Кислотные дожди

актуальная экологическая проблемаактуальная экологическая проблема

Презентация для научно-практическойПрезентация для научно-практической

конференции по экологии по теме: «Кислотные дожди»конференции по экологии по теме: «Кислотные дожди»

Выполнили ученицы МБОУ Летневской СОШ 10 класса:Выполнили ученицы МБОУ Летневской СОШ 10 класса: Иванкова Алёна и Зотикова МарияИванкова Алёна и Зотикова Мария 2012 год2012 год

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Первое упоминание о кислотных дождях относится к середине XIX в. В 1872 году внимание английского исследователя Ангуса Смита привлек викторианский смог в Манчестере. Однако глобальную опасность явления осознали лишь в 60-х гг. XX в. От кислотных дождей пострадали Скандинавские страны, Канада, США, Западная Европа и т.д. Поэтому эта проблема была поднята Швейцарией на Конференции ООН по окружающей среде (Стокгольм,1972). Сейчас эта проблема существует во всем индустриальном мире и приобрела особое значение в связи с возросшими техногенными выбросами оксидов серы и азота. Термином "кислотные дожди" называют все виды метеорологических осадков - дождь, снег, град, туман, дождь со снегом, - рН которых меньше, чем среднее значение рН дождевой воды (средний рН для дождевой воды равняется 5.6)

ПОНЯТИЕ КИСЛОТНОСТИПОНЯТИЕ КИСЛОТНОСТИ

Кислотность Кислотность водного раствора определяется присутствием в нем ионов Н+. Щелочность

определяется присутствием ОН–. На практике степень кислотности раствора выражается водородным

показателем рНВ кислых растворах рН < 7,В щелочных растворах рН > 7.

Чистая природная, в частности дождевая, вода в отсутствие загрязнителей,

тем не менее, имеет слабо кислую реакцию (pH=5,6)

ОБРАЗОВАНИЕ КИСЛОТНЫХ ДОЖДЕЙ

Главная причина образованиякислотных дождей – выделяющиеся в процессе человеческой деятельности диоксид серы (SO2) и оксиды азота (NОx),которые в результате происходящиххимических реакций превращаются соответственно в серную и азотную кислоты.Эти кислоты вступают в реакциюс водой атмосферы, превращая еев растворы кислот, которыеи понижают рН дождевой воды.

Источники кислотообразующих выбросов

В атмосферу серу и азот поставляют естественные источники

(круговороты в биосфере, вулканическая деятельность и т.д.).

Однако главную роль играют антропогенные факторы. Выбросы этих соединений от хозяйственной деятельности (ТЭЦ на ископаемом

топливе, металлургические предприятия и др.) составляют 255

млн. тонн.

Только в Европе выбросы диоксида серы в отдельные годы достигают

20-40 млн. тонн.

В России стационарные источники поставили в атмосферу более

7 млн. тонн кислотообразующих веществ.

В европейскую часть страны в результате трансграничного

переноса поступило около 2 млн. тонн окисленных соединений серы

и азота.

Схема образования кислотных дождейСхема образования кислотных дождей

SO2 и NOX реагируют с О2, образуя H2SO4 и HNO3

SO

2 и

NO

X в

ыбр

асы

ваю

тся

ТЭЦ

и

пром

ыш

ленн

ым

и пр

едпр

ияти

ямиАгрессивно воздействуют на строения…

…и проникают в почву

Повреждаются растения

Повышается кислотность почвы, нарушается биологическое равновесие

Вода открытых водоемов закисляется, в них рыба гибнет

Последствия кислотных дождейПоследствия кислотных дождей

Повышение кислотности водыВыщелачивание тяжелых металловИнтоксикация воды

Утрата рыбных ресурсов

Закисление почвыВымывание питательных веществ

Угнетение, гибель почвенной биоты

Сокращение видов животных, живущих около воды

Повреждение листовой поверхности, хвойных игл

Дефицит чистой пресной воды

Нарушение транспирации

Связывание фосфатов

Разрушение строительных материалов, коррозия металлов

Нарушение фотосинтеза

Разрушение корневой чисстемы

Сердечно-сосудистые, легочные заболевания

Заболевания животных

Деградация, гибель

Ослабление, нарушение роста

Снижение сопротивляемости патогенным организмам

Изм

енен

ия в

вод

ных

экос

исте

мах

Изм

енен

ия в

по

чве

Изм

енен

ия

раст

ител

ьнос

ти

Первыми жертвами кислотных дождей стали озера и реки. При повышении кислотности воды быстро нарастает содержание Al3+. В то же время

фосфаты становятся малодоступными. Повышение кислотности приводит к появлению в воде высокотоксичных ионов тяжелых металлов – кадмия, свинца и других.

В почве из-за ее подкисления нарушаются процессы питания растений, разрушается их корневая система.

Почвенное подкисление считается одной из основных причин усыхания лесов. Больше всего страдают елово-пихтовые и дубовые леса.

Непосредственное воздействие кислотных осадков приводит к нарушению листовой поверхности, процессов транспирации и фотосинтеза за счет разрушения хлорофилла. В то же время подкисление почвы азотнокислыми дождями стимулирует развитие лесных вредителей.

Воздействию кислотных осадков подвергаются органические материалы – кожа, бумага, ткани, резина, красители.

Кислоты гидролизуют макромолекулы, материалы становятся хрупкими и разрушаются. SO2 вызывает обесцвечивание красителей, что приводит к выцветанию тканей.

Известняк, мел, мрамор, туф разрушаются под действием кислотных дождей. Из бетона и других строительных материалов, а также стекла выщелачиваются не только карбонаты, но и силикаты. Кислотные дожди разрушают древние оконные стекла церквей, соборов и дворцов.

Металлы разрушаются еще быстрее. Корка образующегося на поверхности железных изделий гигроскопичного сульфата железа (II) окисляется кислородом воздуха, образуется

основная соль сульфата железа (III), являющаяся составной частью ржавчины.

Загрязнение воздуха оказывает вредное влияние и на организм человека. Это особенно опасно для пожилых людей: SO2

обладает канцерогенным действием, NО2, при попадании в дыхательные пути, взаимодействуя с гемоглобином крови, вызывает респираторные, астматические и сердечные заболевания.

Сегодня уже никто не сомневается, что кислотные дожди являются одной из причин гибели жизни в водоемах, лесов, урожаев, и растительности. Кроме того, кислотные дожди разрушают здания и памятники культуры, трубопроводы, приводят в негодность автомобили, понижают плодородие почв и могут приводить просачиванию токсичных металлов в водоносные слои почвы.

Меры по охране атмосферы от Меры по охране атмосферы от кислотообразующих выбросовкислотообразующих выбросов

Чистота атмосферного воздуха планеты – одно из приоритетных направлений

природоохранной деятельности национальных правительств

Международными соглашениями установлены критические нормы выбросов диоксида серы и оксидов азота, ниже которых их воздействие на наиболее чувствительные компоненты экосистем не обнаруживается, а также ряд рекомендаций по осуществлению снижения этих выбросов.

Основными на сегодняшний день методами снижения загрязнения атмосферы, в том числе кислотообразующими выбросами,

являются разработка и внедрение различных очистных сооружений и правовая защита атмосферы.

-установка фильтров для очистки газообразных продуктов-применение альтернативных источников энергии

На угольных электростанциях необходимо: -использование низкосернистого угля или его очистка от серы

Ведутся исследования по снижению загрязнений от выхлопных газов автомобилей.

Для решения этой проблемы ведутся работы по созданию различных каталитических конвертеров, преобразующих оксиды азота в молекулярный азот.

ПРАКТИЧЕСКАЯЧАСТЬ

Сделаем сами «кислотный дождь»Сделаем сами «кислотный дождь» Что нужно для опыта?

Сжигание серы в кислороде:1)Серный цвет (порошок серы)2)Пероксид водорода и диоксид марганца (для получения кислорода)3)Стеклянный цилиндр4)Ложечка для сжигания5)Часовое стекло6)Спиртовка7)Лист зеленого растения (хлорофитум)

Получение кислородаПолучение кислорода

1)Наливаем в цилиндр примерно 10 мл раствора пероксида водорода, добавляем диоксид марганца2)Начинается выделение кислорода по реакции2H2O2 = 2H2O + O2(диоксид марганца – катализатор реакции)

Сжигание серы в кислородеСжигание серы в кислороде1)Серу насыпаем в ложечку и поджигаем в пламени спиртовки2)Ложечку с зажженной серой вносим в цилиндр и кислородом3)Сера горит ярко-фиолетовым пламенем4)Образуется белый дым

Добавление водыДобавление воды

С помощью промывалки вливаем в цилиндр водуВ полученный раствор кладем лист зелёного растения хлорофитумаЗакрываем цилиндр часовым стеклом и оставляем на сутки

На фотографии видно,как сильно повреждаются листья хлорофитума при действии «кислотного дождя»

Результат через суткиРезультат через сутки

В начале мая прошел дождь,В начале мая прошел дождь, после которого на многих лужах появились желтые пятна…после которого на многих лужах появились желтые пятна… многие стали паниковать и говорить, что это кислотный дождь…многие стали паниковать и говорить, что это кислотный дождь… мы решили это проверить…мы решили это проверить… попросили у учителя химии синюю лакмусовую бумажку,попросили у учителя химии синюю лакмусовую бумажку, чтобы проверить взятую из лужи воду на наличие кислоты.чтобы проверить взятую из лужи воду на наличие кислоты. Если бы она там присутствовала, то бумажка бы изменила Если бы она там присутствовала, то бумажка бы изменила синий цвет на красный. К счастью, она осталась синей,синий цвет на красный. К счастью, она осталась синей, а это значит, что в этой воде кислота отсутствовала!а это значит, что в этой воде кислота отсутствовала! Возможно, это была пыльца с березовых серёжек или первых цветов…Возможно, это была пыльца с березовых серёжек или первых цветов…

Экология нас учит:Экология нас учит:если кислый дождь если кислый дождь из тучи,из тучи,то природная средато природная средався в опасности тогдався в опасности тогда