Дослідження рH атмосферних опадів та їхнього впливу на різні матеріали в довкіллі

Кислотний дощ

Кислотні дощі- це всі види метеорологічних опадів: дощ, сніг, град, туман, дощ зі снігом, кислотність яких вища від нормальної. Мірою кислотності є значення рН (водневий показник). Нормальне pH у чистих дощах — 5,6.

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.

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) 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.

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 ґрунтів.

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.

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.
• 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.

Вплив на матеріали в довкіллі

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, атакож 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.