Кислотні дощі та біосфера Землі

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 спост

ерігається 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...оту (N2O). Цей газ в нижніх шарах повітря нейтральний і не бере участі в утворенні кислотних дощів. Також у складі атмосфери Землі знаходяться двоокис азоту NO2 і аміак NH3.

Атмосферний аміак:

Аміак, що має у водному розчині лужну реакцію, грає значну роль у регулюванні кислотних дощів, так як він може нейтралізувати атмосферні кислотні з'єднання:

NH3 + H2SO4 = NH4HSO4

NH3 + NH4HSO4 = (NH4) 2SO4

NH3 + HNO3 = NH4NO3

Найважливішим джерелом атмосферного аміаку є грунт. Знаходяться в грунті органічні речовини руйнуються певними бактеріями, і одним з кінцевих продуктів цього процесу є аміак. Вченим вдалося встановити, що активність бактерії, що приводить, в кінцевому рахунку, до утворення аміаку, залежить в першу чергу від температури і вологості грунту. У високих географічних широтах (Північна Америка і Північна Європа), особливо в зимові місяці, виділення аміаку грунтом може бути незначним. В той же час на цих територіях спостерігається найбільший рівень емісії двоокису сірки та оксидів азоту, в результаті чого знаходяться в атмосфері кислоти не піддаються нейтралізації і, таким чином, зростає небезпека випадіння кислотного дощу. У процесі розпаду сечі домашніх тварин вивільняється велика кількість аміаку. Це джерело аміаку настільки значний, що в Європі він перевищує можливості виділення аміаку грунтом.

Грунтова емісія оксидів азоту. У про-процесі діяльності живуть у грунті денітрифицируюють бактерій з нітратів вивільняються оксиди азоту. Згідно з сучасними даними щорічно у всьому світі утворюється 8 млн. т оксидів азоту.

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. У стані плазми атоми і молекули іонізуються і легко вступають в хімічну реакцію. Про-щее кількість які утворилися таким способом оксидів азоту складає 8 млн. т в рік.

Горіння біомаси. Це джерело може бути як природним, так і штучним. Найбільша кількість біомаси згорає в Внаслідок випалювання лісу (з метою отримання виробничих площ) та пожеж в савані. При горінні біомаси в повітря надходить 12 млн. т оксидів азоту в рік.

Азот, як і сірка, входить до складу біологічних структур. Різні сполуки азоту містяться у вугіллі, і особливо в торфі. Вступаючи в реакцію з водою атмосфери, вони перетворюються в розчини кислот - сірчаної, сірчистої, азотистої і азотної і, в подальших разом зі снігом або дощем, випадають на землю. 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. В Росії близько 25% викидів оксидів азоту дає спалювання палива на підприємствах електро-і теплоенергетики, стільки ж-на підприємствах металургійної, машинобудівної і не пов'язаної з процесами горіння палива хімічної галузей промисловості (наприклад, отримання азотної кислоти і вибухових речовин). Для оксидів азоту серед стаціонарних джерел паливно-енергетичний дає 85% викидів, виробництво цементу, вапна, скла, металургійні процеси, спалювання сміття та ін-12%. Азотні забруднення надходять з нестаціонарних джерел тваринницьких підприємств і добрив. Основні джерела ЛОС-хімічні виробництва, промислові та побутові розчинники, нафтосховища, бензоколонки і т.д. Головне джерело техногенних оксидів азоту в атмосфері - автотранспорт та інші види моторного транспорту (близько 40%). Природні надходження в атмосферу оксидів азоту зв'язані головним чином з електричними розрядами, при яких утворюється N0, згодом - NО2. Значна частина оксидів азоту природного походження переробляється в грунті мікроорганізмами, тобто включена в біохімічний кругообіг. Для екологічно благополучних районів Росії природна фонова концентрація оксидів азоту дорівнює 0,08 мкг/м3 (Арктика) - 1,23 мкг/м3 (середні широти), що істотно нижче ГДК, рівної 40 мкг/м3. Оксиди азоту техногенного походження утворюються при згоранні палива, особливо якщо температура перевищує 1000 "З. При високих температурах частина молекулярного азоту окислюється до оксиду азоту N0, який в повітрі негайно вступає в реакцію з киснем, утворюючи діоксид N02 і тетраоксид діазоту N2О4. Спочатку утворюється оксид азоту становить лише 10% викидів усіх оксидів азоту в атмосферу, однак в повітрі значна частина оксиду азоту перетворюється в діоксид - набагато більш небезпечне з'єднання. Найбільш поширеним з'єднанням азоту, що входять до складу викидів, є окис азоту NO

Необхідно згадати, однак, що кількість викидів оксидів азоту з року в рік зростає на відміну від емісії двоокису сірки, тому сполуки азоту грають величезну роль в утворенні кислотних опадів.

Джерела сполук сірки (рис.6а):

Природні джерела емісії сірки в атмосферу:

I. Біологічне виділення. Майже всі без винятку традиційні моделі кругообігу сірки показували, що близько 50% сірки з'являється в атмосфері за рахунок її біологічних перетворень у грунтових та водних екосистемах.

Передбачається, що в результаті відбуваються мікробіологічних процесів, в цих природних екосистемах сірка випаровується у формі сірководню (H2S). Численні наукові дані свідчать, що мікроорганізми продукують сірководень в основному двома шляхами:

1. відновлення сульфатів.

2. розкладання органічної речовини.

Desulfovibrio, а також споріднені їм бактерії, відновники сульфатів, у безлічі населяють болота, топи і слабо дренованих грунту. Дані мікроорганізми використовують сульфати як кінцевий акцептор електронів. Також надзвичайно велика і різноманітна група мікроорганізмів, що включає аероби, термофіли, псіхрофіли, бактерії, актиноміцети і гриби, розкладає сірковмісні органічні сполуки і вивільняє сірководень.

Поверхня моря і його глибинні шари також може містити значні кількості сірководню. В даний час не зовсім точно відомі джерела утворення діметилсульфід, але передбачається, що в їх виникненні беруть участь морські водорості. Виділення сірки біологічним шляхом не перевищують 30 - 40 млн. т. на рік, що складає приблизно 1/3 від всього виділяється кількості сірки.

II. Вулканічна діяльність. При виверженні вулкана в атмосферу Землі поряд з великою кількістю двоокису сірки потрапляють сірководень, сульфати і елементарна сірка. Ці сполуки надходять головним чином в нижній шар - тропосферу, а при окремих, великої сили виверженнях, спостерігається збільшення концентрації сполук сірки і в більш високих шарах - в стратосфері. З виверженням вулканів в атмосферу щорічно в середньому потрапляє близько 2 млн. т. сірковмісних сполук. Для тропосфери дану кількість сірки незначно в порівнянні з біологічним виділенням, для стратосфери ж виверження вулканів є найважливішими джерелами появи сірки.

III. Поверхня океанів. Після випаровування крапель води, надходять в атмосферу з поверхні океанів, залишається морська сіль, містить поряд з іонами натрію і хлору сполуки сірки - сульфати. Разом з частинками морської солі щорічно в атмосферу Землі потрапляє від 50 до 200 млн. т. сірки, що набагато більше, ніж емісія сірки в атмосферу природним шляхом. В теж час частинки солі за своїх великих розмірів швидко випадають з атмосфери і, таким чином, тільки незначна частина сірки потрапляє у верхні шари і розпорошується над сушею. Однак слід враховувати той факт, що із сульфатів морського походження не може утворюватися сірчана кислота, тому з точки зору освіти кислотних дощів вони не мають суттєвого значення. Їх вплив позначається лише на регулюванні утворення хмар і опадів.

Антропогенні джерела емісії сірки в атмосферу:

В результаті діяльності людини в атмосферу ...потрапляють значні кількості сполук сірки, головним чином у вигляді двоокису (SO2). Серед джерел цих з'єднань на першому місці у світі коштує вугілля, спалюється на електростанціях та ін промислових підприємствах. Вугілля дає 70% від усіх антропогенних викидів. У процесі горіння частка сірки тримається в паливі перетворюється на сірчистий газ, а частина залишається в золі у твердому стані. Зміст сірки також досить велика (0.1 - 2%) і в неочищеної нафти, але ці показники варіюються залежно від походження, однак при згорянні нафтопродуктів сірчистого газу утворюється значно менше, ніж при згорянні вугілля. У світі на першому місці по викидах сірчистих з'єднань в атмосферу стоять такі галузі промисловості як: металургійна, підприємства з виробництва сірчаної кислоти та переробки нафти. Таким чином, в результаті діяльності людини в атмосферу Землі потрапляє щорічно близько 60 - 70 млн. т. сірки у вигляді двоокису сірки. Порівняння природних і антропогенних джерел емісії сірки та її різних

11. забруднень.

При кислотності рН 6 гинуть прісноводні креветки. Потім В алюмінію.

здоров'я людини.

захворювання.

При такому майже в два рази. Хочанізмов біологічних і біохімічних процесів, що послаблюють рослина, що порушують його зростання, що підвищують чутливість до кліматичних змінам, які роблять його менш стійким до шкідників - грибам, бактеріям, жукам і ін У той же час підкислення грунту азотнокислого дощами стимулює розвиток лісових шкідників. Найбільшої шкоди кислотні дощі завдали лісам Центральної Європи, зокрема 35% лісів Німеччини (на площі більше 2,5 млн. га) ушкоджені ними. Збиток від кислотних дощів для європейських лісів оцінюється в 118 млн. м3 деревини в рік (з них близько 35 млн. м3 на європейській території Росії). У меншій мірі від кислотних дощів страждають сільськогосподарські рослини, оскільки підкислення грунтів тут можна контролювати агрохімікатами.

Грунтове підкислення вважають однією з основних причин всихання лісів помірної зони північної півкулі (рис.8), причому цей фактор довго діючий, який може проявитися через багато років після припинення кислотоутворюючих викидів в атмосферу. Найбільше постраждали ялицево-смерекові і дубові ліси. Безпосередній вплив кислотних опадів призводить до порушення листкової поверхні, процесів транспірації (випаровування з поверхні аркуша) і фотосинтезу за рахунок руйнування хлорофілу (цей вплив можна визначити візуально по побуріння листя і голок).

Старі ліси при цьому зазнають більших збитків, ніж молоді. Ефекти підкислення можна підрозділити на хімічні та біологічні. Перші полягають головним чином у зміні катіонного обміну рослини, в результаті якого дерева страждають від нестачі магнію (особливо на природно бідних магнієм грунтах) і надлишку алюмінію, в якому вбачають головну причину пожовтіння хвої. Другі дуже різноманітні і здебільшого носять непрямий характер: забруднення виступають в ролі пускових механізмів біологічних і біохімічних процесів, що послаблюють рослина, що роблять його менш стійким до шкідників і кліматичних впливів. Зокрема, кисла Середа пригнічує розвиток мікоризи та ріст коренів. У той же час підвищений вміст азоту і вільних нуклеїнових кислот стимулює розвиток лісових шкідників. Непрямі впливу виражаються в пролонгації річного зростання і відповідно підвищеній чутливості до перших заморозків. До них можна віднести також зміна генофонду в результаті природного відбору на стійкість до кислотних забруднень.

Вже давно встановлено, що існує тісна залежність між рівнем смертності і ступенем забруднення району. При концентрації SO2 близько 1 мг/м3 зростає число смертельних випадків, в першу чергу серед людей старшого покоління та осіб, які страждають захворюваннями дихальних шляхів. Статистичні дані показали, що таке серйозне захворювання, як помилковий круп, що вимагає моментального втручання лікаря і поширене серед дітей, виникає з цієї ж причини. Те ж саме можна сказати і про ранньої смертності новонароджених в Європі і Північній Америці, яка щорічно обчислюється кількома десятками тисяч.

3.Способи боротьби

Чистота атмосферного повітря планети - одне з пріоритетних напрямків природоохоронної діяльності національних урядів, яка розвивається в рамках програми, прийнятої на XIX спеціальної сесії Генеральної Асамблеї Організації Об'єднаних Націй в червні 1997 р.

Міжнародними угодами встановлені критичні норми викидів діоксиду сірки та оксидів азоту, нижче яких їх вплив на найбільш чутливі компоненти екосистем не виявляється, а також ряд рекомендацій щодо здійснення зниження цих викидів.

Серед ефективних методів боротьби з викидами окисленої сірки в атмосферу через димові труби слід зазначити різні газоочистители, такі, як електричні фільтри, вакуумні, повітряні або рідкі фільтри-скрубери. В останніх газоподібні продукти згоряння пропускаються через водний розчин вапна, в результаті утворюється нерозчинний сульфат кальцію СаSО4. Цей метод дозволяє видалити до 95% SО2, але є дорогим (зниження температури димових газів і зниження тяги вимагає додаткових витрат енергії на їх підігрів; крім того, виникає проблема утилізації СаSO4) і економічно ефективний лише при будівництві нових великих підприємств. Такий же дорогий метод очищення димових газів від оксидів азоту за допомогою ізоціанова кислоти НNСО (видаляється до 99% оксидів азоту, які перетворюються в нешкідливі азот і воду).

Застосування високих димових труб. Це один з найбільш спірних способів. Сутність його полягає в наступному. Перемішують-вання забруднюючих речовин в значній мірі залежить від висоти димових труб. Якщо ми використовуємо низькі труби (труби електростанції), то викидаються сполуки сірки та азоту перемішуються в меншій мірі і швидше випадають в осад, ніж за наявності високих труб. Тому в найближчому оточенні (від декількох кілометрів до кількох десятків кілометрів) концентрація оксидів сірки та азоту буде високою і, природно, ці з'єднання будуть завдавати більше шкоди. Якщо труба висока, то безпосередні впливи зменшуються, але зростає ефективність перемішування, що означає велику небезпеку для віддалених районів (кислотні дощі) і для всієї атмосфери в цілому (зміна сірки в газах, що утворюються під час горіння палива хімічного складу атмосфери, зміна клімату). Таким чином, будівництво високих труб, незважаючи на поширену думку, не вирішує проблеми забруднення повітря, зате в значній мірі збільшує "експорт" кислотних речовин і небезпека випадання кислотних дощів у віддалених місцях. Отже, збільшення висоти труби супроводжується тим, що безпосередні впливи забруднень (загибель рослин, корозія будівель і т.п.) зменшуються, проте непрямі дії (вплив на екологію віддалених районів) збільшуються. Країни, де відбуваються сильні викиди забруднень, переадресовують в цьому випадку частина кислотних опадів разом з їх несприятливими наслідками в інші країни.

Вміст сірки у викидах можна зменшити, використовуючи вугілля з малим вмістом сірки, а також шляхом фізичної або хімічної його промивки. Перша дозволяє очистити вугілля від неорганічних домішок сірки, таких, як сульфіди металів. За допомогою другої видаляється органічна сірка. Однак, фізичні методи очищення малорентабельні, а застосування хімічних методів очищення через низку технічних складнощів ефективно лише на знову споруджуваних електростанціях. Для середніх і малих підприємств енергетики використовується метод спалювання палива в киплячому шарі, при якому видаляється до 95% діоксиду сірки і від 50 до 75% оксидів азоту.

Схема технології спалювання палива з великою швидкістю в спеціальній печі (рис.9).

За наближеним оцінками з відомих у даний час світових запасів нафти тільки 20% мають вміст сірки менш 0, 5%. Середнє вміст сірки в використовуваної нафти збільшується, так як нафта з низьким вмістом сірки видобувається прискореними темпами.

Під час переробки (дистиляції) нафти залишок (мазут) містить велику кількість сі...рки. Видалення сірки з мазуту - процес дуже складний, а в результаті вдається звільнитися всього від 1/3 або 2/3 сірки. До того ж процес очищення мазуту від сірки вимагає від виробника великих капітальних вкладень.

Так само йде справа і з вугіллям. Вугілля з низьким змістом-ням сірки знаходяться практично тільки в Канаді та Австралії, але це тільки невелика частину наявних покладів вугілля. Вміст сірки у вугіллі коливається від 0, 5 до 1, 0%.

Сірка у вугіллі знаходиться частково в неорганічної, а частково в органічній формі. Під час очищення, коли видаляють неспалимі частини, видаляється також частина піриту. Проте у такий спосіб навіть при самих сприятливих умовах можна звільнитися тільки від 50% загального вмісту сірки у вугіллі. За допомогою хімічних реакцій можуть бути видалені як органічні, так і неорганічні сірковмісні сполуки. Але в зв'язку з тим, що процес йде при високих температурах і тисках, цей спосіб виявився набагато дорожче попереднього.

Таким чином, очищення вугілля і нафти від сірки, представляє собою досить складний і малопоширений процес. І витрати на нього високі. Крім того, навіть після очищення енергоносіїв в них залишається приблизно половина первинного вмісту сірки. Тому очи-стка від сірки є не найкращим вирішенням проблеми кислотних дощів.

В зону горіння (з перфорованою підстилкою) направляють потік вогнетривкої речовини, що зв'язує сірку. Всмоктуване знизу з великою швидкістю повітря подрібнює і перемішує речовина, що знаходиться в об'ємі горіння. За допомогою цього процесу можна не тільки зменшити викид двоокису сірки, але і знизити кількість що утворюється оксиду азоту NO, так як при цьому знижується температура горіння, так як кількість оксиду азоту NO, який утворюється при горінні: залежить від температури горіння, чим менше температура горіння, тим менше утворюється оксиду азоту. Кількість NO залежить і від часу знаходження палива в зоні горіння і від надлишку повітря. Шляхом зниження температури горіння можна зменшити вміст оксидів азоту на 50-60%. Та-ким чином, відповідною зміною технології можна скоротити кількість викидаються забруднюючих речовин.

Висновок

Кілька десятиліть тому вираження "кислотні опади "і" кислотні дощі "були відомі лише виключно ученим, присвяченим в певних, спеціалізованих областях екології та хімії атмосфери. За останні кілька років ці вирази стали повсякденними, зухвалими занепокоєння у багатьох країнах світу. Проблема кислотних дощів стала однією з екологічних проблем глобального масштабу. Кислотні опади є проблемою, яка в разі її безконтрольного розвитку, може викликати і вже в деяких регіонах викликає суттєві економічні та соціальні витрати. Імітаційна модель виникнення кислотних дощів в атмосфері може бути використана для вирішення цієї проблеми. З цієї моделі видно, що основний причиною кислотних дощів є антропогенна діяльність. Міжнародному дослідний інститут прикладного системного аналізу (IIASA) проводить вивчення моделей з метою встановлення можливої вЂ‹вЂ‹кислотності грунтів, вод і т.п. через де-сятка років. Результати говорять про те, що грунти й ліси в Європі можуть бути врятовані від подальшого закислення тільки шляхом значного скорочення викидів. Ці викиди повинно самостійно регулювати кожна держава. Для зменшення емісії забруднюючих речовин в атмосферу існує ряд способів:

сильне скорочення використання енергії;

введення нових технологій, установка фільтруючого обладнання;

використання слабозагрязняющіх або зовсім незагрязняющіх джерел енергії.

Подібне рішення звучить досить нереально. Жодне держава не погодиться зменшити масштаби споживання енергії і тим самим погіршити рівень життя. Введення нових технологій і установка фільтруючого обладнання також являють собою економічну проблему. Тим не менш, єдиним вирішенням проблеми кислотних дощів бачиться в скороченні споживання енергії, поліпшенні контролю над викидами або розробці альтернативних методів виробництва електроенергії, таких, як використання ядерної енергії.

Основні наслідки випадання кислотних опадів наведені на рис.4 і 5.

- Пошкодження статуй, будівель та оздоблення автомобілів.

- Загибель риб, водних рослин і мікроорганізмів в озерах і річках.

- Пониження здатності до відтворення лососів і форелі при рН <5,5.

- Загибель і зниження продуктивності багатьох видів фітопланктону, коли рН <6 - 8.

- Розрив азотного циклу в озерах, коли величина рН коливається від 5,4 до 5,7.

- Ослаблення або загибель дерев, особливо хвойних порід, які ростуть на великих висотах, через вимивання з грунту кальцію, натрію та інших поживних речовин.

- Пошкодження коріння дерев і загибель багатьох видів риб через вивільнення з грунтів і донних опадів іонів алюмінію, свинцю, ртуті і кадмію.

- Ослаблення дерев і посилення їх схильності хворобам, комахам, посух, грибам і мохів, які процвітають у кислому середовищі.

- Уповільнення росту культурних рослин, таких, як помідори, соя, квасоля, тютюн, шпинат, морква, капуста-брокколі і бавовна.

- Зростання популяції 81агола, найпростішого, що викликає серйозну кишкову інфекцію, яка вражає скелелазів і альпіністів, які п'ють воду із, здавалося б, чистих гірських струмків.

- Виникнення і загострення багатьох хвороб дихальної системи людини, передчасна загибель людей.

Список літератури

Заїка Г.Є., Маслов С.А., Рубайла В.Л. Кислотні дощі і навколишнє середовище. М.: Хімія, 1991. 142 с.

Небел Б. Наука про навколишнє середовище. М.: Мир, 1993. Т. 1-2.

Новиков Ю.В. Екологія, навколишнє середовище і людина: Учеб. Посібник для вузів, середніх шкіл і коледжів. - М.: ФАИР-ПРЕСС, 2000. - 320 с.

Міллер Т., Життя у навколишньому середовищі М.: Прогрес, Пангея, Т.3 1993 400с.

Шандала М.Г., Звиняцьковський Я.І. Навколишнє середовище і здоров'я Київ: Здоров'я, 1988. 152с.

Акімова, Т. А., Кузьмін А. П., Хаскин В. В., Екологія. Природа - Людина - Техніка: Підручник для вузів. - М.: ЮНИТИ - ДАНА, 2001. - 343с.

Ісаєв, А. А. Екологічна кліматологія. - 2-ге вид. ісп. і доп. - М.: Науковий світ, 2003. - 470с.

Найдиш, В. М. Концепції сучасного природознавства: Підручник. - Видання 2-е перероб. і доп. - М.: Альфа - М; Инфра - М, 2004. - 622с.

Ніколайкін, Н. І., Ніколайкіна Н. Е., Мелехова О. П. екологія. - 3-е изд. перераб. і доп. - М.: Дрофа, 2004. - 624с.

Новіков, Ю. В. Екологія, навколишнє середовище, людина: Навчальний посібник. - М.: Гранд: Фаир - прес, 2000. - 316с.

Л.Хорват В«Кислотний дощВ», М.: Стройиздат, 1990г. 81 с.

Л.Беттен В«Погода в нашому життіВ», Видавництво В«СвітВ», Москва, 1985г.224с.

Агаджанян Н.А. В«Людина і біосфераВ», Москва, изд-во Знання, 1996г.96с.

Єрмаков А.Н., Пурмаль А.П. Фізична хімія кислотних дощів// Енергія. № 9 1999р. -С.22-28.

Дрейер О.К., Лось В.А. Розвивається світ і екологічні проблеми. М.: Знання, 1991. - 64 c.

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту referat.ru/