Образующиеся в атмосфере кислоты входят в состав туманов, облачных и дождевых капель. Причем, концентрация примесей у поверхности земли наибольшая и поэтому в туманах наибольшая концентрация примесей кислот. Таким образом, для сельского хозяйства и огородов более пагубны туманы. На высоте нескольких километров, где существуют облачные капли, концентрация примесей в атмосфере значительно меньше, чем у поверхности. При образовании дождя происходит разбавление облачных капель и, соответственно, кон-
центрация примесей и кислот еще сильнее понижается. Образовавшиеся кислоты выводятся из атмосферы дождями примерно 7 суток. При этом кислоты попадают в водоемы, на растительность, почву и различные объекты человеческой деятельности (здания, памятники и т. д.).
Кислотные дожди и озера. Величина рН пресноводных водоемов лежит в интервале 6-8. Закисление внутренних водоемов стало носить массовый характер в США и странах Западной Европы особенно во второй половине ХХ столетия. Последствия закисления хорошо известны. Для рыб наиболее благоприятными являются условия при рН в интервале от 6,5 до 8,5. Снижение рН воды особенно пагубно для таких пород рыб, как форель, плотва: при рН 5,6-4,6 наблюдается массовая гибель рыбы. Особенно сильно закисление воды влияет на развитие икры и мальков. Способность рыб к размножению начинается резко снижаться при рН = 5,5, а при рН < 4,5 размножение рыб прекращается.
Кислотные дожди и растения. Низшие растения сильнее подвержены действию кислотных дождей, чем высшие, что проявляется в сокращении видового разнообразия. Влияние газообразного диоксида серы на высшие растения не всегда носит негативный характер. В малых концентрациях (100 ppt) диоксид серы служит в качестве питания для растений и предотвращает образование грибковых заболеваний. При концентрациях, которые в настоящее время характерны для большинства районов земного шара (10ppb и менее), диоксид серы не должен оказывать заметного влияния на растения. Урожайность зерновых культур не снижается при воздействии диоксида серы в концентрации 100ppb и выше. Негативное влияние оксидов серы и азота существенно проявляется в сочетании с озоном.
Кислотные дожди и почва. Для наиболее эффективного произрастания растений почва должна иметь рН в интервале 5 – 7. Кислотные дожди с рН = 4 и менее, могут существенно ухудшить плодородие почвы. Если величина рН почвы равна 3, то на таких землях уже практически ничего не может произрастать. Так, например, крупные предприятия цветной металлургии (Братск, Норильск) оказывают негативное влияние на состояние лесов в радиусе до 150 км.
Возвращение закисленных почв в нормальное состояние – длительный и дорогостоящий процесс.
Меры борьбы с кислотными осадками. Существенным фактором образования кислотных дождей является - антропогенные воздействия. Образование кислотных осадков вызвано накоплением в атмосфере оксидов серы и азота и летучих органических веществ, вследствие переработки топливно-энергетического сырья, производство и очистка цветных металлов, производство серной кислоты и бумаги, сжигание топлива и биомассы.
Из разведанных к настоящему времени и пригодных к эксплуатации месторождений угля, нефти и газа во всем мире основная доля приходится на уголь. Соотношение этих ресурсов (в энергетической шкале) 83 : 14 : 3, в то время как структура потребления иная, а именно 33 : 44 : 23. Потребление газа в России составляет существенно большую долю, чем в среднем по всему миру. С точки зрения окружающей среды это безусловно имеет громадное положительное значение, т.к. газовое топливо экологически самое чистое, но есть опасение, что его запасы могут исчерпаться. Не исключена возможность, что природный газ будет заменен метаном, добываемым из газогидратов, но пока это технология будущего.
Для защиты окружающей среды от вредных антропогенных веществ (продуктов сгорания) в принципе возможны два пути: очистка исходного топлива и очистка отходящих газов.
Количество оксидов азота, образующихся при сгорании топлива за счет азота воздуха, снижается, если применяют режимы горения при более низкой температуре. Для очистки отходящих газов от оксидов азота используют методы каталитического восстановления оксидов до свободного азота. Например, в Германии широко применяется процесс каталитического восстановления оксидов азота с участием аммиака. Это метод позволяет очистить отходящие газы от оксидов азота на 95%. Что касается охраны природы от антропогенного диоксида серы, то решать эту проблему нужно двояким образом: путем очистки топлива от серосодержащих веществ и путем очистки отходящих газов, выделяемых при горении. Для восстановления утраченных экологических условий на озерах и почвах применяется известкование.
Заключение.
В заключение хочется добавить к вышесказанному, что выбросы в окружающую среду токсичных веществ могут также привести к еще одной экологической проблеме – как усиление парникового эффекта, следствием которого будет таяние ледников, тепловое расширение вод Мирового океана, изменение уровня осадков и увеличение контрастности климата, наконец, разрушение вечной мерзлоты в приполярных районах. Последнее очень важно для России и Канады, т.к. значительные территории этих стран лежат в зоне, где какая-либо хозяйственная деятельность возможна только лишь при условии сохранения вечной мерзлоты (ее оттаивание означает заболачивание).
Еще одна из наиболее острых химических проблем глобальной экологии связана с опасностью антропогенного воздействия на химические процессы в атмосфере, чреватые уменьшением в ней общего содержания озона, следствием чего является образование «озоновых дыр». Общеизвестна защитная роль стратосферного озона от опасной для многих живых организмов части радиации Солнца. Уменьшение его содержания приведет к усилению притока этой радиации к земной поверхности и увеличению частоты заболеваемости не злокачественными формами рака кожи.
Многие развитые страны (прежде всего в Голландии, США, Германии и Японии) уже осознали угрозу токсических веществ на окружающую среду и человечество. В этих странах на федеральном уровне приняты обширные и стабильно финансируемые Программы исследований и практических мероприятий, направленные на выявление уровней загрязнения различных объектов окружающей среды диоксинами и фуранами и предотвращение дальнейших выбросов и сбросов этих экотоксикантов при различных видах хозяйственной деятельности. Выполнение этих Программ привело к уже существенным положительным результатам. В России Федеральная Программа «Защита окружающей природной среды и населения от диоксинов и диоксиноподобных токсикантов на 1996 – 1997 года» явилась лишь первым шагом на пути решения этой важнейшей государственной проблемы.
Список используемой литературы.
1. Заиков Г.Е., Маслов С.А., Рубайло В. Л. Кислотные дожди и окружающая среда. –М.: Химия, 1991. – 140 с.
2. Исидоров В.А. Экологическая химия. СПб.: Химиздат, 2000.
3. Человек и среда его обитания. Хрестоматия/ Под ред. Г.В. Лисичкина и
Н.Н. Чернова. – М.: Мир, 2003. – 460 с., ил.
4. Ситаров В.А., Пустовойтов В.В. Социальная экология: Учеб. пособие для студ. Высш. Пед. Учеб. заведений. – М.: Издательский центр «Академия», 2000. – 280 с.
5. Федоров Л.А. Диоксины как экологическая опасность: Ретроспективы и перспективы. – М.: Наука, 1993. – 266 с.