Лекция 9 Тема: Глобальные экологические проблемы: Кислотные дожди. Загрязнение

Вопросы:

1. Природа Кислотных дождей

2. Источники кислотных дождей

3. Эффекты кислотного дождя

4. Загрязнение воздуха: влажный и сухой смог

5. Загрязнение воздуха в помещениях. Проблема здравоохранения

6. Устойчивые стратегии по проблеме кислотных дождей. Международное сотрудничество

1. Природа кислотных дождей.

Кислотный дождь - дождь или любая другая форма осадков, которае является необычно кислыми.

Кислотный дождь - побочный продукт современного загрязнения атмосферы - вторичный загрязнитель.

рH кислотного дождя - ниже 5.6

Кислотный дождь не является только дождем; он также проявляется как туман, дождь со снегом, снег, газ и сухие частицы пыли. Он вызывается загрязнением воздуха вследствие сжигания ископаемого топлива, такого как нефть и уголь.

Двуокись серы (SO₂), окись азота (NO_x) и полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) являются одними из главных компонентов, вызванных горением ископаемого топлива. Они соединяются в воздухе, формируя химическую смесь, которая, в конечном счете, возвращается на землю в виде кислотных дождей.

Химические реакции:

SO₃ + H₂O → H₂SO₄ NO_x + H₂O → HNO_x

Часть этих загрязнений выпадает близко к месту происхождения; однако, погодные системы могут также перенести часть этих загрязнений более чем за 2000 км от его источника, прежде, чем они выпадут на землю.

Кислотный дождь - международная проблема. К примеру, Швеция сильно страдает от повреждения кислотными дождями: 90% SO₂, который выпадает в стране каждый год, попадают из других стран

Кислотность таких дождей может быть между 5,0 и 2,0 единицами, и они в 1000 раз более кислые, чем естественные дожди. В некоторых наихудших случаях дождь может быть столь же кислым, как уксус (pH 2,7), лимонный сок (pH 2,0) и кислота в батарее (pH 1).

У дождей в незагрязненных областях pH ~ 5.6.

Первичные загрязнители воздуха: 5 типов веществ, высвобождаемых непосредственно в атмосферу во вредной форме:

Угарный газ (СО)

Твердые примеси в атмосфере (ТП)

Двуокись серы (SO₂)

Оксиды азота (NO_x) и

Летучие органические соединения (ЛОС - углеводороды).

Концентрация воздушных загрязнителей может быть выражена в: мг/м³, ppm = части за миллион, или 10^-6; ppb = части за миллиард, или 10^-9

Предельно-допустимая концентрация загрязнителя (ПДК) - это стандартный уровень, ниже которого данный загрязнитель вреден для здоровья человека и окружающей среды. Эти стандарты устанавливаются для защиты здоровья населения.

Коэффициент увеличения (КУ) - это отношение реальной концентрации загрязнителя к его предельно-допустимой концентрации (ПДК). Он показывает, во сколько раз реальная концентрация загрязнителя в воздухе превышает стандартный уровень.

Например: Коэффициент увеличения СО равен 2:

Токсичных вещества (пестициды, гербициды, ртуть, свинец и т.д.) могут накапливаться в клетках и тканях любого организма. В морских экосистемах концентрации токсинов в организмах увеличиваются с продвижением по пищевой цепи от производителей к потребителям:

в ода (моря, озера)  фитопланктон  зоопланктон  рыба  питающиеся рыбой птицы.

• Фактор биоаккумуляции (ФБА) – это отношение концентрации токсического вещества в данном организме к концентрации этого вещества в окружающей среде (вода).

• Фактор биоповышения(ФБП) – это отношение концентрации токсического вещества на более высоком уровне пищевой цепи к концентрации вещества на нижележащем уровне той же пищевой цепи.

Пример. Рассмотрите следующую пищевую цепь накопления ДДТ, показанную на рисунке: вода (моря, озера)  фитопланктон  зоопланктон  рыба  питающиеся рыбой птицы (орел). Найдите: а) факторы биоаккумуляции (ФБА) для каждого уровня пищевой цепи; б) факторы биоповышения (ФБП) концентрации токсических веществ для каждого уровня пищевой цепи; в) фактор биоповышения (ФБП) концентрации токсических веществ для всей пищевой цепи в целом.