Как кислотные дожди влияют на растения кратко

Обновлено: 06.07.2024

Загрязнение воздуха продуктами сгорания углеводородов негативно отражается на окружающей среде. Изменение климата, стихийные бедствия, вредные осадки – результат несовершенства систем очистки промышленных отходов и автомобильных выхлопов. Ярче всего проявляются последствия кислотных дождей.

Кислотные дожди – плата человечества за прогресс

Кислотные дожди распространенное явление в масштабах Солнечной системы. Марс, Венера подвергаются их воздействию. Есть они и на Земле. На заре истории вредные осадки были вызваны естественными причинами. В наше время к ним приводит деятельность человека.

Чтобы не навредить всему живому, водородный показатель осадков или pH должен оставаться в пределах 5,6-5,8. Когда он уменьшается, говорят о выпадении кислотного дождя. Это собирательное понятия включает в себя:

Водная среда подкисляется оксидами серы и азота. Реагируя с водой, вещества трансформируются в сернистую, серную, соляную и азотную кислоту.

Появление опасных химических соединений в воздухе обусловлено:

автомобильными выхлопами от сгоревшего бензина;
работой ТЭЦ , которые ежегодно сжигают миллионы тонн нефтепродуктов;
деятельностью промышленных предприятий. В результате в атмосферу попадают либо продукты сгорания топлива, либо побочные вещества промышленных производств. Металлургия, машиностроение основные источники загрязнения;
добычей и переработкой полезных ископаемых;
использованием аэрозольных спреев, фреона в холодильных установках;
внесением в почву азотных удобрений.

Есть естественные причины загрязнения воздуха. Но их доля во вредном воздействии на окружающую среду ничтожно мала.

Воздействие кислотных осадков на здоровье человека

Кислотные дожди негативно сказываются на здоровье человека. В регионах повышенной опасности чаще диагностируют заболевания легких и дыхательных путей. Хронические бронхиты и астма нередкие спутники жителей промышленных районов.

Тяжелые металлы растворены в дождевой воде. Они вызывают болезни почек и печени. Тромбообразование и поражение нервной системы могут быть последствиями отравления человека свинцом или ртутью. Способствуют они и развитию онкологических заболеваний.

Как кислотный дождь влияет на природу?

Впервые о проблеме кислотных дождей заговорили в 1972 году. В настоящее время в природе нет ни одной экосистемы, не ощутившей на себе последствия ядовитых осадков.

Влияние кислотных дождей на урожайность сельскохозяйственных культур

Степень влияния кислотных дождей на будущий урожай зависит от:

химического состава осадков;
климатических условий;
концентрации промышленных предприятий.

Опытным путем ученые доказали, что при небольшом содержании кислоты в осадках урожайность некоторых культур даже повышается. Но чем больше доля загрязняющих веществ, тем хуже они плодоносят. Иммунитет пораженных растений не справляется с возбудителями заболеваний. Подвержены они и нападениям вредителей. При высокой концентрации химикатов растения гибнут.

Почва впитывает в себя вредные соединения. Со временем они вытесняют минералы и микроэлементы. Скудная загрязненная земля непригодна для возделывания сельскохозяйственных культур.

Как кислотные дожди влияют на растения и деревья?

Недостаток полезных веществ в грунте отрицательно сказывается на состоянии лиственной массы деревьев и кустарников. Зелень страдает от химических ожогов. В поврежденных листовых пластинах и хвое замедляется процесс фотосинтеза. Это нарушает естественный газообмен:

замедляется выработка кислорода;
процент углекислоты возрастает.

Из-за повышенной кислотности почвы возрастает активность алюминия. Повреждая мелкие корни растений, он косвенно влияет на замедление роста листвы. Кора и ветви становятся хрупкими. Постепенно растения погибают.

Воздействие кислотных дождей на сооружения, коррозия металла

Кислая вода разрушает структуру материала изнутри. Она размывает известняк, туф. Мрамор, реагируя с кислотой, превращается в гипс и быстро разрушается. Перед вредным воздействием бессильно и стекло. Химические дожди вымывают из него силикаты и карбонаты.

Металл, взаимодействуя с соединениями серы и азота, становится хрупким. Железо и сталь поражает коррозия. Бронза покрывается налетом патины.

Закисление внутренних водоемов

В пресных водоемах нейтральный водородный уровень. При естественном незначительном закислении они восстанавливаются. Если процесс запустился под действием внешних факторов, это невозможно.

Из-за нарушения баланса гибнут живые обитатели озер и рек. В ходе химических реакций из соединений высвобождаются ионы тяжелых металлов. Их свободные частицы смертельны для флоры и фауны водоемов. Не исключены генные мутации.

В Швеции, Норвегии, США закисление приобрело масштаб экологической катастрофы. Подводный мир озер вымер. Исчезли популяции промысловых рыб, погибли колонии моллюсков и водорослей.

Как предупредить возникновение кислотных дождей?

Предупредить снег или дождь невозможно. Чтобы решить проблему кислотных осадков, надо устранить причины их возникновения. Снижение выбросов оксидов азота и серы в атмосферу можно добиться несколькими способами:

освоением альтернативных источников получения энергии;
уменьшение содержания серы в ископаемых энергоносителях.

Использование альтернативных источников энергии

Альтернативные источники энергии намного меньше загрязняют воздух. С уменьшением вредных выхлопов сократится и вероятность выпадения кислотного дождя. Использовать их можно в энергетике и тяжелой промышленности. Уже сейчас вместо нефти, газа и угля с успехом используют:

Солнечную энергию, которая вырабатывается в кремниевых полупроводниковых батареях с помощью физических и химических реакций.
Ветрогенераторы для получения электричества.
Замену ТЭЦ и АЭС на гидроэлекростанции. Электроэнергия вырабатывается с помощью силы воды.

Гидротермальная энергетика предполагает применение внутреннего тепла Земли в качестве топлива. Биотопливо может стать хорошей заменой бензину и газу. Оно образуется в процессе переработки отходов деревообработки и сельского хозяйства.

Снижение содержания серы в различных видах топлива

Одна из причин выпадения кислотных осадков – сера, которая высвобождается при сжигании угля и нефтепродуктов. Чтобы свести к минимуму отрицательное влияние на окружающую среду, нужно использовать топливо с ее низким содержанием. Но его запасы ограничены. Выходом может стать снижение содержания серы искусственно.

Этот метод представляет собой сложный технологический процесс. Современные способы позволяют убрать до 50% серы от ее первоначального уровня. Это ничтожно мало. Кроме того, метод требует значительных финансовых затрат, поэтому широкого применения он не нашел.

Снижение выбросов оксидов азота

Оксид азота еще одно вещество, которое резко увеличивает риск выпадения кислотных осадков. Оно образуется в результате реакции с кислородом в процессе горения топлива.

Количество ядовитого оксида зависит от температуры горения. Чем она выше, тем больше оксида. Время нахождения топлива в печи и объем воздуха тоже влияют на массу конечного продукта горения. Для уменьшения азотных выхлопов необходимы технологии, которые бы дали возможность ускорить горение при минимальных температурах.

Известкование

Известкование это внесение в почву или воды щелочи. Чаще всего для этого используют карбонат кальция. Цель – нейтрализовать кислую среду. Попадая в воду известь быстро растворяется. Образовавшееся щелочное соединение почти мгновенно восстанавливает уровень pH в водоеме или почве.

Эта мера популярна в странах Скандинавского полуострова. Там известь разбрасывают с вертолетов. Чтобы водородный показатель приблизился к норме, на 1 кубометр нужно 5 кг карбоната натрия.

Известкование снижает содержание тяжелых металлов. Ртуть, кадмий, свинец, соединяясь с щелочью, дают труднорастворимые осадки. Но как только среда вновь становится кислой, осадки растворяются.

Способ хорош для водоемов со стоячей водой. В реках с быстрым течением он малоэффективен.

Очистка угля

При сгорании угля, выделяется сера. Чтобы уменьшить выделение вредного вещества топливо предварительно очищают. Существующими методами можно удалить до 30% серы.

Так как сера в угле содержится в форме пирита, система очистки ориентирована на его фильтрование. Делают это вручную. В настоящее время ученые разрабатывают эффективные методы, которые позволят освободить каменный уголь от примесей пирита на 95%. Общее содержание серы, по предварительным оценкам, удастся снизить на 65%.

Применение малосернистых углей

Уголь – главный источник топлива для мелких котельных. С точки зрения экологии, они наносят больший вред, чем крупные станции. Выходом может стать применение малосернистых углей (с содержанием серы до 1%). В таких котельных применяют различные виды топлива. Их объединяет то, что после сгорания они оставляют мало золы. Содержание опасных летучих веществ в них так же невысоко. Оно редко достигает 10%.

Как уберечься от кислотных осадков?

Самый простой способ обезопасить себя от последствий кислотных дождей – не выходить на улицу в непогоду. Но отличить ядовитые осадки от обычных невозможно. Поэтому, стоит пользоваться зонтом и дождевиком.

Влияние кислотных дождей на окружающую среду

Механизм образования кислотных дождей: кислоты из серы и азота

Влияние загрязнения атмосферы на здоровье человека и окружающую среду

Антропогенное загрязнение атмосферы: виды, основные источники, последствия

Экологические последствия загрязнения атмосферы

Что является причинами выпадения кислотных дождей?

Альтернативная энергетика и экология: виды и пути развития

Загрязнение атмосферы выхлопными газами: влияние на человека и окружающую среду

Кислотный дождь — одно из последствий загрязнения воздуха. Газы, образующиеся при сжигании топлива, вступают в реакцию с кислородом воздуха и водяным паром, превращаясь в кислоты, которые выпадают на поверхность земли в виде дождя. Подкисление земли и поверхностных вод оказывает разрушительное воздействие на экосистемы и представляет серьезную опасность для живых существ.

Экосистема — это сообщество растений, животных и других организмов вместе с окружающей их средой, включая воздух, воду и почву. Не все рыбы, моллюски или насекомые могут переносить одинаковое количество кислоты. Все в экосистеме взаимосвязано. Если что-то вредит одной части экосистемы — одному виду растений или животных, почве или воде, — это может оказать влияние на все остальное.

Опасаетесь что ваше предприятие может быть причиной выбросов в атмосферу? Измерение выбросов в атмосферу позволит разработать эффективную стратегию борьбы с загрязнением.

Влияние кислотных дождей на здоровье человека

Ходьба под кислотным дождем или даже плавание в озере, пострадавшем от кислотного дождя, не более опасны для людей, чем ходьба под обычным дождем или плавание в некислотных озерах. Однако, когда загрязняющие вещества, вызывающие кислотные дожди — SO₂ и NO_X находятся в воздухе, они могут быть вредными для человека.

SO₂ и NO_X реагируют в атмосфере с образованием сульфатов и нитратов, которые люди могут вдыхать. Многие научные исследования показали взаимосвязь между этими веществами и нарушением функций сердца, например сердечными приступами, приводящими к смерти людей с повышенным риском сердечных заболеваний, и влиянием на функцию легких, например затрудненным дыханием у людей с астмой.

Влияние кислотных дождей на животных

Экологические последствия кислотных дождей наиболее отчетливо проявляются в водной среде, такой как ручьи, озера и болота, где они могут нанести вред рыбам и другим диким животным и растениям. По мере прохождения через почву кислые дождевые воды могут вымывать алюминий из частиц глины, а затем попадать в ручьи и озера. Чем больше кислоты попадает в экосистему, тем больше алюминия высвобождается.

Некоторые виды растений и животных способны переносить закисление воды и умеренное количество алюминия. Организмы, чувствительны к кислоте, будут погибать по мере снижения pH. Как правило, молодые особи большинства видов более чувствительны к условиям окружающей среды, чем взрослые. При pH 5 большинство икринок рыбы не могут вылупиться. При более низком уровне pH некоторые взрослые рыбы погибают. В некоторых кислых озерах рыба прекращает воспроизводиться.

Даже если один вид рыбы или животного может переносить умеренно кислую воду, животные или растения, которые он ест, могут не размножаться. Например, у лягушек критический pH около 4, но съеденные ими подёнки более чувствительны и могут не выдержать pH ниже 5,5.

Влияние кислотных дождей на растения

Мертвые или умирающие деревья являются обычным явлением в районах, подверженных воздействию кислотных дождей. Кислотный дождь вымывает из почвы алюминий. Этот алюминий может быть вреден как для растений, так и для животных. Кислотный дождь также вымывает из почвы минералы и питательные вещества, необходимые для роста деревьев.

В высокогорье кислый туман и облака могут лишить деревья питательных веществ. В этом случае деревья в меньшей степени способны поглощать солнечный свет, что делает их слабыми и менее выносливыми к морозным температурам.

Способность почвы к буферизации

Многие леса, ручьи и озера, в которых выпадают кислотные дожди, не страдают от их воздействия, потому что почва в этих районах может буферировать кислотные дожди, нейтрализуя кислотность в протекающих через них дождевых водах. Эта способность зависит от толщины и состава почвы и типа подстилающей породы.

В некоторых местах почва тонкая и не обладает способностью адекватно нейтрализовать кислотность дождевых вод. В результате эти районы особенно уязвимы, и в почве, ручьях или озерах могут накапливаться кислота и алюминий.

Эпизодическая подкисление

Таяние снега и ливневые дожди могут привести к так называемой эпизодической подкисленности. Озера, которые обычно не имеют высокого уровня кислотности, могут временно испытать на себе последствия кислотных дождей, когда тающий снег или ливень приводит к большему количеству кислотных осаждений, и почва не может их нейтрализовать. Такое кратковременное повышение кислотности (т.е. снижение pH) может привести к кратковременной нагрузке на экосистему, где различные организмы могут быть убиты.

Загрязнение азотом

Проблемы может вызвать не только кислотность дождя. Кислотные дожди также содержат азот, и это может оказать влияние на некоторые экосистемы. Например, загрязнение водоемов азотом частично приводит к сокращению популяций рыб и моллюсков в некоторых районах. В дополнение к сельскому хозяйству и сточным водам большая часть азота, образующегося в результате человеческой деятельности и поступающего в воду, поступает из атмосферы.

Воздействие кислотного дождя на искусственные объекты

Не все кислотные осадки влажные. Иногда частицы пыли также могут стать кислотными. Когда кислотный дождь и сухие кислые частицы падают на землю, азотная и серная кислота, которые делают частицы кислыми, может попасть на статуи, здания и другие рукотворные сооружения, и повредить их поверхности.

Кислотные частицы разъедают металл и вызывают более быстрое разрушение краски и камня. Они также загрязняют поверхности зданий и других сооружений, например, памятников. Последствия этих повреждений могут быть дорогостоящими.

Как кислотный дождь влияет на растения и деревья? - Садоводство

Содержание:

Кислотный дождь может убить леса, ослабив их деревья и растения. Это происходит путем повреждения листвы и воздействия на химический состав почвы, так что деревья и растения не могут получать необходимые им питательные вещества. Дальнейшее повреждение происходит, когда кислотные дожди увеличивают уровни веществ в почве, которые являются токсичными для деревьев и растений, таких как алюминий.

Состав кислотного дождя

Кислотный дождь определяется как осадки - в том числе дождь, туман и снег - с высоким содержанием азотной и серной кислот. Термин также охватывает сухие частицы, которые попадают на землю и содержат эти загрязнители. National Geographic отмечает, что гниющая растительность и извержения вулканов выделяют некоторые химические вещества, которые вызывают проблему, но наибольший вклад вносит деятельность человека, связанная со сжиганием ископаемого топлива. Авто выхлопные газы и выбросы угольных электростанций и заводов выделяют в воздух оксид азота и диоксид серы, которые превращаются в кислоты при их соединении с водой. Ветер может нести кислотный дождь на сотни миль.

Повреждение почвы

Почва, загрязненная кислотными дождями, теряет питательные вещества, такие как кальций, калий и магний. Это еще больше усугубляется кислотами, заставляющими алюминий перемещаться более свободно через почву, повреждая корни и ограничивая поглощение питательных веществ.

Буферизация и кислотный туман

Профилактика через сохранение

По данным National Geographic, энергосбережение является одним из основных способов снижения кислотных дождей. Когда дома используется меньше электроэнергии, электростанции выделяют меньше загрязняющих веществ. Кроме того, сокращая автомобильные поездки, потребители могут уменьшить выбросы оксида азота и диоксида серы.

Кислотный дождь определяется как любое количество осадков, которые имеют некоторый уровень токсичных металлов или химических веществ. Хотя кислотные дожди могут быть вызваны вулканическим газом, кислотные дожди также вызваны выбросом диоксида серы и азота при производстве ископаемого топлива. Когда эти частицы попадают в воздух, они могут накапливаться во влажных помещениях и включаться в цикл осаждения. Кислотные дожди становятся растущей проблемой в Америке и Европе, заставляя правительственные учреждения внедрять законы и программы для противодействия негативным последствиям кислотных дождей.

Пониженный уровень pH в воде

Кислотный дождь может сделать воду в озерах и ручьях более кислой и выбросить токсичные количества алюминия в водную систему. Многие водные животные не могут развиваться в условиях низкого pH. Гибель водных животных приводит к тому, что другие животные в среде обитания испытывают недостаток пищи, что приводит к нарушению баланса в экосистеме.

Ущерб лесам и растениям

Кислотный дождь повреждает листья деревьев и растений, тем самым ограничивая их рост и подвергая их воздействию металлов в воздухе от токсического дождя. В зависимости от серьезности повреждения растительность может отстать в своем росте или листва может быть убрана. Ущерб может также разрушить способность растения справляться с простудой или болезнями.

Отравление почвы

Когда кислотный дождь впитывается в землю, почва становится более кислой, что растворяет полезные минералы в почве. Кислотный дождь также выделяет токсичные вещества, такие как алюминий, в почву и отравляет растительность. Эффект этого повреждения уменьшается при определенных условиях, таких как наличие толстого слоя почвы и наличие определенных типов коренной породы под почвой для поглощения дождя.

Повреждение телесных функций

Когда рыбы подвергаются воздействию кислотных дождей, нарушенные уровни минералов в рыбе будут влиять на их репродуктивную систему, и самки не будут выпускать яйца. Когда определенные рыбы находятся в воде с очень кислым уровнем pH, слизь на их жабрах станет очень липкой и в конечном итоге склеится, что приведет к тому, что они не смогут получать кислород из воды.

Тематическое исследование

В Нидерландах было проведено исследование о точном воздействии кислотных дождей на данную среду обитания. Они заметили, что кислотные дожди выщелочили кальций из почвы, которая была основным источником кальция для улиток в этой среде. Вскоре улитки погибли, что было основным источником кальция для птиц в этой среде обитания. Птицы должны были искать другие источники кальция, такие как насекомые. Птицы не смогли получить значительное количество кальция и стали откладывать дефектные яйца.

Осадки, вызванные загрязнением окружающей среды, являются глобальной экологической проблемой. Частота их появления с каждым годом возрастает, что беспокоит не только научное сообщество, но и общественность. Ядовитые осадки негативно влияют на организм человека, флору и фауну планеты. Прогулявшись под кислотным дождем можно столкнуться с сердечными и легочными патологиями.

Общие сведения

Кислотными называют не только дожди, но и прочие виды осадков (град, снег, туман), в составе которых присутствуют кислоты. То есть для таких осадков характерен пониженный водородный показатель, характеризующий уровень ионов водорода в жидкости. Чем выше концентрация водородных ионов, тем кислее жидкость.

Нормальная дождевая вода не должна иметь pH ниже 5,6. Если значение ниже, то говорят о кислой воде. Основными компонентами кислотных дождей являются серные и азотные оксиды, хлористый водород и некоторые органические соединения. Особо токсичным, приносящим наибольший вред биосфере компонентом, является диоксид серы. Для этого химического соединения характерен наибольший вес среди токсичных атмосферных веществ.

Токсичные вещества, попадая в воздух, в атмосфере контактируют с углекислотой, водой, солнечной радиацией, образуя молекулы кислот. С мельчайшими каплями воды кислоты устремляются в верхние атмосферные слои, где образуются облака, из которых на землю выпадают кислотные дожди.

Сегодня уже не редкость осадки на 2 – 3 pH ниже нормы. Проблема наиболее характерна для стран с развитой тяжелой промышленностью: Китая, США, России. Фиксировались случаи, когда на территории этих стран в результате интенсивной работы предприятий металлургии выпадали осадки, pH которых составлял всего 2 – 3 единицы. Под ударом находятся и соседние страны (Канада, Мексика, Япония, Корея), ведь отравленные облака могут перенестись ветрами куда угодно.

Причины возникновения

Кислотосодержащие осадки существовали и негативно влияли на экосистему планеты всегда, но раньше они имели исключительно природное происхождение. А сегодня основными причинами возникновения кислотных дождей являются антропогенные факторы:

токсичные выбросы предприятий тяжелой промышленности;
выхлопные газы транспорта;
добыча и переработка угля, нефти, газа;
сжигание любых видов органического топлива;
использование азотистых удобрений;
фреоновые выбросы из кондиционеров, холодильных установок;
использование хлороводородных аэрозолей.

Природными факторами, вызывающими токсичные осадки, являются:

гниющие животные и растительные останки, выделяющие газообразную серу; , приводящие к появлению в атмосфере соединений азота.

Последствия

Отрицательных последствий выпадения кислотных дождей множество. Ядовитые осадки приводят к:

нарушению экобаланса водоемов;
окислению почвы;
угнетению жизнеспособности растений;
ухудшению здоровья людей;
разрушению построек, архитектурных объектов.

Прежде всего, следует рассказать о влиянии кислотных дождей на человека. У людей, вышедших в дождливую погоду без зонта, могут обостриться симптомы аллергии или астмы, появиться злокачественные новообразования. Особенно чувствительны к атмосферным токсинам маленькие дети.

Из-за образования кислотных дождей страдают все части биосферы:

Наиболее негативное воздействие оказывается на гидросферу, причем как прямое, так и косвенное. Под прямым влиянием подразумевается отравление и гибель рыбы из-за непосредственного попадания ядовитых веществ в водоем. Косвенное влияние означает, что токсичные осадки разрушают донные известняковые и прочие породы. Содержащиеся в породах тяжелые металлы растворяются в воде, в итоге крупные популяции рыб погибают или подвергаются мутации.
Для плодородных почв кислотосодержащие осадки – экологическое бедствие. Окисленный грунт подвергается коррозии, становится непригодным для хозяйственного использования.
Значительным последствием кислотных дождей является угнетение растительности. Хлористые и азотистые виды кислотных дождей нарушают обменные реакции между почвой и корневой системой, в результате развитие корней замедляется, повышается чувствительность растений к температурным колебаниям и атакам насекомых-вредителей. Ядовитые дождевые капли оставляют на листьях ожоги. Бывали случаи, когда пораженные деревья полностью сбрасывали листву.

Опасность кислотных осадков также заключается в негативном воздействии на архитектурные объекты. Кислоты постепенно разъедают камень, бетон и прочие материалы, составляющие основу строительных конструкций.

Это может привести к обрушению отдельных частей зданий. Выпадением кислотных дождей обусловлено постепенное разрушение памятников архитектуры, статуй, уличных скульптур.

Методы борьбы

Главный метод борьбы с экологической проблемой – сокращение токсичных выбросов с предприятий. Пока процесс обратный – количество выбросов с каждым годом возрастает. Промышленные предприятия – основной источник вредных поступлений в атмосферу – следует оборудовать фильтрационными установками и очистительными сооружениями. Ученые всего мира работают над созданием систем очистки для повышения экологической безопасности промышленных предприятий.

Рассуждая на тему того, как бороться с кислотными дождями, следует учитывать еще один загрязняющий фактор – транспорт. От автомобилей, конечно, никто не откажется. Но сегодня автомобильный рынок предлагает экологически безопасную продукцию – электромобили и гибриды. Многим известна продукция компании Tesla, работающая на аккумуляторных батареях.

Визуально кислотосодержащие осадки не отличаются от нормальных, поэтому людям, выходящим в дождливую погоду на улицу, следует соблюдать меры предосторожности: надевать дождевик, брать с собой зонт. Следует остерегаться попадания дождевых капель на открытые участки тела. После дождя, находясь в помещении, не стоит сразу открывать окна и форточки, иначе со свежим воздухом можно вдохнуть токсичные летучие вещества.

Сегодня действуют международные и национальные проекты, направленные на защиту окружающей среды, предполагающие оснащение предприятий очистными установками. Для защиты водоемов от воздействия вредоносных осадков используют известкование.

Читайте также: