Факторы воздействия «кислых» осадков на природную среду и их экологические последствия

  Федеральное агентство по науке и образованию  РФ

  Югорский  государственный университет

  Факультет природопользования

  Кафедра экологии 
 
 

  Курсовая  работа по дисциплине «Общая экология» 

  Факторы воздействия «кислых» осадков на природную среду и их экологические последствия 
 
 
 
 
 

        Выполнила студент  гр.2190

            Рожкина  И.В.

        «_______»______2011г. 
 

                  Руководитель 

                                                                                                   Профессор_________Ю.М.Полищук

        «_______»______2011г. 
 
 

  Ханты-Мансийск

  2011

  СОДЕРЖАНИЕ

  ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………..3 

  1.ПРОБЛЕМА  КИСЛЫХ ОСАДКОВ…………………………………………5 

  1.1.Действие  кислых осадков на почвы……………………………………….6

  1.2.Действие  кислых осадков на водные экосистемы………………………..7

  1.3.Действие  кислых осадков и атмосферных загрязнений на леса…………8 

  2.МЕТОДЫ  ОТЧИСТКИ ОТ ДИОКСИДА СЕРЫ…………………………..10 

  3.РАСПРОСТРАНЕНИЕ  КИСЛОТНЫХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРЕ……12 

  4.ПРЯМЫЕ  ВОЗДЕЙСТВИЯ КИСЛОТНЫХ ОСАДКОВ НА ЧЕЛОВЕКА………………………………………..………………………………16 

  ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………18 

  СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ……………………………19 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  ВВЕДЕНИЕ

     Вопрос  о воздействии человека на атмосферу  находится в центре внимания специалистов и экологов всего мира. И это  не случайно, так как крупнейшие глобальные экологические проблемы современности — «парниковый эффект», нарушение озонового слоя, выпадение кислотных дождей, связаны именно с антропогенным загрязнением атмосферы.

     Охрана  атмосферного воздуха — ключевая проблема оздоровления окружающей природной среды. Атмосферный воздух занимает особое положение среди других компонентов биосферы. Значение его для всего живого на Земле невозможно переоценить. Человек может находиться без пищи пять недель, без воды — пять дней, а без воздуха всего лишь пять минут. При этом воздух должен иметь определенную чистоту и любое отклонение от нормы опасно для здоровья.

     Атмосферный воздух выполняет и сложнейшую защитную экологическую функцию, предохраняя  Землю от абсолютно холодного Космоса и потока солнечных излучений. В атмосфере идут глобальные метеорологические процессы, формируются климат и погода, задерживается масса метеоритов.

     Атмосфера обладает способностью к самоочищению. Оно происходит при вымывании аэрозолей из атмосферы осадками, турбулентном перемешивании приземного слоя воздуха, отложении загрязненных веществ на поверхности земли и т. д. Однако в современных условиях возможности природных систем самоочищения атмосферы серьезно подорваны. Под массированным натиском антропогенных загрязнений в атмосфере стали проявляться весьма нежелательные экологические последствия, в том числе и глобального характера. По этой причине атмосферный воздух уже не полной мере  свои защитные, терморегулирующие и жизнеобеспечивающие экологические функции.

Всякое  загрязнение вызывает у природы защитную реакцию, направленную на его нейтрализацию. Эта способность природы долгое время эксплуатировалась человеком бездумно и хищнически. Отходы производства выбрасывались в воздух в расчете на то, что все они будут обезврежены и переработаны самой природой. По ориентировочным данным ежегодно в атмосферу поступают сотни  миллионов тонн оксидов серы, азота,  галогенопроизводных  и  других  соединений. Основными источниками атмосферных загрязнений  являются  энергетические  установки, в которых используется  минеральное топливо,  предприятия черной  и цветной металлургии, химической  и нефтехимической промышленности,  авиационный и автомобильный транспорт.

     При этом не возникало и мысли о  наносимом ей ущербе. Казалось, что  как ни велика общая масса отходов, она не значительна по сравнению с защитными ресурсами. Однако при все прогрессирующем росте загрязнений становится очевидным, что природные системы самоочищения рано или поздно не смогут выдержать такого натиска.

     Способность атмосферы к самоочищению имеет определенные границы. Если они будут превышены, то самоочищение в атмосфере не приведет к полному рассеиванию и разложению примесей.

       Поэтому  большие объемы вредных  выбросов в атмосферу вызывают  целый ряд неблагоприятных последствий.[ 2 ].

          Цель  работы -  выявить влияние кислых осадков на природную среду.

           Для достижения цели поставлены следующие задачи:

1.Выявить  образование кислотных осадков

2.Какие методы очистки от диоксида серы используются в настоящее время

3.Как  кислотные осадки влияют на здоровье человека 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  1.ПРОБЛЕМА  КИСЛЫХ ОСАДКОВ 

       Двуокись серы – основной загрязнитель, обусловливающий появление кислых осадков. В присутствии паров воды сернистый ангидрид превращается в раствор серной кислоты.

  

  «Рис. 1.1.» Кислотные дожди: их причина и вредное влияние

         Таким же образом из двуокиси углерода и окислов азота образуются угольная и азотная кислоты. К ним примешиваются органические кислоты и некоторые другие соединения, что в сумме и дает раствор с кислой реакцией (кислые или кислотные осадки).

        Доля SO2 в образовании кислых осадков составляет около 70%. 20-30% кислых осадков связано с другими выбросами. Появлению кислых осадков способствует также СО2. Из-за ее постоянного присутствия в атмосфере нормальной  является рН осадков равная 5,6.

        Кислотные осадки - не новое явление. Впервые они зарегистрированы еще в 1907-1908 годах в Англии. К настоящему времени отмечены случаи выпадения осадков с рН 2,2 – 2,3. такие значения близки к кислотности лимонного сока или бытового уксуса.   Наиболее распространены кислые осадки в северном полушарии. Здесь значительны выбросы кислых веществ и благоприятны условия для их мокрого осаждения в виде дождей, снегов, туманов.

      Длительные периоды с отрицательными температурами усугубляют продолжительность действия кислых осадков. Дело в том, что последние в значительной мере нейтрализуются аммиаком. Зимой же его выделение из почв, органики, минеральных удобрений и других источников  незначительны в следствие прекращения действия микроорганизмов - аммионификаторов.

         Кислые осадки особенно типичны для Скандинавских стран, а также Англии, ФРГ, Бельгии, Дании, Польши, Канады, северных районов США. Не единичны случаи конфликтных ситуаций из-за их  трансграничных переносов. Так, отдельные районы Норвегии, Финляндии, Исландии, Дании, по имеющимся данным, на 80-90% загрязняются со стороны ФРГ и Люксембурга. Для Швеции доля осадков извне близка к 70%.

       В России очаги образования кислых осадков приходятся на Кольский полуостров, Норильск, Челябинск, Красноярск и другие районы. В наши дни в Санкт-Петербурге рН дождя колеблется от 4,8 до 3,7, в Красноярске – от 4,9 до 3,8, в Казани – от 4,8 до 3,3. в городах до 70-90% загрязнений в атмосферу, в том числе и для образования кислых осадков, поставляет автотранспорт.

        Отрицательное влияние кислых осадков разнообразно. Они действуют на почвы, водные экосистемы, растения, памятники архитектуры, строения и другие объекты.  

  1.1. Действие  кислых осадков на почвы

       На почвы кислые осадки оказывают наиболее ощутимое отрицательное воздействие в северных и тропических районах. В первом случае это связано с тем, что подкисляются и без того кислые (подзолистые и их разновидности) почвы. Эти почвы, как правило, не содержат природных соединений, нейтрализующих кислотность (карбонат кальция, доломит и др.).

       Тропические почвы хотя и имеют нейтральную и щелочную реакцию, но также не содержат веществ - нейтрализаторов кислотности в силу интенсивного и постоянного промывания дождями.

       Попадая в почву, кислые осадки увеличивают подвижность и вымывание катионов, снижают активность редуцентов, азотофиксаторов и других организмов почвенной среды.

  

  «Рис.1.2.»Загрязнение (окисление) почвы в странах Северной Европы вследствие выпадения кислотных дождей, переносящих из промышленных районов Англии, ФРГ и Польши большое количество оксидов серы. Цифрами показана кислотность поверхностных вод.

         При рН равной 5 и ниже в почвах резко увеличивается растворимость минералов, из них высвобождается алюминий, который в свободной форме ядовит. Кислые осадки также повышают подвижность тяжелых металлов (кадмий, свинца, ртути). В ряде мест кислые осадки и продукты их действия (алюминий, тяжелые металлы, нитраты и др.) проникают в грунтовые воды, а затем в водоемы и водопроводную сеть, где также способствуют высвобождению из труб алюминия и других вредных веществ. Результатам этого является ухудшение качества питьевой воды. 

  1.2.Действие  кислых осадков на водные экосистемы

          Попадая в водные источники, кислые осадки повышают кислотность и жесткость воды. Многие гидробионты очень чувствительны к изменению этих показателей. При рН водной среды ниже 6 обычно сильно подавляется деятельность ферментов, гормонов и других биологически активных веществ, от которых зависит рост и развитие организмов. При этом взрослые организмы менее зависимы от рН среды. Отрицательное действие рН проявляется в основном на яйцеклетках и молоди. В данном случае гибель чаще наступает не от прямого действия загрязнителей на организмы, а через невозможность из размножения. В настоящее время на Земле насчитываются тысячи озер, в значительной мере лишившихся своих обитателей. Около 20% рек и озер Швеции, Норвегии и Канады (а это несколько десятков тысяч) потеряли более половины обитающих в них организмов. Так, в Швеции в 14 тысячах озер уничтожены наиболее чувствительные виды, а 2200 озер практически безжизненны. В США около 1000 озер заметно подкислено, а более 3 тысяч имеют кислотность, неблагоприятную для многих обитателей. Ярким примером негативного воздействия кислотных осадков на природные экосистемы является закисление озер. Особенно интенсивно оно происходит в Канаде, Швеции, Норвегии и на юге Финляндии (табл. 13.4).

  «Таблица1.2.1.»  Закисление озер в мире (по данным «XX век: последние 10 лет», 1992)