co to są kwaśne deszcze (14 str), Pomoce naukowe, studia, geografia


Kwaśne opady i skutki ich działania

Prowadzący : Wykonała:

III rok ZIM Nr albumu: 87296

CO TO SĄ KWAŚNE DESZCZE ?


Mieszkańcy Ziemi nie mogą zrezygnować z dobrodziejstw cywilizacji a ich produkcja wymaga wkładu energii , uzyskiwanej głównie ze spalania paliw kopalnych . Proces ten uwalnia do atmosfery siarka w postaci dwutlenku siarki SO2 . Siarka dostaje się do atmosfery także drogą naturalną - wskutek wybuchów wulkanicznych , z oceanów oraz wskutek niektórych procesów zachodzących w glebie . Również tlenki azotu zanieczyszczają powietrze , ale w odróżnieniu od siarki pochodzą one przede wszystkim z powietrza , gdzie powstają wskutek reakcji azotu i tlenu . Innym źródłem zanieczyszczeń powietrza tlenkami azotu jest rozpowszechnienie niektórych typów nawozów sztucznych . Z pól uprawnych , nawożonych chemicznie i gnojowicą , unosi się w powietrze duża ilość amoniaku . Wprawdzie jego obecność prowadzi do obniżenia kwasowości opadów atmosferycznych ,ale efekt ten zanika z chwilą , gdy tworzące się jony amonowe po do dotarciu do gleby zostają wykorzystane przez mikroorganizmy lub absorbowane są przez drzewa. Jednakże największym źródłem tlenków azotu w atmosferze są spaliny samochodowe .

Chociaż tlenki siarki i azotu powstają w konkretnych miejscach , nie oznacza to wcale , że tam pozostają - wędrują one bowiem wraz z masami powietrza na znaczne odległości . Wiatry nie zatrzymują się na granicach zanieczyszczenia nie znają ich- np . Polska jest "eksporterem" SO2 do krajów byłego ZSRR , a "importuje" z Czech i Niemiec niewiele mniej w tzw. "czarnym trójkącie".

Dwutlenki siarki i tlenki azotu tworzą , w kontakcie z wodą , silne kwasy - siarkowy i azotowy . Dzieje się tak np . , gdy tlenki te rozpuszczają się w kropelkach wody w atmosferze . Kiedy następnie pada deszcz lub śnieg zanieczyszczenia spadają na ziemię i na roślinność w postaci opadu zwanego "depozycją mokrą" . Wymienione tlenki mogą osiadać na cząsteczkach pyłu ,zawieszonego w powietrzu , a te z czasem opadają. Mówi się wtedy o "depozycji suchej" . Ten typ opadów prowadzi również do tworzenia się kwasów w momencie, gdy zanieczyszczenia wejdą w kontakt z wodą . Całe zjawisko łączenia się w/w tlenków z wodą i dostawanie się w ten sposób kwasów do wód , gleb i organizmów żywych określa się ogólnie nazwą "kwaśnego deszczu". Jednakże określenie to nie dotyczy jedynie deszczu , ale także wszystkich zakwaszonych opadów atmosferycznych: gradu , śniegu , deszczu , mżawki , mgły , a także opadów suchych SO2 i NxOy .
Dlatego bardziej precyzyjnie można nazywać je "kwaśnymi opadami" .

Cechą charakterystyczną kwasów jest to , że uwalniane są z nich jony wodorowe ( H+ ) . Stężenie jonów wodorowych w cieczy jest dlatego miarą kwasowości , co się zazwyczaj określa przez podanie tzw . wartości pH . Niska wartość pH oznacza ,że stężenie jonów wodorowych jest wysokie ; woda jest wtedy kwaśna. Woda "neutralna", która nie jest ani kwaśna , ani zasadowa,mawartośćpHrówną7 . Stężenie jonów wodorowych ma duże znaczenie dla wielu procesów chemicznych i biologicznych , zarówno w glebie , jak i w wodzie .

JAK POWSTAJĄ KWAŚNE DESZCZE ?


Kwaśne deszcze powstają w wyniku reakcji zachodzących w chmurach . W zależności z jakiego gazu powstają różnie przebiegają te reakcje .
Oto one :


1.Kwas siarkowy .
Tak powstaje kwas siarkowy(IV) :

SO2 + H2O --> H2SO3


Często reakcje przebiegają jednak inaczej i powstaje kwas siarkowy(VI) :

2 SO2 + O2 --> 2 SO3

SO3 + H2O --> H2SO4


2.Kwas azotowy .

2 NO2 + 2 H2O --> 2 HNO3 + H2

WPŁYW NA ORGANIZMY ŻYWE


1.Wpływ zanieczyszczeń na florę i faunę .

Zanieczyszczenia powietrza oddziaływają też negatywnie na rośliny i zwierzęta . Oddziaływania te mogą być zarówno bezpośrednie , jak i pośrednie . To pierwsze uwidacznia się w postaci uszkodzeń igieł i liści . Dzieje się to bądź wskutek uszkodzenia ochronnej warstwy wosku , którą pokryte są igły , np. przez suchy opad SO2 , ozon czy kwaśny deszcz , bądź w wyniku uszkodzenia aparatów szparkowych , które m.in. regulują intensywność transpiracji . Wewnątrz liści i igieł uszkadzane są różne membrany , co może spowodować zakłócenia w systemie odżywiania i w bilansie wodnym . Zazwyczaj różne zanieczyszczenia działają synergicznie .

Natomiast pośrednie uszkodzenia są następstwem zakwaszenia gleby . Zmniejsza się wówczas dostępność substancji odżywczych przy jednoczesnym zwiększeniu zawartości szkodliwych dla drzewa metali rozpuszczonych w roztworze glebowym , np. aluminium . Bardziej zakwaszone środowisko w powiązaniu z trującym działaniem
metali prowadzi do uszkodzenia korzeni , co powoduje , że nie mogą one pobrać wystarczających ilości pożywienia i wody . Symbioza korzeni i grzybów mikoryzowych może być ograniczona a nawet ustać całkowicie . Wszystko to daje mniejszą żywotność drzew , a także zmniejsza ich odporność na choroby i szkodniki , które z łatwością atakują drzewa , uprzednio osłabione przez działanie innych czynników . Drzewa liściaste są na ogół mniej wrażliwe niż drzewa iglaste częściowo dlatego ,że całkowita powierzchnia ich liści , czyli powierzchnia narażona na działanie zanieczyszczeń jest mniejsza niż powierzchnia wszystkich igieł , a częściowo dlatego , że liście opadają co roku i dlatego są pod działaniem zanieczyszczeń przez krótszy okres czasu niż igły . Świerk , sosna i buk są drzewami , które dotychczas doznały największych uszkodzeń . Szczególnie smutnym przykładem zniszczeń , spowodowanych przez kwaśne deszcze , są lasy w Górach Izerskich . Długoletnie oddziaływanie zanieczyszczeń powietrza , niesionych z Niemiec , Czech i ze Śląska , m.in. systematyczne przekroczenia dopuszczalnych stężeń SO
2 ,NO , fluoru , opadu pyłów spowodowały całkowite zniszczenie tamtejszych obszarów leśnych . Proces ten będzie się rozszerzał na dalsze partie górskie Sudetów Zachodnich , Środkowych i Wschodnich . Jest to też przykład na to , że kwaśny deszcz jest tu produktem międzynarodowym .

Nie tylko drzewa , ale i inna roślinność ulega uszkodzeniu pod wpływem zakwaszenia i zanieczyszczeń powietrza . Najwrażliwszymi roślinami są mchy i porosty , które nie mają ochronnej warstewki wosku . Wodę pobierają bezpośrednio przez liście i pędy . Zarówno mchy jak i porosty mają intensywny okres wzrostu na jesieni , gdy stopień zanieczyszczenia jest największy . Porosty często używane są jako wskaźniki stopnia zanieczyszczenia powietrza , szczególnie SO2 . W zależności od form morfologicznych cechuje je różna wrażliwość na zanieczyszczenia ( najwrażliwsze są porosty o plechach krzaczkowatych ). To pozwala wyodrębnić strefy o różnym stopniu skażenia w miastach i wokół ośrodków przemysłowych . Tam , gdzie stężenie zanieczyszczeń jest największe , niemal zupełnie brak jakichkolwiek porostów , ale im powietrze jest czystsze , tym więcej gatunków porostów występuje .

Daje się jednak zauważyć tendencję , że rośliny odporne na zakwaszenie i takie , na które opad azotu wpływa pozytywnie , rozprzestrzeniają się , podczas gdy gatunki , które wymagają wysokiego pH , szerokiego dostępu do substancji odżywczych , albo takie , które źle się czują przy obfitym dostępie azotu - zanikają . Rośliny motylkowe , które mają zdolność przyswajania wolnego azotu , są przykładem roślin zagrożonych . Zwiększający się opad azotu w postaci jonów azotanowych jest niekorzystny dla bakterii brodawkowych , które w symbiozie z korzeniami roślin motylkowych przyswajają wolny azot i przetwarzają go w formę potrzebną roślinom .

Zmiany powyższe zachodzą niedostrzegalnie , ponieważ rozwinięte rośliny są w stanie znieść duże stężenia zanieczyszczeń . Natomiast reprodukcja i rozwój nowych pokoleń roślin stają się znacznie trudniejsze . W dalszej przyszłości flora zostanie zubożona , jeśli emisja zanieczyszczeń nie zostanie ograniczona . Podobną sytuację daje się zauważyć w świecie zwierząt . Dla ryb szczególnie szkodliwe są nadmierne ilości aluminium , przedostającego się do wód , który kumuluje się w ich skrzelach , utrudniając im oddychanie ,
co w końcu może powodować ich śmierć . Również rozmnażanie się żab i rozwój ptaków , żyjących przy brzegach zakwaszonych jezior , jest zaburzony . Jak stwierdzono w badaniach szwedzkich , jaja muchołówek i piecuszków mają dużo cieńszą skorupkę . Dzieje się tak dlatego , że wskutek odżywiania się owadami znad zakwaszonych jezior i cieków wodnych do organizmu ptaków dostało się zbyt dużo aluminium , które zastąpiło wapń w skorupkach .
Poza tym ptaki , żywiące się rybami , mają coraz większe trudności w zdobyciu pożywienia . U wielu gatunków zwierząt ( jak łosie , sarny czy zające ), odżywiających się roślinnością z terenów zakwaszonych , stwierdzono zwiększoną zawartość kadmu w nerkach i wątrobie . Z kolei ślimaki lądowe mogą mieć problemy w budowaniu skorupki , gdy gleba stanie się uboga w wapń . Niektóre ćmy , występujące w lasach iglastych , jak np. brudnica mniszka , wykazują objawy karłowacenia - co również ma związek z zakwaszeniem . Zmiana składu roślinności , spowodowana zanieczyszczeniami powietrza , wywiera wpływ na życie zwierząt ,niezależnie od danego zbiorowiska roślinnego.


WPŁYW NA CZŁOWIEKA


1.Zagrożenia dla życia i zdrowia człowieka .


Wzrost zakwaszenia wody pitnej powoduje wzrost zawartości metali ciężkich. Zbyt duże ich stężenie w produktach spożywczych i wodzie dostarczanej do mieszkań zagraża zdrowiu ludzi . Kadm gromadzi się w korze nerkowej , powodując jej uszkodzenie , nadmiar miedzi powoduje biegunkę szczególnie u dzieci , nadmiar glinu ( aluminium ) uszkadza kości a nawet mózg , jest przyczyną chorób Alzheimera i Parkinsona , natomiast ołów powoduje uszkodzenie układu nerwowego .


SKUTKI DZIAŁANIA "KWAŚNYCH DESZCZY"


1.Zakwaszenie gleby .


W glebie zachodzi wiele naturalnych procesów zakwaszania , a jednym z najważniejszych jest pobieranie pokarmu przez rośliny . Większość pożywienia jest przyswajana w postaci jonów dodatnich , których ubytek jest kompensowany przez rośliny także przez oddawanie do gleby dodatnich jonów wodorowych - w przeciwnym wypadku , zarówno rośliny jak i gleba zostałyby naładowane elektrycznie . Wzrost roślin prowadzi zatem do okresowego zakwaszenia gleby , podczas gdy rozkład martwego materiału roślinnego działa w kierunku odwrotnym . Z powodu zakwaszenia zmniejsza się ilość dżdżownic i bakterii w glebie , a w związku z tym rozkład martwych części organicznych odbywa się , w coraz większej mierze , przy udziale grzybów . Powoduje to powolniejsze tempo rozkładu , a co za tym idzie powolniejsze uwalnianie substancji odżywczych . W związku z tym problem niedoboru substancji pokarmowych , na obszarach podlegających zakwaszeniu , zaznacza się coraz bardziej . Gleba traci powoli swą funkcję sanitarną i rolę ważnego ośrodka życia . Zakwaszenie gleby powoduje również utratę jej właściwości sorpcyjnych - naturalnego filtru pochłaniającego m.in. związki toksyczne , metale ciężkie . Następuje uwolnienie ich do roztworu glebowego . W środowisku kwaśnym wymywaniu ulegają trudno rozpuszczalne substancje mineralne , z rozpadem minerałów włącznie . Tak z nierozpuszczalnych związków aluminium powstają jony Al
3+ , toksyczne dla korzeni drzew , ryb w jeziorach i innych organizmów żywych . Uwolnione substancje toksyczne , przenikając do organizmów zwierząt i człowieka , powodują skażenie wszystkich ogniw
łańcucha pokarmowego .

Gleba bogata w wapń posiada właściwości buforowe , czyli zdolności do samoczynnego niwelowania zakwaszenia . Wietrzenie minerałów bogatych w wapń to gwarant wysokiego pH gleby , mimo kwaśnych opadów . W glebach ubogich w wapń wartość pH , w wyniku kwaśnych opadów , silnie obniża się . Ze względu na większe właściwości buforowe gleby , jej zakwaszenie jest procesem wolniejszym od zakwaszenia jezior i innych wód . Jednakże obydwa problemy są ściśle ze sobą związane . Woda znajdująca się w jeziorach i ciekach wodnych pochodzi bowiem w 90 % z wód , które tam dostały się po przejściu przez warstwę gleby , a tylko w 10 % ze śniegu i deszczu , który bezpośrednio spadł na jezioro .

2.Zakwaszenie wód powierzchniowych .


Zakwaszenie wody samo w sobie nie jest jedynym powodem , dla którego chorują i giną rośliny oraz zwierzęta . W kwaśnym środowisku zwiększa się koncentracja niezwykle trujących dla wielu organizmów jonów aluminiowych . Wymieranie ryb w kwaśnych jeziorach jest łącznym skutkiem obniżonej wartości pH i zatrucia przez aluminium . Obydwa te czynniki są rezultatem zakwaszenia . W zakwaszonym jeziorze zwiększa się również zawartość innych metali , takich jak kadm , cynk i ołów . Są one wówczas w większym stopniu pochłaniane przez zwierzęta i rośliny . Zarówno aluminium jak i inne metale dostają się do jezior z otaczających je zakwaszonych pól i lasów . Nie wszystkie zmiany biologiczne w jeziorach kwaśnych zależą od zmian składu chemicznego wody . Zanikanie ryb powoduje , że pewne gatunki owadów , które zwykle są łatwą zdobyczą ryb , mogą teraz rozprzestrzeniać się . Do tej grupy owadów należą m.in. pewne wodne chrząszcze , larwy jętek i pluskwiaki . Fauna jeziora w coraz większym stopniu zostaje zdominowana przez owady . To samo dzieje się w jeziorach pozbawionych ryb z przyczyn innych niż zakwaszenie . Owady bynajmniej nie czują się lepiej w kwaśnej wodzie , ale są w dogodniejszej sytuacji z powodu braku ryb . Zakwaszone jeziora nie są martwe , lecz warunki biologiczne są w nich poważnie zmienione .

Doraźnie dla zmniejszenia zakwaszenia jezior , np. w Szwecji, stosuje się wapnowanie . Jony glinu i metali ciężkich wytrącają się wówczas z roztworu w postaci nierozpuszczalnego osadu , szkodliwego dla organizmów żyjących na dnie . Wapnowanie podnosi pH wody , w której zawartość trujących jonów metali maleje i życie rozwija się raz jeszcze . Dla utrzymania tego stanu wapnowanie należy kontynuować tak długo , jak ma się do czynienia z kwaśnymi opadami ; w przeciwnym razie zebrane na dnie pokłady trujących jonów , uwolnione lawinowo w wyniku zakwaszenia , zniszczą wszelkie życie w tym zbiorniku . Jest to więc metoda uciążliwa , kosztowna i nie znamy jej wpływu na ekosystem .


3.Niszczenie budowli i konstrukcji metalowych .


Jednak nie tylko zagrożone są organizmy żywe . Zanieczyszczenia powietrza oddziaływają też szkodliwie na materiały budowlane , tworzywa sztuczne , witraże i metale . Szczególnie narażone są dawne budowle z piaskowca i wapienia , który rozkłada się i rozpada . Przykładem takim są średniowieczne zabytki Krakowa , katedra Lincolna w Anglii , świątynie na Akropolu w Atenach .

W ostatnich latach coraz częstsze jest występowanie zjawiska korozji , którą wzmaga zakwaszenie środowiska . Nawet hartowane materiały nie mogą sprostać kwaśnym opadom ; wymagają częstszego malowania , a zanieczyszczenia oddziaływują niekorzystnie na pigmenty w farbach . Tory w rejonach uprzemysłowionych oraz stal ( nawet ocynkowana ) szybko korodują , wymagając częstszych remontów . Niszczeniu ulegają też obrazy , litografie i starodruki w galeriach sztuki i bibliotekach .

Zanieczyszczenia powietrza zwiększają także kwasowość wody pitnej . Powoduje to wzrost zawartości ołowiu , miedzi , cynku , glinu , a nawet kadmu w wodzie dostarczanej do naszych mieszkań . Zakwaszone wody
niszczą instalacje wodociągowe , wypłukując z niej różne substancje toksyczne .

CO MOŻNA ZROBIĆ ?

Oblicza się, że w wyniku działalności człowieka emituje się na całym świecie 50 - 70 mln ton siarki rocznie ! Równocześnie wskutek przyczyn naturalnych wybuchów wulkanów czy niektórych procesów zachodzących w glebie uwalnia się niemal drugie tyle .Drugim pierwiastkiem, który obok siarki stał się klątwą jest azot, a właściwie jego tlenki (NO i NO2). Tlenki azotu pochodzą z powietrza, gdzie powstają wskutek reakcji azotu i tlenu.
Problem zanieczyszczenia powietrza i zakwaszenia nie jest tylko problemem Polski . Oczywistym rozwiązaniem jest zmniejszenie emisji zanieczyszczeń powietrza przez zmniejszenie zużycia paliw . Są dwie główne drogi prowadzące do tego celu : oszczędne gospodarowanie energią i innymi zasobami , a także użycie możliwie najlepszej techniki spalania i oczyszczania . Ważne jest również zmniejszenia emisji węglowodorów przez pojazdy i przemysł oraz emisji metali podczas spalania odpadów z przemysłu metalurgicznego, a także spalania ropy i węgla. Najskuteczniejszym sposobem na ograniczenie emisji zanieczyszczeń jest oszczędne gospodarowanie surowcami i organiczne spalanie ropy i węgla tzn.oszczędzanie energii.

Emisję tlenków azotu można zmniejszyć przez stosowanie pieców o niskiej emisji Nox , które wymagają nadmiaru tlenu, krótszego czasu spalania i niższej temperatury spalania, co z kolei zmniejsza emisję tlenków o 20 - 80%.

Ale jakość powietrza w jednym kraju jest ściśle uzależniona od zanieczyszczeń w innych krajach , dlatego też niezbędna jest współpraca międzynarodowa . Konieczne jest sprecyzowanie : jakie są granice stężenia zanieczyszczeń , których nie wolno przekroczyć , jeśli chcemy zachować zdrowe środowisko w Europie . Zatem powinniśmy dbać o powietrze , ponieważ jest ono naszym wspólnym dobrem .


Literatura: Publikacje internetowe.

2



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
degradacja zasobów glebowych (3 str), Pomoce naukowe, studia, geografia
bezrobocie i formy bezrobocia (2 str), Pomoce naukowe, studia, bezrobocie
ochrona wód powierzchniowych (8 str), Pomoce naukowe, studia, ochrona srodowiska
fizyka (2 str), Pomoce naukowe, studia, fizyka
agroturystyka (4 str), Pomoce naukowe, studia, agroturystyka
rola religii w kształtowaniu się świtopoglądu (6 str), Pomoce naukowe, studia, religia
bezrobocie i formy bezrobocia (2 str), Pomoce naukowe, studia, bezrobocie
zmiany w światowym przemyśle, Pomoce naukowe, studia, geografia ekonomiczna
ochrona środowiska w województwie lubuskim, Pomoce naukowe, studia, geografia ekonomiczna
oczyszczalnie ścieków, Pomoce naukowe, studia, geografia ekonomiczna
zanieczyszczenie środowiska, Pomoce naukowe, studia, geografia ekonomiczna
najważniejsze części środowiska, Pomoce naukowe, studia, geografia ekonomiczna
charakterystyka Iraku, Pomoce naukowe, studia, geografia ekonomiczna
zanieczyszczenie hydrosfery, Pomoce naukowe, studia, geografia ekonomiczna
gospodarka a środowisko - ściąga, Pomoce naukowe, studia, geografia ekonomiczna
wybrane problemy ekologii, Pomoce naukowe, studia, geografia ekonomiczna

więcej podobnych podstron