Сінгх Володимир, 9А
Муніципальне загальноосвітній заклад В«ЛіцейВ» м. дідівським
2010-2011 рік
Введення
В«Можна, мабуть, сказати, що призначення людини полягає в тому, щоб знищити свій рід, попередньо зробивши земну кулю непридатною для проживання В».
Жан Батіст Ламарк
Кислотність водного розчину визначається присутністю в ньому позитивних водневих іонів Н + і характеризується концентрацією іонів водню в одному літрі розчину (моль/л або г/л). Лужність водного розчину визначається присутністю гідроксильних іонів ОН - і характеризується їх концентрацією. Шкала кислотності лежить в інтервалі від pH = 0 (висока кислотність) через pH = 7 (нейтральна середу) до pH = 14 (висока лужність). Зміна значення pH на одиницю відповідає зміні концентрації іонів водню в 10 разів. Однак вода звичайного дощу являє собою слабокислий розчин, в якому показник кислотності рН дощової води дорівнює 5.6-5.7. Кислотні дощі позначає опади з pH менше 5,7. Це відбувається внаслідок того, що природні речовини атмосфери, такі як двоокис вуглецю (СО2), вступають в реакцію з дощовою водою. При цьому утворюється слабка вугільна кислота (CO2 + H2O -> H2CO3). Показник кислотності (рН) дощової води в одній місцевості може відрізнятися від показника кислотності дощової води в іншій місцевості. Це, перш за все, залежить від складу газів, що містяться в атмосфері тієї чи іншої місцевості, таких як оксид сірки і оксиди азоту. У дощовій воді присутні, і катіони лужних елементів (Na +, K +) та аніони (HCO3-, Cl-та ін), практично немає катіонів лужноземельних елементів (Ca +2, Mg +2).
Кислотний дощ це усі види метеорологічних опадів - Дощ, сніг, град, туман, дощ зі снігом, при якому спостерігається пониження pH дощових опадів через забруднень повітря кислотними оксидами, в основному оксидами сірки та оксидами азоту. Термін В«кислотний дощВ» був введений в 1872 році англійським дослідником Робертом Смітом у книзі В«Повітря і дощ: початок хімічної кліматології В».
Вперше в 1950-х рр.. кислотні дощі були відмічені в Західній Європі, в Скандинавії, і Північній Америці. В середньому кислотний показник опадів pH, що випадають у вигляді дощів у Західній Європі та Північній Америці на площі майже 10 млн. км2, змінюється від pH 5 до 4,5, а тумани тут нерідко мають рН, що дорівнює 3-2,5. В останні роки кислотні дощі стали спостерігатися в промислових районах Азії, Латинської Америки і Африки. Наприклад, в Східному Трансваалі (ПАР), де виробляється 4/5 електроенергії країни, на 1 км2 випадає близько 60 т сірки на рік у вигляді кислотних опадів. У зв'язку з зрослими техногенними викидами оксидів сірки і азот ця проблема набула особливе значення у всьому індустріальному світі. За кілька десятиліть розмах цього лиха став настільки широкий, а негативні наслідки настільки великі, що в 1982 р. у Стокгольмі відбулася спеціальна міжнародна конференція з кислотних дощів, в якій взяли участь представники 20 країн і ряду міжнародних організацій.
У Росії найбільш високі рівні випадінь окисленої сірки та оксидів азоту див. таблицю (до 750 кг/км2 в рік) на значних за площі ареалах (кілька тис. км2) спостерігаються в густонаселених та промислових регіонах країни - в Північно-Західному, Центральному, Центрально-Чорноземному, Уральському та інших районах; на локальних ареалах (площею до 1 тис. км2) - у ближньому сліді металургійних підприємств, великих ГРЕС, а також великих міст і промислових центрів (Москва, Санкт-Петербург, Омськ, Норильськ, Красноярськ, Іркутськ і ін), насичених енергетичними установками і автотранспортом. Мінімальні значення рН опадів в цих місцях сягають 3,1-3,4. Найбільше окисленої сірки з Росії направляється в країни Скандинавії. Співвідношення тут такі: з Україною - 1:17, з Польщею - 1:32, з Норвегією - 7:1.
I.Вознікновеніе і склад кислотних дощів
Потрапляють в повітря забруднюючі речовини в Значною мірою піддаються фізичним і хімічним впливам у атмосфері, відчуваючи часткове або повне хімічне перетворення. При цьому може змінюватися агрегатний стан. Ці процеси йдуть паралельно їх поширенню. Хімічний аналіз кислотних опадів показує присутність азотної (HNO3) і сірчаної (H2SO4) кислот. Близько 2/3 кислотних опадів складають аерозолі сірчаної і сірчистої кислот, решта припадає на частку аерозолів азотної і азотистої кислот. Присутність сполук азоту і сірки пов'язано з викидом цих елементів в атмосферу. Схема утворення кислотних аерозолів і дощів наведена на рис.1.
1.1Істочнікі азоту і сірки в атмосферу
Джерела сполук азоту (рис.6б):
Природні джерела емісії сполук азоту в атмосферу:
I. Грунтова емісія оксидів азоту. В процесі діяльності живуть у грунті денитрифицирующих бактерій з нітратів вивільняються оксиди азоту. Згідно з даними на 1990 р. щорічно у всьому світі утворюється цим шляхом близько 8 млн. т. оксидів азоту (в перерахунку на азот).
II. Грозові розряди. Під час електричних розрядів в атмосфері за дуже високої температури і переходу в полум'яне стан молекулярні азот і кисень в повітрі з'єднуються в оксиди азоту. Утворилося таким способом кількість оксиду азоту становить близько 8 млн. т.
III. Горіння біомаси. Даний вид джерела може мати як штучне, так і природне походження. Найбільша кількість біомаси згорає в результаті процесу випалювання лісу (з метою отримання виробничих площ) і пожеж у савані. При горінні біомаси в повітря надходить 12 млн. т. оксидів азоту (в перерахунку на азот) протягом року.
IV. Інші джерела. Інші джерела природних викидів оксидів азоту менш значні і насилу піддаються оцінці. До них відносяться: окислення аміаку в атмосфері, розкладання знаходиться в стратосфері закису азоту, внаслідок чого відбувається попадання суміші утворилися оксидів NO і NO2 в тропосферу і, нарешті, фотолітіческіе і біологічні процеси в океанах. Ці джерела спільно виробляють протягом року від 2-ох до 12 млн.т. оксидів азоту (в перерахунку на азот).
Антропогенні джерела емісії сполук азоту в атмосферу:
Серед антропогенних джерел утворення оксидів азоту на першому місці стоїть горіння викопного палива (вугілля, нафта, газ і т.д.). Під час горіння в результаті виникнення високої температури перебувають у повітрі азот і кисень з'єднуються. Кількість утвореного оксиду азоту NO пропорційно температурі горіння.
Оксиди азоту утворюються і при горінні наявних в паливі азотовмісних речовин. Спалюючи викопне паливо, людство щорічно викидає в повітряний басейн Землі около12 млн.т. оксидів азоту. Трохи менше оксидів азоту, близько 8 млн. т. в рік надходить від спалювання пального (Бензину, дизельне паливо і т.д.) в двігателелях внутрішнього згоряння.
Промисловістю в усьому світі викидається близько 1 млн.т. азоту щорічно. Таким чином, принаймні, 37% з майже 56 млн.т. щорічних викидів оксиду азоту утворюється з антропогенних джерел. Цей відсоток, однак, буде набагато більше, якщо до нього додати продукти спалювання біомаси.
Техногенні світові викиди оксидів азоту в атмосферу складають в рік близько 70 млн. т (природні викиди оксидів азоту, за деякими оцінками, рівні в рік 700 млн. т), приблизно 30% їх припадає на частку США, 25% - на частку країн Західної Європи і лише декілька відсотків - на частку Росії. В табл. наведені викиди шкідливих речовин в атмосферу в Росії з 1993-1997р.
Сумарні антропогенні викиди оксидів азоту в атмосферу більше. Додаткове джерело таких викидів - сільське господарство, інтенсивно використовує хімічні добрива, в першу чергу містять сполуки азоту. Внесок цієї галузі світового господарства у забруднення атмосфери оксидами азоту врахувати важко, за деякими даними, надходження оксидів азоту в атмосферу з сільськогосподарських полів зіставно з промисловими викидами. До складу атмосфери входить ряд азотовмісних сполук, з яких найбільш поширена закис аз...
