Дослідження pH атмосферних опадів та їхнього впливу на різні матеріали у довкіллі

Дослідження pH атмосферних опадів та їхнього впливу на різні матеріали у довкіллі

Підготував учень 9 класу

Циба Михайло

Мета: ознайомитися зі шкідливим впливом кислотних опадів на довкілля, причинами їх виникнення; виховувати екологічне ставлення до існуючої проблеми.
Завдання: визначити, що являють собою «кислотні дощі»; дослідити вплив на живі організми кислотного середовища; визначити основні причини виникнення кислотних дощів; запропонувати шляхи вирішення цієї екологічної проблеми.

Об’єктами шкідливого впливу кислотних дощів є всі процеси і предмети, на які впливає зміна рН середовища, тобто зміна концентрації іонів кисню. Це відноситься також і до живих організмів, оскільки більшість біологічних процесів відчутні до зміни рН.

Шкідливі впливи можна згрупувати в залежності від того, на кого вони спрямовані — на предмети (руйнування пам’ятників і будинків, корозія металевих предметів) чи на живих істот (людей, рослини і тварини). У радіусі приблизно 100 км від викиду забруднюючої речовини здійснюються прямі впливи місцевого значення.

Процес закислення поверхневих вод складається з трьох фаз:

1.Зменшення іонів гідрокарбонату, тобто зменшення здатності до нейтралізації при незмінному значенні рН;

2. Зменшення рН при зменшенні кількості іонів гідрокарбонату, найбільш чуттєві види тварин починають гинути;

3. При рН = 4,5 кислотність розчину стабілізується. У такому середовищі здатні жити тільки деякі види комах, рослин, тваринний планктон і білі водорості.

Вплив кислотності позначається на стані прісних вод і лісів. Звичайно впливи бувають непрямими, тобто небезпеку представляють не самі опади, а процеси, які протікають під їх впливом. У визначених об’єктах (ґрунт, вода, мул і т.д.) у залежності від кислотності можуть зрости концентрації важких металів, тому що в результаті зміни рН зміниться їхня розчинність.

Через питну воду і тваринну їжу в організм людини теж можуть потрапити токсичні метали. Якщо під дією кислотності змінюється будова ґрунту, її біологія і хімія, то це може призвести до загибелі рослин.

Об’єкти під впливом кислотного дощу:

1. Грунт
2. Вода
3. Мул

Непрямі впливи –  впливи на ліси і ріллю. Кислотні дощі впливають або через ґрунт і кореневу систему, або безпосередньо (в основному на листя). На відміну від вод, ґрунт має здатність до вирівнювання кислотності середовища, тобто до визначеного ступеня він опирається посиленню кислотності, у залежності від хімічних і фізичних властивостей шарів фунтів.

Непрямі впливи виявляються по-різному: наприклад, опади, що містять сполуки азоту, у перший момент сприяють росту дерев, однак, потім відбувається їхнє перенасичення, що веде до вимивання нітрату, а отже і до закислювання ґрунту.

Серйозну втрату навколишньому середовищу робить закислення прісних вод — втрата здібності до нейтралізації.

Безпосередні (прямі) впливи — загибель рослин у декількох десятках кілометрів від джерела забруднень. Головна причина — двоокис сірки, що адсорбується на листях і бере участь у різних окисних процесах. Впливи на рослини можуть приймати наступні форми: генетичні, видові зміни, нанесення прямої шкоди.

Пряме руйнування рослинності кислотними атмосферними речовинами відбуваються в Україні: починаючи зі зниження врожайності і закінчуючи загибеллю рослинності.

В Україні найбільш чуттєві до прямого забруднення хвойні дерева (ялина, модрина і ялиця), а також бук, граб, тис і звичайно ж — людина.

Прямі впливи на людину. Існує залежність між рівнем захворюваності (смертності) і ступенем забруднення району. Статистичні дані показали, що такі серйозні захворювання, як помилковий круп, ускладнення у немовлят, захворювання верхніх дихальних шляхів, онкологічні утворення і серцево-судинні хвороби, викликані збільшенням забруднень. Фізіологічні дослідження показали, що ступінь шкідливого впливу прямо пропорційний концентрації забруднюючих речовин, хоча й існує для кожної речовини граничнодопустимі значення.

Корозія (металів) будинків і пам’ятників. Причиною руйнування металів є збільшення концентрації іона водню на поверхнях металу, від якої залежить його окислювання. У заміських зонах швидкість корозії металу -— кілька мікрометрів у рік, а в містах —100 мкм у рік і вище. Корозія заподіює збиток конструкціям мостів, резервуарам, лініям електропередач, машинному устаткуванню, транспорту.

Пам’ятники і скульптури, побудовані з піщаника і вапняку, дуже страждають від кислотних дощів, тому що карбонат калію, що міститься в них, легко розчиняється і перетворюється в сульфат кальцію (гіпс), що вимивається дощовою водою.

Вплив на стійкість покриттів. Більшість фарб, а також латекси проникні для газів і вологи, тому при дифузії можливі гідрометричні й окисні перетворення покриття зі зміною його міцності і крихкості. Кислотні дощі, потрапляючи на границю фарби-покриття, прискорюють процес відшаровування; наповнювачі ж вимиваються швидше під дією УФ-променів.

Зниження видимості часто зумовлене забрудненнями атмосфери речовинами антропогенної природи: діоксидами сірки й азоту, леткими органічними сполуками, сажею, мінеральним пилом і т.д. Механізм їхньої дії різний:

діоксид сірки переходить у сульфати, дрібні частки в присутності вологи коагулюють; оксиди азоту поглинають світло в “синій” області спектра і призводять до “пожовтіння” предметів.

Висновки:

Отже, діяльність промислових підприємств, електростанцій, автотранспорту спричиняють забруднення атмосфери різними газами SO₂, CO₂, NO₂, NO, які спричиняють випадання кислотних дощів, що призводить руйнування будівель, негативного впливу на живі організми, а «парниковий ефект» може призвести до утворення пустель тощо.

Знайшли помилку?