Кислотные дожди: что это, виды, причины, последствия и пути решения

Экология

Кислотные дожди – неприятное последствие загрязнения воздуха, которое чаще всего обусловлено антропогенными факторами. Причиной выпадения кислотных осадков становится химическая реакция, при которой токсичные газы объединяются с кислородом и водяным паром и спускаются на поверхность Земли в виде дождя. Ядовитые капли способны отравить почву, водоемы, нанести вред человеку, но их появление и связанные с ними проблемы можно предотвратить.

Кислотные дожди: что это, виды, причины, последствия и пути решения

Определение кислотного дождя

Кислотные осадки – это различные виды метеорологических осадков со сниженным водородным показателем (pH), что обусловлено загрязнением воздуха химическими веществами. Любые осадки – дождь, снег, град, туман – имеют определенный уровень кислотности, причем в норме он может быть как нейтральным, так и слабокислым. Углекислый газ из атмосферы вступает в реакцию с дождевой водой и закисляет ее из-за образования небольшого количества угольной кислоты.

Важно!
Идеальным показателем pH осадков является 5,6-5,7, но в разных точках земного шара он может различаться в зависимости от состава атмосферного воздуха.

Причиной возникновения кислотных дождей является смешивание воды с кислотообразующими веществами. Термин стал использоваться с 1872 г после появления смога в Манчестере и изучения его предпосылок. Поскольку кислотный дождь представляет собой разбавленную кислоту, контакт с ним вреден для живых организмов. Из-за таких осадков наблюдается гибель урожая, зеленых насаждений, разрушение зданий и памятников культуры и прочие неприятные последствия.

Виды кислотных осадков

Кислотные дожди: что это, виды, причины, последствия и пути решения

Чаще всего состав кислотного дождя представлен слабыми растворами азотной или серной кислоты. Они формируются при контакте атмосферной влаги с окисью серы или азота. Какие газы становятся причиной появления кислотного дождя, зависит от типа местности, климата, виды выбросов промышленных предприятий и т.д.

Реже встречаются осадки с хлором, который проникает в атмосферу при реакции разложения фреонов. Также возможно выпадение кислотных дождей, содержащих плавиковую кислоту. Причина ее появления в воздухе – загрязнение фтороводородом.

Кроме того, осаждение кислот классифицируют таким образом:

  1. Влажное. Возникает при выпадении любой формы осадков, является результатом растворения кислот в капельках воды.
  2. Сухое. Изначально кислые частицы оседают на зданиях, почве, а при соединении с обычным дождем становятся причиной кислотного загрязнения местности.

Причины возникновения кислотных дождей

Кислотные дожди: что это, виды, причины, последствия и пути решения

Основная причина выпадения кислотных дождей – регулярные вредные выбросы в атмосферу, которые происходят по вине человека. Также вызвать подобные явления может ряд природных факторов, но такое происходит намного реже.

Антропогенные

Деятельность человека сильно влияет на кислотность осадков. Выясняя, какие причины кислотных дождей самые распространенные, надо знать: до 92% случаев связаны именно с антропогенными факторами. Из-за работы промышленной отрасли и других сфер человеческой жизни в воздух попадает огромное количество вредных компонентов:

  • 60-65% от всех сернистых соединений;
  • 35-50% соединений азота;
  • 100% летучих органических газов.

Поскольку газы переносятся на значительные расстояния, образование кислотных дождей возможно на других территориях, даже на тех, что отличаются нормальной экологической обстановкой.

Сжигание ископаемого топлива

Кислотные дожди: что это, виды, причины, последствия и пути решения

Причины выпадения кислотных дождей часто связаны со сжиганием твердого, жидкого, газообразного топлива. Кроме отопления частных и многоквартирных домов, свой «вклад» вносят промышленные предприятия, работающие на природном газе, угле, мазуте. Особенно тяжелые последствия кислотных дождей наблюдаются там, где функционируют плавильные и металлургические комбинаты, ТЭЦ, заводы по переработке нефти и производству нефтехимии, цемента, растворителей. Если трубы заводов и теплостанций имеют большую высоту, газы рассеиваются на огромные расстояния.

Выхлопы газа автотранспорта

Кислотные дожди: что это, виды, причины, последствия и пути решения

Личный транспорт уже давно стал доступен жителям планеты, причем во многих семьях имеется несколько машин. Количество техники растет и за счет общественного транспорта, самолетов, речных и морских судов. Причиной кислотных дождей становятся выхлопы транспортных средств, которые соединяются с воздушными массами и влагой, поднимаются вверх и выпадают в виде осадков. Лишь электромобили не дают вредных газов, и кислотный дождь при их использовании не возникает.

Выбросы промышленных предприятий

Кислотные дожди: что это, виды, причины, последствия и пути решения

При переработке металлов, нефти, кислот, выпуске другой промышленной продукции образуются токсичные вещества. Многие предприятия в мире не соблюдают нормы экологического законодательства, не применяют современные технологии очистки выбросов. Результатом становится выделение огромного объема диоксида серы, азотных ангидридов и прочих ядовитых газов.

Использование удобрений и пестицидов в сельском хозяйстве

Кислотные дожди: что это, виды, причины, последствия и пути решения

Злоупотребление азотными удобрениями становится причиной формирования летучих азотистых соединений (аммиака и прочих). Они устремляются вверх с воздушными массами, а при соединении с водой выпадают в виде вредных осадков.

Важно!
Проблема кислотных дождей возникает и при использовании пестицидов, различных химических добавок и стимуляторов роста.

Агрохимикаты используются и при выращивании кормов для сельскохозяйственных животных. Даже навоз, содержащий много азота, при избыточном внесении может стать причиной нарушения экологической обстановки.

Другие источники

Кислотные дожди: что это, виды, причины, последствия и пути решения

В некоторых случаях возникновение ядовитых осадков регистрируется по причине сильного загрязнения почвы или организации полигонов по хранению отходов. Изредка осадки выпадают после аварии на промышленном объеме или выброса летучих органических веществ в крупном объеме.

Естественные

Появление токсичных атмосферных осадков возможно по естественным причинам. В природе тоже могут происходить процессы, приводящие к выбросам химических веществ в атмосферу, правда, их количество ограничено. Чаще всего в капельках воды обнаруживаются соединения серной кислоты, а также частички озона. Кислотные отложения были выявлены даже в тысячелетних ледниках в разных частях планеты.

Извержение вулканов

Кислотные дожди: что это, виды, причины, последствия и пути решения

Основная роль в естественном появлении аномальных осадков принадлежит вулканам. Особенно серьезные отрицательные эффекты кислотного дождя наблюдаются при крупных извержениях, из-за которых в воздух одномоментно проникает много пепла и вулканических газов (сульфатов, сероводорода, оксида серы, серного и сернистого ангидрида и т.д.). Эти вещества поднимаются в атмосферу на большую высоту, переносятся на значительные расстояния и становятся составляющей осадков. Выпасть они могут даже там, где вулканической активности никогда не было.

Разложение органических остатков

Кислотные дожди: что это, виды, причины, последствия и пути решения

Азот – важнейший компонент роста любой растительности. Во время биологических процессов разложения органики выделяются газы, проникающие в воздушные массы и способные стать причиной аномальных осадков. В норме они случаются везде – на суше, в морях и океанах, реках и болотах, но не имеют выраженного воздействия на экологическую обстановку. Зато при пожарах в атмосферу попадает сразу значимое количество оксидов азота, соединений серы, которые затем выпадают с осадками.

Грозовые разряды

Кислотные дожди: что это, виды, причины, последствия и пути решения

В результате электрической активности в атмосфере, которая наблюдается при разрядах молнии, формируется азотная кислота. При соединении с кислородом под воздействием дополнительной энергии оксиды азота растворяются в дождевой воде и становятся причиной загрязнения почв.

Процесс образования кислотных осадков

Кислотные дожди: что это, виды, причины, последствия и пути решения

В норме в атмосферной влаге присутствует небольшое количество угольной кислоты, образующейся при контакте углекислого газа с водой.

Аналогичным образом появляются и токсичные осадки:

  • оксид азота, двуокись серы, летучие органические соединения внедряются в атмосферу и разносятся на любые расстояния ветром;
  • вещества соединяются с кислородом, молекулами воды, образуют кислоты, которые концентрируются в облаке;
  • при снижении температуры воздуха на большой высоте кислотные пары конденсируются;
  • растворенные в воде кислоты выпадают на поверхность планеты в виде снега, града, дождя или формируют туман.

Конкретная концентрация кислоты в осадках зависит от степени первоначального загрязнения. Уровень pH при этом может варьировать в пределах 2,5-5,5. При показателе 2-2,5 растительность на поверхности планеты полностью погибает.

Состав кислотных дождей

Кислотные дожди: что это, виды, причины, последствия и пути решения

Основной состав осадков зависит от того, какие именно химические вещества стали причиной загрязнения воздуха. Он обусловлен розой ветров, наличием промышленных предприятий и вулканов поблизости, географией местности. В атмосфере могут образовываться разнообразные кислоты, которые потом выпадают на Землю.

Азотные дожди

Более 50% всех кислотных осадков являются азотными, поскольку соединения азота содержатся в сгораемом ископаемом топливе, выхлопах промышленных предприятий. В атмосферу выделяется огромное количество оксидов азота, которые в ходе фотохимических реакций трансформируются в растворы кислот. От воздействия кислотных дождей в почве скапливаются нитраты и нитриты, что сильно вредит экологии и снижает безопасность выращиваемых культур.

Серные дожди

Химические соединения серы, сульфиды присутствуют в рудах, угле. При сжигании и переработке происходит активное выделение сернистого ангидрида, оксида серы, диоксида серы. При соединении с водой они образуют кислоты (серную и сернистую) и выпадают с осадками. Именно эти вещества приносят планете наибольший ущерб.

Соляные дожди

Соляные осадки считаются довольно редким явлением. Обычно газы, содержащие хлор, попадают в воздух вместе с метаном при горении мусора, а также от выбросов некоторых производств. Такие испарения очень опасны, являются токсичными, поэтому на большинстве предприятий подобные утечки не допускаются. И все-таки соляные дожди порой загрязняют почву и водоемы, становятся виновниками ухудшения здоровья людей.

Последствия выпадения кислотных осадков

Чем опасны выпадающие кислотные дожди, зависит от их частоты, количества осадков, содержания ядовитых компонентов. Бесследно такое явление не проходит, поэтому и для природы, и для человека оно несет лишь негативное воздействие. Порой влияние кислотных дождей сказывается на целых регионах, при этом период полного разложения вредных химических компонентов достигает 10-15 лет.

Влияние на природу и животных

Кислотные дожди: что это, виды, причины, последствия и пути решения

Несложно понять, каковы отрицательные последствия токсичных осадков для флоры и фауны. Растительность на суше может полностью погибнуть, либо деградировать с последующим длительным восстановлением. На деревьях появляются ожоги, молодые саженцы засыхают, страдает корневая система.

Важно!
Параллельно аномальные осадки приводят к вымыванию минералов из почвы, что способствует нарушению питания растений.

Животные также чувствительны к вредному воздействию кислот. При потреблении загрязненной воды они могут отравиться, как и при попадании под осадки. Нарушается баланс целой экосистемы, восстановить который очень трудно.

Влияние на здоровье человека 

Кислота в воде сильно разбавлена, поэтому непродолжительный прямой контакт может не вызывать тяжелых последствий для человеческого организма. Но потребление воды, рыбы, овощей и фруктов, собранных из загрязненной местности, присутствие токсинов в воздухе рано или поздно сказывается на здоровье людей:

  • поражается нервная система;
  • снижается иммунная защита;
  • возникают сердечно-сосудистые заболевания;
  • развиваются бронхиты и астма;
  • формируются опухоли;
  • отмечаются отравления тяжелыми металлами и токсинами.

Влияние на водоемы

Кислотные дожди: что это, виды, причины, последствия и пути решения

Состояние рек, озер и других водоемов из-за ядовитых осадков сильно ухудшается.

Процесс развивается таким образом:

  • 1 стадия. Кислотность воды несколько повышается (менее pH 5,5). Страдают водные растения, некоторые из них гибнут. Количество кислорода в воде падает, животные лишаются пищи. Активно развиваются водоросли, приводящие к заболачиванию.
  • 2 стадия. По мере достижения кислотности pH 5 погибают пресноводные креветки, умирают донные бактерии, поэтому органика перестаёт разлагаться и скапливается на дне. После гибнет планктон, который является основой питания животных в водоеме.
  • 3 стадия. При кислотности от pH 4-4,5 наблюдается полное вымирание рыбы, лягушек, насекомых. Выщелачиваются токсичные металлы – свинец, кадмий, ртуть.

Влияние на почву

Уменьшение почвенного плодородия под воздействием ядовитых осадков развивается стремительно, при этом процесс восстановления длится десятилетиями. Грунт окисляется, его структура меняется в худшую сторону, гибнет почвенная микрофлора. Без растительности развиваются водные и ветровые эрозии. Нередко земля, подвергшаяся влиянию кислоты, становится непригодной к использованию.

В каких странах чаще выпадают кислотные дожди

Кислотные дожди: что это, виды, причины, последствия и пути решения

Экологи разработали карты, где отображены места, наиболее часто подвергающиеся влиянию кислотных осадков.

В России сильнее всего страдают такие области:

  • Челябинская;
  • Тульская;
  • Рязанская;
  • Мурманская;
  • Свердловская.

В Европе подобные явления тоже нередки, особенно, в Польше, Германии, Эстонии. Экологическая ситуация довольно тяжела и в США, Китае, Колумбии, Бразилии, Перу, Конго, Анголе.

Пути решения проблемы кислотных дождей

Кислотные дожди: что это, виды, причины, последствия и пути решения

Токсичные осадки признаются угрозой планете и человеку, поэтому необходимо принимать серьезные меры для борьбы с ними и изыскивать новые пути решения проблемы. Кислотные дожди необходимо предотвращать на общемировом уровне, ведь вредные испарения разносятся на огромные расстояния.

Основные экологические меры таковы:

  • снижение объемов промышленных выбросов (серы, свинца, ртути, оксидов азота, органических соединений и прочих);
  • отказ от этилированного бензина, переход на электротранспорт;
  • применение новых технологий утилизации мусора.

Основное решение проблемы кроется в более бережном воздействии на природу, прекращении загрязнения атмосферы, почв и водоемов. При комплексном подходе получится навести экологический порядок и улучшить условия для жизни всего человечества.

Команда нашего сайта
Артём Соколов

Артём Соколов

Автор проекта

Аркадий Семёнов

Аркадий Семёнов

Автор статей

Айгюль Соколова

Айгюль Соколова

Контент-менеджер

Всё о чистой энергии, экологии, энергетике, электрике, электронике и электротранспорте - GreenEnergia.ru
Добавить комментарий