17

Міністерство освіти та науки України

Управління освіти, молоді та спорту

Смілянської міської ради Черкаської області

Черкаське територіальне відділення МАН України

Відділення: хімія Секція: екологія

КИСЛОТНІ ДОЩІ

Роботу виконав Фурман Едуард Сергійович, учень 9-Б класу Смілянського навчально-виховного комплексу “Загальноосвітня школа І ступеня - гімназія ім.В.Т.Сенатора” Науковий керівник: Чабан Тетяна Іванівна, Вчитель хімії Смілянського навчально-виховного комплексу “Загальноосвітня школа І ступеня - гімназія ім.В.Т.Сенатора”

Сміла - 2014

ЗМІСТ

ВСТУП.................................................................................................................................3

РОЗДІЛ 1.ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО КИСЛОТНІ ДОЩІ................................5

1.1. Загальні відомості.........................................................................................................5

1.2. Механізми утворення кислотних дощів.....................................................................6

1.3. Шкідливий вплив кислотних дощів............................................................................8

1.4. Рекомендації щодо захисту навколишнього середовища від кислотних дощів...................................................................................................................................10

Висновки до першого розділу........................................................................................11

РОЗДІЛ 2. ДОСЛІДЖЕННЯ рН ВОДИ.......................................................................12

2.1. Дослідження рН дощової води..................................................................................12

2.2 Дослідження рН снігової води...................................................................................14

Висновки до другого розділу.........................................................................................15

ВИСНОВКИ.....................................................................................................................16

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ.....................................................................17

ВСТУП

«Можна сказати, що призначення людини заключається в тому, щоб знищити свій рід, попередньо зробивши земну кулю не придатною для життя” – Жан Батист Ламарк

Актуальність вивчення даної теми безпосередньо пов’язана з все більш погіршується екологічної ситуацією, як у нашій країні, так і безпосередньо в усьому світі.

Кислотні дощі особливо характерні для країн Західної та Північної Європи, США, Канади, промислових районів Російської Федерації, України. Підкреслюючи дану обставину, необхідно відзначити, що кілька років тому виразу «кислотні опади» і «кислотні дощі» були відомі лише виключно вченим, присвяченим в певних, спеціалізованих областях екології та хімії атмосфери. За останні кілька років ці вирази стали повсякденними, що викликають занепокоєння в багатьох країнах. У всьому світі кислотні опади є проблемою, яка в разі її безконтрольного розвитку, може викликати в результаті істотні економічні і соціальні витрати. Окислення ґрунтів і вод – це комплекс причин, вихідних умов і наступних один за іншим процесів в хімічній і біологічній системах, які ми узагальнено називаємо нашої довкіллям.

Метою дослідження є вивчення впливу кислотних дощів на навколишнє середовище.

Завдання дослідження:

1. Опрацювати літературу та проаналізувати сутність поняття “кислотні дощі”, механізми утворення кислотних дощів та їх вплив на навколишнє середовище.

2. Провести експериментальне дослідження рН дощової та снігової води в нашому регіоні.

3. Розробити рекомендації щодо захисту навколишнього середовища від кислотних дощів.

Предмет дослідження – кислотні опади.

Об’єкт дослідження – вплив кислотних дощів на навколишнє середовище.

Методи дослідження. Для розв’язання поставлених завдань, досягнення мети використано такі методи наукового дослідження:

теоретичні : аналіз, синтез, порівняння, систематизація, узагальнення з метою вивчення сутності основних понять дослідження.

емпіричні : експериментальне дослідження рН дощової та снігової води.

Дослідження проводилося на базі Смілянського навчально-виховного комплексу “Загальноосвітня школа І ступеня - гімназія ім.В.Т.Сенатора” Смілянської міської ради Черкаської області та Навчально-наукового інституту природничих наук Черкаського національного університету імені Богдана Хмельницького.

Теоретичне значення дослідження полягає в уточненні сутності основних понять.

Практичне значення дослідження полягає в тому, що перевірено кислотність опадів у нашому місті, підготовлено рекомендації щодо захисту навколишнього середивища від кислотних дощів.

Структура дослідження. Наукова робота складається зі вступу, двох розділів, висновків до розділів, загальних висновків. Загальний обсяг роботи складає __ сторінок. Список використаних джерел - __ найменувань. Робота містить __ ілюстрації, __ таблицю.

РОЗДІЛ 1.ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО КИСЛОТНІ ДОЩІ

1.1. Загальні відомості

У нове тисячоріччя людство вступило в умовах екологічної кризи. Є три глобальні екологічні проблеми: руйнування озонового шару Землі, що прогресує, потепління клімату та кислотні дощі — зробили цілком реальною загрозу самознищення людства. Ще наприкінці минулого століття Фрідріх Енгельс попереджав: «Не будемо, однак, занадто зваблюватися нашими перемогами над природою. За кожну таку перемогу вона нам мстить. Кожна з цих перемог має, щоправда, у першу чергу ті наслідки, на які ми розраховували, але в другу і третю чергу зовсім інші, непередбачені наслідки, що дуже часто знищують наслідки перших». Знайомство з проблемою кислотних дощів підтвердить нам правоту цих слів. Для успішного вирішення планетарних екологічних криз і подальшого розвитку людської цивілізації необхідні розуміння й усвідомлення цих кризових проблем, щоб направити свою діяльність на зміну структури суспільного і господарського пристрою, формування екологічного світогляду, відповідального за стан будинку, у якому ми усі живемо — нашої планети Земля.

Кислотний дощ — всі види метеорологічних опадів: дощ, сніг, град, туман, дощ зі снігом — кислотність яких вища від нормальної.

Мірою кислотності є значення рН (водневий показник). Шкала значення рН йде від 0 (украй висока кислотність), через 7 (нейтральне середовище) до 14 (лужне середовище), причому нейтральна точка (чиста вода) має рН = 7. Дощова вода в чистому повітрі має рН = 5,6. Чим нижче значення рН, тим вища кислотність. Варто звернути увагу ще на одну особливість шкали рН. Кожна наступна сходинка на шкалі рН говорить про десятикратну зміну концентрації гідроген-йонів в розчині. Наприклад, кислотність речовини зі значенням рН=4 у десять разів вища від кислотності речовини зі значенням рН=5, у сто разів вища, ніж кислотність речовини зі значенням рН=6 і в сто тисяч разів вища, ніж кислотність речовини зі значенням рН=9.

1.2.Механізм утворення кислотних дощів

Нітроген діоксид та сульфур діоксид є двома основними джерелами кислотних дощів. Сульфур діоксид представляє собою безбарвний газ, виділяється як побічний продукт при спалюванні, що містять сульфур. Цей газ утворюється в результаті різних промислових процесів таких як переробка нафти і процесів на металургійних заводах. В природі також утворюється сульфур діоксид в результаті гниття рослин, планктону, а також діяльності вулканів, які викидають його близько 10%. В цілому, промислове спалювання відповідає за 69,4% викидів сульфур (ІV) оксиду в атмосферу, на долю автомобільного транспорту припадає близько 3,7%.

Сульфур діоксид , що потрапив в атмосферу, проходить ряд хімічних перетворень, що ведуть до утворення кислоти. Частково оксид в результаті фотохімічного окиснення перетворюється в сульфур триоксид (сульфатний ангідрид) SO₃:

2SO₂ + О₂ → 2SO₃,

який реагує з водяною парою атмосфери, утворюючи аерозолі сульфатної кислоти:

SO₃ + Н₂О → H₂SO₄.

Основна частина сульфур діоксиду, що у вологому повітрі утворюєт аерозоль сульфітної кислоти:

SO₂ + H₂O → H₂SO₃.

Сульфітна кислота у вологому повітрі поступово окисляється до сульфатної:

2H₂SO₃ + O₂ → 2H₂SO₄.

Аерозолі сульфітної та сульфатної кислот приводять до конденсації водяної пари атмосфери і стають причиною кислотних опадів (дощі, тумани, сніг). При спалюванні палива утворяться тверді мікрочастинки сульфатів металів (в основному при спалюванні вугілля), легко розчинні у воді, що осаджуються на ґрунт і рослини, роблячи кислотними роси. Аерозолі цих кислот складають близько 2/3 кислотних опадів

1/3 кислотних дощів припадає на частку аерозолів нітритної та нітратної кислот, що утворяться при взаємодії нітроген діоксиду з водяною парою атмосфери:

2NO₂ + H₂О → HNO₃ + HNO₂.

Нітроген оксид — це інший хімікат, який входить доя складу кислотних дощів. Цей газ утворюється в результаті процесів, які пов'язані з надзвичайно високими температурами, наприклад в автомобілях, а також у хімічній промисловості, наприклад, у виробництві добрив. 5% нітроген оксиду виділяється в результаті таких природних процесів, як блискавка, виверження вулканів, лісові пожежі, і дія бактерій в грунті. Під час промислових процесів утворюється 32% газу, і в результаті роботи автомобільного транспорту - 43%.