Презентація на тему «Причини виникнення та екологічні наслідки кислотних дощів»

                                                       Презентація        на тему:       «Причини виникнення      та екологічні наслідки           кислотних дощів».                                                Підготувала:                                                                учениця 11-А класу                                                                Рокосівської ЗОШ                                                                Білецька Олеся
Начать
 Термін "кислотний дощ" існує вже більше 100 років; вперше його  використовувавбританський дослідник Роберт Ангус 
Сміт у 1882 році, коли опублікував книгу "Повітря і дощ: початок хімічної кліматології". Кислотні дощі (або більш правильно, кислотніопади, так як випадання шкідливих речовин може відбуватися як у вигляді
дощу, так і у вигляді снігу, граду) наносятьзначний екологічний, економічний і естетичний збиток. 
Реакція світової громадськості 

Вперше проблема кислотних дощів стала предметом серйозного обговорення на ХХVIII Генеральній асамблеї Міжнародного союзу з теоретичної та прикладної хімії (ІЮПАК), що проходила в Мадриді у вересні 1975. 

У 1983р. вступила в силу "Конвенція про транскордонне забруднення повітря на велику відстань", в якій зазначено, що країни повинні прагнути до обмеження і поступового зменшення забруднення повітряного середовища, включаючи забруднення, що виходять за межі своєї держави. 
У липні 1985р. в Хельсінкі 20 держав Європи та Канада підписали Протокол про 30%-ве зниження викидів оксидів сірки на території цих держав або їх транскордонних потоків на території сусідніх держав. Проблема охорони атмосферного повітря від забруднень відображена і в Законі Росії про охорону навколишнього середовища (2002р.). 
Причини утворення кислотних                            дощів:
вулкани
Природні причини
гроза
Причини утворення кислотних дощів:
Штучні джерела
мінеральні добрива
спалювання топлива
топливо літаків
нафтопереробка
автотранспорт

Причини утворення кислотних дощів
Щорічно в атмосферу Землі викидається близько 200 млн. т твердих частинок (пил, сажа та ін), 200 млн.т сірчистого газу (SO2), 700 млн. т оксиду вуглецю (II), 150 млн. т оксидів азоту (NOx) , що складає в сумі понад 1 млрд. т шкідливих речовин. Джерелами виникнення кислотних опадів є сполуки сірки та азоту. 
                Сірка
Вона міститься в таких корисних копалинах, як вугілля, нафта, залізні, мідні та ін руди; одні з них використовують як паливо, інші направляють на підприємства хімічної та металургійної промисловості. При переробці (зокрема, при випалюванні руд) сірка переходить в хімічні з'єднання, наприклад, в сірчистий газ (оксид сірки (IV)). Утворені з'єднання частково вловлюються очисними спорудами, інша їх кількість викидається в атмосферу. З'єднуючись з парами води, попередньо окислений оксид сірки (IV) утворює сірчану кислоту. 
Сірка
У більшості антропогенних викидів переважають оксид сірки (IV) та сульфати. Сульфати виділяються при спалюванні палива і в ході таких промислових процесів, як нафтопереробка, виробництво цементу, гіпсу та цементу, сірчаної кислоти. З природних джерел сірковмісних сполук важливу роль відіграють біогенні викиди з грунту і продукти життєдіяльності рослин. В даний час в науці недостатньо даних про механізм процесів, в результаті яких виділяються сполуки сірки. 
Сірка
При виверженнях вулканів переважає оксид сірки (IV), в меншій кількості в атмосферу надходить сірководень, а також сульфати у вигляді аерозолів і твердих часток. Щорічно в усьому світі в результаті вулканічної діяльності виділяється 4-16 млн. т сполук сірки (у перерахунку на SO2). 

Азот

Він міститься в паливі багатьох видів копалин, наприклад, у вугіллі і нафті. З антропогенних джерел виділяється близько 93% оксидів азоту (II), який в результаті хімічних реакцій в атмосфері перетворюється на оксид азоту (IV), який і утворює з водою азотну кислоту. 


Природні джерела оксидів азоту - це грозові розряди і блискавки, а також біогенні речовини. Летючі органічні сполуки, на відміну від оксидів сірки та азоту, надходять в атмосферу головним чином з природних джерел (65% від загальної кількості). Основне джерело цих речовин - рослини, в результаті життєдіяльності яких утворюються складні органічні речовини. 
Механізм утворення кислотних осадів
Діоксид сірки, що потрапив в атмосферу, зазнає ряд хімічних перетворень, що ведуть до створення кислот. Частково діоксид сірки в результаті фотохімічного окислення перетворюється на триоксид сірки (сірчаний ангідрид) SО3: 2SO2 + O2 = 2SO3, який реагує з водяною парою атмосфери, утворюючи аерозолі сірчаної кислоти: SO3 + Н2O = Н2SO4. Основна частина викидається діоксиду сірки у вологому повітрі утворює кислотний полігідрат SО2 • nH2O, який часто називають сірчистої кислотою і зображають умовної формулою Н2SО3: SO2 + H2O = H2SO3. Сірчиста кислота у вологому повітрі поступово окисляється до сірчаної: 2Н2SО3 + О2 = 2Н2SO4. Аерозолі сірчаної і сірчистої кислот приводять до конденсації водяної пари атмосфери і стають причиною кислотних опадів (дощі, тумани, сніг). 		
Механізм утворення кислотних осадів (продовження)
При спалюванні палива утворюються тверді мікрочастинки сульфатів металів (в основному при спалюванні вугілля), легко розчинні у воді, які осідають на грунт і рослини, роблячи кислотними роси. Аерозолі сірчаної і сірчистої кислот складають близько 2 / 3 кислотних опадів, інше доводиться на частку аерозолів азотної і азотистої кислот, щоутворюються при взаємодії діоксиду азоту з водяною парою атмосфери:
 2NО2 + Н2О = НNО3 + НNО2.
Існують ще два види кислотних дощів, які поки не відслідковуються моніторингом атмосфери. Хлор, що знаходиться в атмосфері (викиди хімічних підприємств; спалювання відходів; фотохімічне розкладання фреонів, що приводить до утворення радикалів хлору) при з'єднанні з метаном (джерела надходження метану в атмосферу: антропогенний - рисові поля, а також результат танення гідрату метану у вічній мерзлоті внаслідок потепління клімату ) утворює хлороводень, добре розчиняється у воді з утворенням аерозолів соляної кислоти:
 Сl• + СН4           CН•3 + НСl, 
СН•3 + Сl2           CН3Cl + Сl•. 
Дуже небезпечні викиди фтороводню (виробництво алюмінію, скляне), який добре розчиняється у воді, що призводить до появи в атмосфері аерозолів плавикової кислоти. 
		
Наслідки кислотних дощів в природі
В результаті випадання кислотних осадів порушується рівновага в екосистемах, погіршується продуктивность сільськогосподарських рослин і поживні властивості грунтів.
Наслідки кислотних дощівв техніці
В результаті корозії руйнуються металеві конструкції.
1) Зміни у водних екосистемах: -Підвищення кислотності води, -Вилуговування важких металів, -Інтоксикація води, -Зв'язування фосфатів, -Втрата рибних ресурсів, -Скорочення тварин і птахів, що живуть біля води, -Дефіцит чистої прісної води. 
2) Зміни в грунті:-Закислення грунту,-Руйнування кореневої системи,-Порушення процесів всмоктування води і поживних речовин,-Вимивання біогенів і поживних речовин,-Вивільнення іонів токсичних металів,-Пригнічення і загибель грунтової біоти, зокрема азотфіксуючих бактерій. 
3) Зміна рослинності:-Пошкодження листкової поверхні та хвойних голок,-Порушення транспірації,-Порушення фотосинтезу,-Зниження опірності патогенних організмів,-Накопичення в камбію токсичних важких металів,-Ослаблення, порушення росту,-Деградація, всихання, загибель 
Наслідких кислотних дощів
Наслідки кислотних дощів
В кожному регіоні є будівлі, що піддалися руйнування в результаті кислотних осадів.
Вплив кислотних дощівна ступінь руйнування історичних пам’ятників
До будівельних матеріалів, в першу чергу, відносяться вапняк, мармур, шифер і вапняні розчини, в яких карбонат кальцію (CaCO3) переходить в сульфат - гіпс (CaSO4 ∙ 2H2O). Особливо небезпечні такі реакції для вапняного розчину, оскільки вони призводять до об'ємного розширення і деформацій конструкцій і пов'язаним з ним зміщенням елементів конструкцій, з'єднаних цим розчином. Вироби з мармуру також нестійкі до агресивного впливу забруднюючих речовин. Цей красивий камінь ще з часів античних цивілізацій широко використовувався при створенні творів монументальної архітектури, статуй, колон і надгробків. Під дією кислих дощів кальцит в мармурі перетворюється в гіпс. Гіпс відрізняється від кальциту, по-перше, більшою розчинністю (у гіпсу Пр = 10-4,6 проти 10-8,6 у кальциту) і, по-друге, більшою м'якістю (36 кг/мм2 у гіпсу, проти 109 кг/мм2 у кальциту), у зв'язку з чим він легше піддається руйнівній дії дощів. Перехід кальциту в гіпс під впливом сіркокислих сполук у дощових опадах супроводжується зміною об'єму в n разів у зв'язку зі зміною структури кристалічної решітки (з Тригональна у кальциту в моноклінної у гіпсу- ангідриту і гідратацією ангідриту до алебастру і сьогодення гіпсу): 					        H2O
CaCO3  + H2SO4  =  CaSO4 +H2CO3  
                                       Ангідрит      CO2
2. CaSO4  +  H2O  =  CaSO4 ∙ H2O – алебастр
CaSO4  ∙ H2O  + H2O  =  CaSO4 ∙ 2H2O – гіпс
		Проте за прикладами впливу забруднюючих речовин на мармур, і як наслідок, доказ їх наявності в повітрі, що навколо нас, зовсім необов'язково звертатися до античності або до середніх століть, бо на будь-якому міському кладовищі можна знайти мармурові надгробки того чи іншого віку, що знаходяться в тому чи іншому ступені руйнування. 


Наслідки кислотних дощів в архітектурі
Кислотні осади руйнують будівлі із мармура і  вапняку. 
Історичні пам’ятники Греції і Риму, що простояли тисячоліттями, за останні роки руйнуються прямо на очах. 
Наслідки кислотних дощів в архітектурі
Така ж доля загрожує і 
Тадж-Махалу – шедевру індійскої 
архітектури періоду Великих 
моголів, в Лондоні - Тауеру іВестмінстерському аббатству…
Последствия кислотных дождей
архитектура
Наслідки кислотних дощів
… в Санкт-Петербурзі – Казанському собору, Александро-Невской Лаврі і ін. 
Наслідки кислотних дощів в архітектурі
На соборі Св. Павла шар портлендського вапняку роз'їденого на 2.5 см.У Голландії статуї на соборі Св. Іоанна "тануть, як льодяники".Чорними відкладеннями, цим "раком каменю", роз'їдений королівський палац на площі Дам в Амстердамі. 
Закислення водних об’єктів
У своїй еволюції живі організми виробили пристосування до середовища проживання, проте вони можуть нормально існувати тільки в певному інтервалі рН. Зміни рН тягнуть за собою глибокі біохімічні перебудови водних екосистем .
Коли рН знижується до 6,5-6,0, гине
 багато молюсків, ракоподібних, гине ікра
 земноводних. При рН рівним 6,0-5,0 гинуть 
найбільш чутливі планктонні організми і 
комахи, сигів риби, форель, харіус, лосось,
плотва, окунь і щука. Риба гине не тільки
 від прямої дії кислоти. Витиснений з
 гірських порід і донних відкладень 
ухливий алюміній пошкоджує зябровий
 апарат. Через порушення кальцієвої 
рівноваги риба втрачає здатність до 
відтворення.  При рН менше 5,5 мохи та
 нитчасті водорості витісняють основну
 рослинність водойми, іноді у воду навіть 
переселяється сфагновий мох – мешканець
 суші. При рН нижче 4,5 у воді озер вимирають 
мікроорганізми, розвиваються анаеробні 
(Безкисневі) процеси з виділенням метану 
та сірководню. 
рН водних об’єктів
Методи відбору проб води
Спостереження за атмосферними опадами та вивчення методу відбору їх проб становить інтерес як з точки зору метеорологічної оцінки опадів, що випали, так і з точки зору їх подальшого аналізу на вміст важких металів, сульфатів, нітратів, кислотність та ін. Збір рідких опадів (дощової води) проводиться за допомогою простого дождемера, що складається з лійки (зазвичай, діаметром не менше 20 см) і мірного циліндра. Дощова вода може збиратися і в інших ємностях (відра, хімічні склянки). 
Методи відбору проб снігу
Відбір проб твердих опадів (снігу) зазвичай проводиться методом вирізування кернів-циліндричних зразків снігу, з використанням глибоких циліндричних предметів (труби, металеві циліндри, банки та ін) з діаметром понад 100 мм. 
ВисновокОтже, як ми бачимо кислотні дощі приносять велику шкоду людству по всьому світу: пошкоджуються статуї, будівлі, метал автомобілів; гине риба, водні рослини і мікроорганізми в озерах і річках. Для боротьби з кислотними дощами необхідно направити зусилля на скорочення викидів кислотоутворюючих речовин вугільними електростанціями. А для цього необхідно: використання низько сірчисте вугілля чи його очищення від сірки; установка фільтрів для очищення газоподібних продуктів; застосування альтеpHативних джерел енергії. Більшість людей залишається байдужими до проблеми кислотних дощів.
Выход