- •Тема 1. Введение в экологию. Основные понятия и определения.
- •§ 1 История развития экологии1.
- •I Период наивной экологии – до середины 19 в. (1-5 этапы).
- •II Период аутэкологических исследований (факториальная экология) – с середины 19 в. До середины 20 в. (6 этап).
- •III Период синэкологических исследований – с 1936 г. До наших дней (7-8 этапы).
- •§ 2 Структура экологии2׳3
- •§ 3 Предмет, методы, задачи и средства экологии 4׳5
- •§ 4 Основные понятия и законы экологии6
- •§ 5 Понятие экологического фактора. Классификация экологических факторов. Экологическая валентность (пластичность).
- •Тема 2. Экология сообществ. Учение о биосфере и ноосфере.
- •§ 6 Популяции. Структура и динамика популяций. Кривые роста.
- •§ 7 Экосистемы. Структура. Энергетика. Трофические цепи. Экологические пирамиды.
- •§ 8 Биосфера и ноосфера.
- •Тема 3. Глобальные экологические проблемы и здоровье человека
- •§ 9 Понятие антропогенного воздействия на окружающую среду
- •§ 10 Загрязнение. Классификация загрязнений.
- •§ 11 Загрязнение атмосферного воздуха.
- •§ 12 Проблема глобального потепления климата. Парниковый эффект.
- •§ 13 Смоги16.
- •§ 14 Кислотные дожди.
- •§15 Разрушение озонового слоя.
- •§ 16 Загрязнение пресных вод и вод Мирового океана20.
- •§ 17 Загрязнение и деградация почв. Проблема отходов.
- •2) Загрязнение почв.
- •§ 18 Антропогенное воздействие на биотические сообщества23
- •Тема 4. Рациональное природопользование.
- •§ 19 Природные ресурсы. Классификация природных ресурсов.
- •§20 Проблема истощения природных ресурсов и альтернативные источники энергии.
- •§ 21 Рациональное и нерациональное природопользование. Основные принципы рационального природопользования.24
- •§22 Безотходные и малоотходные технологии.
- •§23 Нормирование качества окружающей среды
- •Тема 5. Методы и средства защиты окружающей среды.
- •§ 24 Защита атмосферы от загрязнения.
- •§ 25 Защита гидросферы от загрязнений
- •25.1 Механические способы очистки
- •25.2 Физико-химические методы очистки
- •25.3 Химические методы очистки
- •25.4 Биологические методы очистки
- •25.6 Схема очистки сточных вод оао ткс Тамбововодоканал
- •§ 26 Защита литосферы от загрязнений
- •§ 27 Защита биотических сообществ.28
- •27.1 Защита растительных сообществ.
- •27.2 Охрана животного мира
- •27.3 Красная книга
- •27.4 Особо охраняемые природные территории.
- •Тема 6. Экологическое право. Международные правовые отношения в области охраны окружающей среды.
- •§ 28 Понятие экологического права. Основные принципы и документы.
- •§ 29 Понятие и виды кадастров
- •§ 30 Система органов экологического управления30
- •§ 31 Экологический мониторинг
- •§ 32 Понятие экологической паспортизации, стандартизации, экспертизы
- •§ 33 Правовая охрана земель
- •§ 34 Правовая охрана водных объектов
- •§ 35 Правовая охрана атмосферы
- •§ 36 Ответственность за экологические правонарушения
- •§ 37 Международное право охраны окружающей среды
- •37.1 Международные организации по охране окружающей среды
- •37. 2 Римский клуб
- •37.3 Основные международные конференции по вопросам охраны окружающей среды
- •§ 38 Концепция устойчивого развития рф
- •Тема 7. Основы экономики природопользования
- •§39 Понятие экономики природопользования. Предмет, цели, задачи. Основные принципы.
- •§40 Экономические механизмы рационального природопользования
- •§41 Платность использования природных ресурсов
- •41.1. Плата за землю.
- •41.2. Плата за использование недр
- •41.3. Плата за пользованием водными объектами
- •41. 4. Плата за пользование лесными ресурсами
- •41.5. Плата за пользование растительными ресурсами
- •41. 6. Плата за ресурсы животного мира
- •41.7. Плата за загрязнение окружающей природной среды
- •41.7.1 Расчет платы за загрязнение атмосферы от передвижных и стационарных источников
- •41.7.2 Расчет платы за загрязнение водных объектов
- •41.7.3 Расчет платы за размещение отходов
- •§ 42 Решение типичных задач по оценке ущерба
§ 14 Кислотные дожди.
Кислотный дождь18 — все виды метеорологических осадков — дождь, снег, град, туман, дождь со снегом, при котором наблюдается понижение pH дождевых осадков из-за загрязнений воздуха кислотными оксидами (обычно — оксидами серы, оксидами азота).
Впервые термин «кислотный дождь» был введен в 1872 году английским исследователем Робертом Смитом в книге «Воздух и дождь: начало химической климатологии».
Вода обычного дождя представляет собой слабокислый раствор. Это происходит вследствие того, что природные вещества атмосферы, такие как углекислый газ, вступают в реакцию с дождевой водой. При этом образуется слабая угольная кислота. Тогда как в идеале кислотность дождевой воды равняется 5.6 – 5.7 в реальной жизни показатель кислотности дождевой воды в одной местности может отличаться от показателя кислотности дождевой воды в другой местности. Это, прежде всего, зависит от состава газов, содержащихся в атмосфере той или иной местности, таких как оксид серы и оксиды азота.
Кислотный дождь образуется в результате реакции между водой и такими загрязняющими веществами, как оксид серы и различными оксидами азота . Эти вещества выбрасываются в атмосферу автомобильным транспортом, в результате деятельности металлургических предприятий, тепловых электростанций. Соединения серы, сульфид, самородная сера и другие содержатся : в углях и в руде (особенно много сульфидов в бурых углях, при сжигании или обжиге которых образуются летучие соединения — оксид серы (сернистый ангидрид), оксид серы (серный ангидрид), сероводород — (образуется в малых количествах при недостаточном обжиге или неполном сгорании, при низкой температуре). Различные соединения азота содержатся в углях, и особенно в торфе (так как азот, как и сера, входит в состав биологических структур, из которых образовались эти полезные ископаемые). При сжигании таких ископаемых образуются оксиды азота (например, оксид азота, вступая в реакцию с водой атмосферы (часто под воздействием солнечного излучения, так называемые «фотохимические реакции»), они превращаются в растворы кислот — серной, сернистой, азотистой и азотной. Затем, вместе со снегом или дождем, они выпадают на землю.
Механизм образования кислотных дождей.
Диоксид серы, попавший в атмосферу, претерпевает ряд химических превращений, ведущих к образованию кислот19.
2SO2 + O2 = 2SO3,
SO3 + Н2O = Н2SO4.
SO2 + H2O = H2SO3.
2Н2SО3 + О2 = 2Н2SO4.
Аэрозоли серной и сернистой кислот составляют около 2/3 кислотных осадков, остальное приходится на долю аэрозолей азотной и азотистой кислот, образующихся при взаимодействии диоксида азота с водяным паром атмосферы:
2NО2 + Н2О = НNО3 + НNО2.
Существуют еще два вида кислотных дождей, которые пока не отслеживаются мониторингом атмосферы. Находящийся в атмосфере хлор (выбросы химических предприятий; сжигание отходов; фотохимическое разложение фреонов, приводящее к образованию радикалов хлора) при соединении с метаном (источники поступления метана в атмосферу: антропогенный – рисовые поля, а также результат таяния гидрата метана в вечной мерзлоте вследствие потепления климата) образует хлороводород, хорошо растворяющийся в воде с образованием аэрозолей соляной кислоты.
Последствия выпадения кислотных дождей огромны.
1) Кислотный дождь оказывает отрицательное воздействие на водоемы — озера, реки, заливы, пруды — повышая их кислотность до такого уровня, что в них погибает флора и фауна
2) По мере накопления органических веществ на дне водоемов под воздействием кислотных осадков из них начинают выщелачиваться токсичные металлы. Повышенная кислотность воды способствует более высокой растворимости таких опасных металлов, как кадмий, ртуть и свинец из донных отложений и почв. В результате, потребление такой воды или рыбы вызывает тяжелые заболевания, вплоть до летального исхода.
3) Сложная смесь загрязняющих веществ, включающая кислотные осадки, озон, и тяжелые металлы в совокупности приводят к деградации лесов.
4) Кислотные дожди вызывают закисление почвы, в результате чего разрушается корневая система растений, вымываются биогенные и питательные вещества, высвобождаются тяжелые металлы, гибнет почвенная биота.
5) Под воздействием кислотных осадков разрушается стекло, бетон и другие строительные материалы, быстрыми темпами протекает коррозия металлов.
Воздействие на здоровье человека. Кислотные осадки приводят к увеличению сердечно-сосудистых заболеваний, заболеваний нервной и кровеносной систем. Высвобожденные в почве тяжелые металлы, накапливаясь в растениях, провоцируют тяжелые, часто смертельные заболевания (анемия, болезнь Минамата, заболевания костей, почек, печени и т.д.).