Усенко О. С.

ДНУ, геолого-географический факультет, студ. IV курса

Научный руководитель: доц. каф. гидрометеорологии и геоэкологии, к.геогр.н.Довгаль Л.И.

О ПРОБЛЕМЕ КИСЛОТНЫХ ДОЖДЕЙ

Впервые проблема кислотных дождей стала предметомобсуж­дения на XXVIIIГенеральной ассамблее Международного союза по теоретической и прикладной химии (ИЮПАК.), проходившей в Мадриде в сентябре 1975 г. Максимальный отрицательный эффект кислотные дождии газовые выбросы наносят воздушной среде, ачерез нее — флоре и фауне. Однако велик и уровеньзагрязнений водной среды. Природные осадки имеют незначительную кислотностьвследствие наличия в атмосфере оксидов азота и углерода, а также серных газов.За двести лет индустриализации количество таких газов значительно увеличилась,и кислотность осадков повысилась до величин, которые характеризуются значениемпоказателя рН от 4 до 5.

Кислота, которая находится воблаках, действует на тяжелые металлы (свинец, ртуть, кадмий), которыепоступают в атмосферный воздух с промышленными выбросами, и делает их болеерастворенными и токсическими.

Наибольшее количество выбросов, из которых образуютсяатмосферные кислоты, дает энергетика – почти 70%. Транспорт является причинойоколо 20% выбросов.

Процессы, протекающие в атмосфере, можно разделитьна следующие группы:1) перенос выбросов ветром к зоне осадков приодновременном смешивании с незагрязненнымивоздушными массами; 2) химические ифизические процессы в газовой фазе, приводящие к изменению концентрации первичных соединений и химического состава воздушногопотока; 3) поглощение веществантропогенного происхождения облаками и каплями дождя, их химические реакции в жидкой среде и последующее выпадение загрязнений наповерхности в видеосадков; 4) сухоевыпадение (адсорбция на почве, кронах деревьев).

Формирование кислотного дождя зависит от скоростипоглощения примесей аэрозольнымичастицами, обусловленной размерами и химическойприродой частиц. Аэрозольные частицы можно разделить на три группы: 1) мелкие- размером не более 0,2*10^{-3 мм} (они образуются при конденсации и последующих реакциях газообразных предшественников); 2)средние- (0,2-2)* 10^{-3 мм}; 3) крупные- размером выше 0,2*10-3.

Дляформирования кислотных дождей принципиально важнысредние аэрозольные частицы, состоящие в основном из твердых сульфатов инитратов.

Диоксид серы в первую очередь участвует в формировании кислотных дождей.Немаловажную роль играют и сульфатные аэрозоли. В летний период скорость превращенияне очень велика - 50% атмосферного выброса диоксида серы переходит в кислоту за 180часов.Особенно велика концентра­циядиоксида серы в районах, где расположены крупные тепловые станции и металлургическиезаводы.

Основное коли­чество оксидов азота антропогенного происхождения выделяется в виде оксидаи значительно меньшая часть — в виде диоксида. Оксид азота достаточно быстро окисляется до диоксида. В летний период при интенсивном солнечном облучении скорость превращения диоксида азота в кислоту весьмавелика - 50 % диоксидапереходит в кислоту в течение 12—14часов.

В городах наиболее высокие концентрации оксидов азота наблюдаются утром доначала фотохимических процессов. Главный источник их — автотранспорт иотопительные системы.

Озон - один из наиболее опасных компонентов, загрязняющих воздух, который активно вовлекается вокислительные процессы и являетсясильным фитотоксином. В нижнем атмосферном слоеозон образуется в фотохимических процессах с участиемдиоксида азота и летучих органических соединений.Наиболее высокие концентрации озона наблюдаются впромышленных районах и в высокогорных областяхс интенсивной солнечной радиацией.

При анализе состава кислотного дождя основное внимание обращается насодержание катионов водорода (Н ⁺ ), определяющих его кислотность (рН), а также анионов — суль­фата (SО₄^2-), нитрата (NО^-₃),хлорида (Сl^-), фосфата (PO₄^3-), катионов — аммония (NН⁺), натрия (Nа ⁺), калия (К^-), кальция (Са²⁺), магния (Мg²⁺).

Кислотные дожди в первую очередь действуют налиству; при этом важным показателем является рН дождя или тумана (например, уже при рН 2 растения подвергаются значи­тельным повреждениям). В случае действия кислотных дождей на почвенную систему важнее общее количество выпавших осадков, которое способствует закислению почвы, усиливает коррозию и выветривание материалов,определяет скорость ионообменных процессов.

В целом, скорость химических превращений веществ,загрязняющих воздух, в совокупности с метеорологическими условиями и определяетинтенсивность выпадения продуктов окисления в зоне антропогенных источников.