3. Impactul ploii acide asupra ecosistemelor și a oamenilor
Precipitarea precipitațiilor acide la stadiul actual al biosferei este o problemă destul de urgentă și are un efect destul de negativ asupra biosferei.
Și impactul negativ al ploii acide este observat în ecosistemele multor țări.
Mai ales impactul negativ al scăderii "ploii acide" a fost resimțit de Scandinavia.
În anii '70, peștii și zăpada au început să dispară în râurile și lacurile din țările scandinave, zăpada din munți devenea gri, iar frunzișul copacilor înainte de vreme a acoperit pământul. Foarte curând, aceleași fenomene au fost observate în SUA, Canada, Europa de Vest. În Germania, 30% au fost afectate, iar în unele locuri 50% din păduri [3, p. 67]. Și toate acestea se întâmplă departe de orașe și centre industriale. Sa dovedit că cauza tuturor acestor probleme este ploile acide.
PH-ul variază în diferitele corpuri de apă, dar în mediul natural neperturbat, intervalul acestor modificări este strict limitat. Apele naturale și solurile au capacități tampon, sunt capabile să neutralizeze o anumită parte a acidului și să conserve mediul înconjurător. Cu toate acestea, este evident că capacitățile tampon ale naturii nu sunt nelimitate.
În corpurile de apă afectate de ploi acide, o nouă viață poate respira în cantități mici de îngrășăminte fosfatice; acestea ajută planctonul să absoarbă nitrații, ceea ce duce la o scădere a acidității apei. Utilizarea fosfatului este mai ieftină decât calcarul, în plus, fosfatul are un efect mai redus asupra chimiei apei.
Pământul și plantele, desigur, suferă și de ploi acide: productivitatea solurilor este redusă, cantitatea de nutrienți scade, compoziția microorganismelor din sol se schimbă.
Dificii uriașe sunt cauzate de ploile acide la păduri. Lemnul se usucă, iar uscarea se dezvoltă pe suprafețe mari. Acidul mărește mobilitatea în solurile de aluminiu, care este toxic pentru rădăcinile mici, ceea ce duce la opresiunea frunzelor și a acelor, fragilitatea ramurilor. În special afectate de copaci conifere, deoarece acele sunt înlocuite mai rar decât frunzele și, prin urmare, acumulează substanțe mai nocive pentru aceeași perioadă. Pomii de conifere devin galbeni, coroanele lor sunt subțiate, rădăcinile mici sunt deteriorate. Dar copacii de foioase schimba culoarea frunzelor, frunzele cade prematur, o parte din coroana moare, iar cortexul este deteriorat. Nu există o reînnoire naturală a pădurilor conifere și foioase.
Creșterea daune ploii acide culturilor cauza: tesutul deteriorat plantelor de acoperire modifică metabolismul celulelor, plantele încetini creșterea și dezvoltarea, reduce rezistența la boli și paraziți, randamentele sunt în scădere.
Specialiștii de la Universitatea Americană din Carolina de Nord au studiat efectul ploilor acide asupra plantelor în timpul susceptibilității lor maxime la factorii de mediu. Sub influența ploii acide, imediat după polenizare în colții de porumb, s-au format mai puțini cereale decât atunci când au fost presărate cu apă pură. Și cu cât mai multă apă de ploaie conținea acizi, cu atât mai puține cereale au fost formate în cub. În același timp, sa constatat că ploile acide care au trecut înainte de polenizare nu au avut un efect vizibil asupra formării boabelor.
Au fost efectuate studii privind gradul de susceptibilitate la ploile acide de 18 specii de culturi și 11 tipuri de plante ornamentale în stadiile incipiente de creștere. Frunzele de roșii, boabe de soia, fasole, tutun, vinete, floarea-soarelui și bumbac au fost cele mai grav afectate. Cele mai puțin sensibile sunt grâul de toamnă, porumbul, salata, lucerna și trifoiul [3, p. 67].
Ploaia acide nu numai că ucide viața sălbatică, ci și distruge monumentele de arhitectură. O marmură solidă, solidă, un amestec de oxizi de calciu (CaO și CO2), reacționează cu o soluție de acid sulfuric și se transformă în gips (CaSO4).
Schimbarea temperaturilor, ploaia și vântul distrug acest material moale. Monumentele istorice ale Greciei și ale Romei, care au rămas timp de milenii, au fost distruse în ultimii ani chiar înaintea ochilor noștri. Aceeași soartă amenință Taj Mahal - o capodoperă a arhitecturii indiene în timpul Marelui Moguls, la Londra - Tower și Westminster Abbey. La Catedrala Sf. Paul din Roma, un strat de calcar din Portland este mistuit cu 2,5 cm. În Olanda statuile din Catedrala Sf. Ioan se topesc ca bomboane. Sedimentele negre au corodat palatul regal din Piața Dam din Amsterdam.
Mai mult de 100 de mii. Valoroase vitralii care împodobesc bisericile din cort, Konterberi, Köln, Erfurt, Praga, Berna, în alte orașe europene pot fi complet pierdut în următorii 15 până la 20 de ani.
După ce a studiat noi date privind aciditatea de precipitații în diferite regiuni ale Europei de Vest, precum și impactul clădirilor și instalațiilor lor, personal, Universitatea din Dublin (Irlanda) a constatat că situația cea mai catastrofală este în centrul de Manchester (Marea Britanie), în cazul în care timp de 20 de luni este dizolvat precipitarea acidului mai mult de 120 g pe 1 m 2 de piatră (gresie, marmură sau calcar).
Orașul a suferit foarte mult, deși cantitatea totală de precipitații din perioada observată a fost extrem de scăzută. Evident, gradul de aciditate al lor era prea mare.
Pentru Manchester trebuie Liphun (județul Hampshire Veli-Marea Britanie) și Antwerpen (Belgia), în care fiecare piatră în aer liber a pierdut 100 g de 1 m 2. Chiar o astfel de poluare atmosferică urbană cunoscută, Atena, Copenhaga, Amsterdam, supus degradării acidului în un grad mult mai mic.
Suferă de ploaia acută și de oamenii forțați să consume apă potabilă, contaminată cu metale toxice - mercur, plumb, cadmiu.
Pentru a salva natura din acidifiere este necesar. Pentru aceasta este necesar să se reducă drastic emisiile de sulf și oxizi de azot, dar în primul rând de dioxid de sulf, așa cum este acidul sulfuric și sărurile sale, în 70-80% aciditate cauza ploaie care cade pe o distanțe mari industriale din punctul de eliberare.
Sistemul de control al poluării stratului de zăpadă pe teritoriul rus efectuat la 625 de puncte din zona chestionate 15 Mill. 2. Probele prelevate kilometri pentru prezența ionilor de sulfat, azotat de amoniu, metale grele, pH-ul este determinat [1, p. 132].
Precipitatul natural are o aciditate diferită, dar în medie pH = 5,6. Precipitarea acidului cu pH <5,6 представляют серьезную угрозу, особенно если величина рН падает ниже 5,1.
Mai jos sunt enumerate principalele consecințe ale precipitării precipitării acide.
- Deteriorarea statuilor, a clădirilor și a amenajărilor auto.
- Moartea peștilor, a plantelor acvatice și a microorganismelor în lacuri și râuri.
- Scăderea capacității de reproducere a somonului și a păstrăvului la pH <5,5.
- Pierderea și scăderea productivității multor specii de fitoplancton, când pH-ul<6 — 8.
- Perturbarea ciclului de azot din lacuri, când pH-ul variază de la 5,4 la 5,7.
- Slăbirea sau moartea copacilor, în special a coniferelor, care cresc la altitudini înalte, datorită spălării solului de calciu, sodiu și alți nutrienți.
- Deteriorarea rădăcinilor copacilor și moartea multor specii de pești datorate eliberării ionilor de aluminiu, plumb, mercur și cadmiu din soluri și sedimente de fund.
- Slăbirea copacilor și creșterea expunerii la boli, insecte, secete, ciuperci și mușchi care se dezvoltă într-un mediu acid.
- Incetini cresterea plantelor cultivate, cum ar fi rosii, boabe de soia, fasole, tutun, spanac, morcovi, broccoli si bumbac.
- Creșterea populației de 81gol, cea mai simplă, provocând o infecție intestinală gravă, care afectează alpiniștii și alpinistii de apă potabilă din fluxurile de apă aparent curățate.
- Apariția și agravarea multor boli ale sistemului respirator uman, moartea prematură a oamenilor.
Precipitarea acidului ilustrează efectul de prag. Cele mai multe soluri, lacuri și râuri conțin substanțe chimice alcaline care pot interacționa cu unele acizi, neutralizându-le. Cu toate acestea, expunerea regulată pe termen lung la acizi epuizează majoritatea acestor substanțe care inhibă aciditatea. Apoi, de parcă începe brusc moartea în masă a copacilor și a peștilor din lacuri și râuri. Când se întâmplă acest lucru, este prea târziu să luați măsuri pentru a preveni deteriorarea gravă. Întârzierea este de 10 - 20 de ani.
Aciditatea sedimentelor este deja o problemă serioasă în nordul și centrul Europei, în nord-estul Statelor Unite, în sud-estul Canadei, în unele zone din China, Brazilia și Nigeria. Ele încep să reprezinte o amenințare din ce în ce mai mare în regiunile industriale din Asia, America Latină și Africa și în unele locuri din vestul Statelor Unite (în principal din cauza precipitațiilor uscate). Precipitațiile acide se produc, de asemenea, într-o serie de regiuni tropicale unde industria nu este practic dezvoltată, în principal datorită eliberării de oxizi de azot din arderea biomasei. Majoritatea substanțelor care formează acid, produse într-o țară, sunt transferate de vânturile de suprafață predominante pe teritoriul altui. Mai mult de trei sferturi de precipitații acide din Norvegia, Elveția, Austria, Suedia, Olanda și Finlanda sunt aduse în aceste țări de vântul din zonele industriale din Europa de Vest și de Est.
Mai mult de jumătate din precipitarea acidă în zonele dens populate din sud-estul Canadei și estul Statelor Unite sunt cauzate de deversarea extrem de concentrată a energiei cărbune și petrol și întreprinderile industriale în cele șapte state ale Centrului și Midwest superior - Ohio, Indiana, Pennsylvania, Illinois, Missouri, Virginia de Vest si Tennessee . Gradul de aciditate al precipitațiilor pe majoritatea curentului din America de Nord este de 4,0-4,2.
Aceasta este de 30-40 de ori mai mare decât aciditatea precipitațiilor normale, care a căzut în aceste locuri acum câteva decenii. Stările care emit cea mai mare cantitate de substanțe care formează acid sunt California, Indiana, Ohio și Texas.
Aproximativ 75% din precipitarea acidă în Canada, aduse de vânturile din Statele Unite ale Americii, și doar 15% din precipitarea acidă în statele nord-est, din cauza emisiilor de pe teritoriul Canadei în sine [1, p. 133].
Un astfel de echilibru pozitiv mare al transferului de ploaie acidă între Statele Unite și Canada a dus la o agravare a relațiilor dintre cele două țări.
Oamenii de știință și oficiali canadieni și mulți oameni de știință americani au criticat guvernul Statelor Unite pentru acțiuni insuficiente pentru reducerea emisiilor nocive ale instalațiilor industriale și a centralelor electrice cu cel puțin 50%. Potrivit Ministerului Mediului din Ontario, precipitatiile acide ameninta 48.000 de lacuri canadiene cu industria pescuitului sportiv (1,1 miliarde de dolari pe an) si turismul (10 miliarde de dolari pe an). Canadienii sunt, de asemenea, îngrijorați de faptul că ploile acide dăunează industriei forestiere și industriilor conexe, care dau locurilor de muncă fiecărei zeci de locuitori ai țării și care aduc 14 miliarde de dolari pe an [1, p. 133].
Potrivit Academiei Naționale de Științe, daunele cauzate de precipitarea acidă în Statele Unite se ridică deja la cel puțin 6 miliarde pe an și vor crește dramatic dacă nu vor lua măsuri imediate. Costul reducerii volumului acestor poluanți va fi de la 1,2 miliarde până la 20 miliarde de dolari, în funcție de gradul de purificare și de tehnologia care va fi utilizată.
În unele zone, solurile conțin calcar și alte substanțe alcaline care pot neutraliza acizii. Cu toate acestea, solurile acide din alte regiuni sunt practic incapabile de neutralizarea acizilor. În plus, expunerea repetată la orice precipitare a acidului din sol poate, în principiu, să epuizeze substanțele conținute în ele, acizi neutralizanți. Curgerea acidă a râurilor poate distruge multe forme de viață în lacuri și râuri. Ca soluri, unele lacuri și râuri sunt deosebit de sensibile la expunerea la acid datorită conținutului scăzut de alcalii (în special a ionului bicarbonat), care ar putea ajuta la neutralizarea acizilor care intră în acestea.
Astfel, rezumând toate cele de mai sus, este necesar să tragem câteva dintre următoarele concluzii.
În ciuda sunetului "post-industrial", termenul "ploi acide" a fost mai vechi de 100 de ani. Pentru prima dată, el a fost folosind în 1872 englezul Angus Smith, care a studiat efectele smogului din Manchester, dar colegii apoi științifice nu au susținut la teoria ploii acide au fost sceptici. Astăzi nu există nici o îndoială cu privire la existența lor.
Chimia moderna masoara aciditatea solutiilor in unitati de pH. Valoarea unei astfel de unități, egală cu 7, este considerată neutră, valori mai mari corespund unui mediu alcalin, valori mai scăzute sunt acide. Schimbarea valorii pH-ului cu un punct corespunde unei modificări a acidității cu un factor de zece.
O expresie comună "ploaie acută" înseamnă precipitarea cu un pH mai mic de 5,7.
Vina este oxizi de sulf și de azot, care sunt emise în atmosferă la scară industrială de mașini, centrale electrice și plante metalurgice. În aer, moleculele de apă condensează pe particule de sulfați și nitrați, formând picături de nor, care, în anumite condiții meteorologice, fac parte din picături de ploaie sau fulgi de zăpadă. Dacă concentrația de sulfați și nitrați în atmosferă este ridicată, atunci ploaia sau zăpada se dovedesc a fi semnificativ acidulate.
Dovezi indirecte de precipitare poate fi aciditate măsurarea pH-ului în lacuri și iazuri - aciditatea lor aberant deja efect stabil asupra florei și faunei. Se dovedește că în sute de lacuri scandinave, din acest motiv, peștele a dispărut. În plus, „apă acidă“ contribuie la o mai bună solubilitate a metalelor în acestea periculoase, cum ar fi aluminiu, cadmiu, mercur, plumb, a solurilor și a sedimentelor, iar acest lucru duce la oameni de boli care beau această apă.
Plantele pe pământ suferă și de ploi acide, deși această problemă este mai puțin studiată. Dimensiunea daunelor cauzate de ele nu poate fi măsurată cu exactitate, dar chiar și studiile locale dau o cifră cu nouă zerouri.
LISTA LITERATURII UTILIZATE
în straturile superioare și este pulverizat peste pământ. Cu toate acestea, ar trebui să se țină seama de faptul că acidul sulfuric nu poate fi format din sulfații de origine marină, prin urmare, din punctul de vedere al formării ploilor acide, ele nu au o semnificație semnificativă. Influența lor afectează numai reglarea formării norilor și a precipitațiilor. Surse antropice de emisie de sulf în atmosferă: Ca urmare a activităților.
formarea acidului carbonic (H2CO3). Ploaia netă care trece prin aerul necontaminat este o soluție apoasă cu un pH de 5,6 (în momentul impactului asupra solului). Așa cum vom vedea mai târziu, principala cauză a precipitațiilor acide este activitatea umană, dar există cauze naturale, de la erupțiile vulcanice și descărcarea fulgerului până la viața bacteriilor. În general, chiar dacă.
direcția suprafeței, există o creștere a vitezei vântului și mișcarea orizontală a aerului provoacă turbulențe. În acest fel, componentele aerului ajung pe Pământ, iar cele mai active substanțe acide interacționează ușor cu suprafața. Efectul precipitării acide asupra biosferei. Aciditatea sedimentelor are un efect nociv nu numai asupra obiectelor individuale sau a celor vii, ci și asupra lor.