Кислотные дожди

 

Термин «кислотные дожди» ввел в 1872 г. английский инженер Роберт Смит в книге «Воздух и дождь: начала химической климатологии». При сжигании любого вида топлива в составе выделяющихся газов содержатся оксид серы (IV) и оксид азота (IV).Взаимодействие оксидов серы и азота с парами воды приводит к образованию соответствующих кислот. Кислотные дожди содержат азотную и серную кислоты или их соли. На северо-востоке США примерно 15-30% кислотных дождей определяется азотной кислотой; в Калифорнии 57% приходится на азотную кислоту, а 43% -на серную кислоту. Часто осадки содержат сульфаты кальция и магния.

В США рН дождевой воды колеблется от 4,2 до 4,5. Мировой рекорд принадлежит Шотландии, где рН дождевой воды составил 2,4. Для России значение рН дождевой воды составляет от 5,7 (побережье Арктики) до 7,0 (Урал).

Наибольшее влияние кислотные дожди оказывают на водоёмы и живые организмы, их населяющие. Кислая вода влияет на процессы размножения рыб, земноводных, беспозвоночных. В 1975 г 51% озер США имели рН воды менее 5,0; в 90% этих озер рыба совершенно отсутствовала.

Многие виды земноводных размножаются во временных водоемах, возникающих весной. Вода в них более кислая, чем в постоянных водоемах, поскольку они пополняются только за счет дождевой воды.

Кислотность (рН) воды меняется в разных водоемах в зависимости от состава подстилающих пород. Если бассейн озера образован гранитами или гнейсами, вода в нем более мягкая и подвержена действию кислотных дождей. Если бассейн озера выстилают осадочные породы (известняк), то вода в них более жесткая и обладает буферной емкостью, препятствующей снижению рН воды. Аналогичную роль выполняет почва, окружающая озеро.

Земля и растения также страдают от кислотных дождей: снижается и продуктивность почв; сокращается поступление питательных веществ; меняется состав почвенной микрофлоры.

Большой вред наносят кислотные дожди лесам. Леса высыхают или развивается суховершинность на больших площадях. Кислота увеличивает подвижность алюминия в почвах, а соединения алюминия токсичны для растущих корней. Это приводит к угнетению листвы, хвои и к хрупкости ветвей. Особенно страдают хвойные породы, т.к. хвоя сменяется реже, чем листья, и поэтому накапливает больше веществ за один и тот же период. Хвойные деревья желтеют, у них становиться редкой крона, повреждаются мелкие корни. Лиственные деревья меняют окраску, преждевременно сбрасывают листья, гибнет часть кроны, повреждается кора.

Действие кислотных дождей на леса характеризуется особенностями:

1.В большинстве случаев поврежденные леса находятся на возвышенностях; значительную часть года их окутывает туман, облака (рН воды составляет 3,5 и менее);

2.В высокогорных лесах наблюдается тенденция к повышению кислотности почвы, поскольку толщина почвенного слоя мала и в нем содержится мало органики;

3.Химический анализ листьев и хвои показывает, что в них на 10% больше серы по сравнению со здоровыми деревьями;

4.Анализ атмосферы лесов свидетельствует о высоком содержании озона в воздухе. Это является косвенным подтверждением наличия в воздухе оксидов азота, поскольку последние при взаимодействии с углеводородами дают озон. В качестве углеводородов выступают терпены, выделяемые хвойными породами.