Проблема «кислотных дождей» и пути её решения.

При выпадении кислотных дождей происходит закисление почв и водоемов. Особенно неблагоприятное воздействие кислых дождей на состояние экосистем проявляется в зонах избыточного увлажнения. При закислении вымываются из почвы ионы, важные для питания растений, в целом меняется химический состав почв, ухудшается развитие микроорганизмов в почве. Все эти изменения подавляют рост растений. И прежде всего страдают леса, особенно хвойные.

При пороговой величине рН, равной 4,2, из почвы начинает вы­мываться алюминий, который накапливается в воде озер. Алюминий попадает в организм рыб и, будучи для них токсикантом, ведет к их гибели. При снижении кислотности вод менее 5,0 в организмах рыб начинают накапливаться и другие тяжелые металлы, особенно ртуть, очень опасная для человека. Для рыб пределы чувствительности к закислению лежат в пределах 5,0-4,5, в зависимости от вида рыбы. Самым чувствительным к закислению воды оказался карп.

У моллюсков, водорослей, планктонных организмов при рН воды меньше 5,2 нарушается кальциевый обмен, что также приво­дит к их гибели.

Таким образом, при закислении меняется структура водных экосистем, происходит их упрощение, и многие водоемы в резуль­тате закисления становятся практически безжизненными. От ки­слотных дождей особенно пострадали водоемы Канады, Скандина­вии и частично Карелии.

Кислотные осадки оказывают влияние и на строительные объ­екты, разрушая известковую кладку, бетон и другие минеральные строительные материалы. Они влияют даже на стекло, выщелачивая силикаты. Большой ущерб наносится и изделиям из железа.

Как бороться с кислотными осадками? Единственный путь - это уменьшение выбросов в атмосферу оксидов серы и азота. Один из вариантов - перевод теплоэнергетики на газ, а в будущем - переход на нетрадиционные виды получения энергии. В транспорте - это про­должение совершенствования двигателей автомобилей и качества топлива и, возможно, в будущем переход на электоромобили.

19.озоновый слой планеты, его экологическая роль, изменения и причины этих изменений.

Озо́новый слой — часть стратосферы на высоте от 12 до 50 км (в тропических широтах 25 - 30 км, в умеренных 20 - 25, в полярных 15-20), в котором под воздействиемультрафиолетового излучения

Солнца кислород(О₂) ионизируется, приобретая третий атом кислорода, и получается озон (О₃). Относительно высокая концентрация озона (около 8 мл/м³) поглощает опасные ультрафиолетовые лучи и защищает всё живущее на суше от губительного излучения. Озоновый слой - уникальная самосбалансированная система. Чем больше УФ-излучения достигает поверхности земли - тем более интенсивно кислород превращается в озон. Чем больше озона в атмосфере - тем больше УФ излучения он поглощает. Более того, если бы не озоновый слой, то жизнь не смогла бы вообще выбраться из океанов^[1] и высокоразвитые формы жизни типа млекопитающих, включая человека, не возникли бы. Наибольшая плотность озона встречается на высоте около 20-25 км, наибольшая часть в общем объёме — на высоте 40 км. Если бы можно было извлечь весь озон, находящийся в атмосфере, и сжать под нормальным давлением, то в результате вышел бы слой, покрывающий поверхность Земли толщиной всего 3 мм. Для сравнения, вся сжатая под нормальным давлением атмосфера составляла бы слой в 8 км.

Механизм Чэпмана

Механизм образования, а также расходования озона, был предложен Сиднеем Чэпманом в 1930 году и носит его имя.

Реакции образования озона:

О₂ + hν → 2О

О₂ + O → О₃

Фотолиз молекулярного кислорода происходит в стратосфере под воздействием ультрафиолетового излучения с длиной волны 175—200 нм и до 242 нм.

Озон расходуется в реакциях фотолиза и взаимодействия с атомарным кислородом:

О₃ + hν → О₂ + О

О₃ + O → 2О₂

[править]Пути гибели озона

Стратосферная химия озона

Кроме реакций, входящих в механизм Чэпмана, имеется целый ряд других реакций, приводящих к гибели озона. Их все объединяют в несколько семейств, главными из которых является азотное, кислородное (из механизма Чэпмана), водородное и галогеновое. Эти реакции представляют собой каталитические циклы, поэтому их также называют соответствующими циклами.

Азотный цикл (NO_x):

N₂O + O(¹D) → NO + NO
О₃ + NO → NO₂ + О₂
NO₂ + О → NO + О₂

Водородный цикл (HO_x):

Н₂O + O → OH + OH
ОН + О₃ → НО₂ + О₂
НО₂ + О₃ →ОН + 2О₂

Хлорный цикл (ClO_x):

CFCl₃ + hν → CFCl₂ + Cl
Cl + O₃ → ClO + O₂
ClO + O → Cl + O₂

Доля в расходовании озона различных химических семейств:^[2]

Давление, гПа	азотное	кислородное	водородное	галогеновое
1,31	0,10	0,26	0,41	0,21
3,78	0,50	0,14	0,11	0,25
8,93	0,68	0,11	0,08	0,13
21,9	0,46	0,12	0,19	0,20
55,8	0,12	0,03	0,48	0,14

Доля галогенового пути распада стратосферного озона увеличилась в результате деятельности человека, что привело к возникновению озоновых дыр.

 

⇐ Предыдущая12

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: