6.1.10 Проблема кислотных дождей.

Это наиболее тяжелая форма загрязнения окружающей среды. О роли кислотных дождей в общих чертах было сказано ранее. Но это настолько важная проблема, что возникает необходимость ее детального рассмотрения.

Канадский министр по защите окружающей среды Дж.Робертс сказал: "кислотный дождь - одна из наиболее тяжелых форм загрязнения ОС, которую только можно себе представить, опасная болезнь биосферы". Термин "Кислотный дождь" был впервые введен в научный обиход британским ученым Робертом Ангусом Смитом еще в 1872 году. Это планетарный процесс, он существовал и существует вне деятельности человека. Человеком он просто многократно увеличен. Он тесно связан с другим планетарным процессом - круговоротом веществ на Земле. Твердые частицы могут выпадать с влажными и сухими осадками, причем количество и тех, и других примерно одинаково.

К газам, приводящим в атмосфере к кислотным дождям, относится: углекислый газ, а также микрогазы, содержащие соединения серы и азота.

Поступление в атмосферу различных, не свойственных ей по составу веществ называется ЭМИССИЕЙ. Выпадение из атмосферы этих веществ называется ДЕПОЗИЦИЕЙ. В Канаде из-за кислотный дождей стали мертвыми более 4000 озер, а 12000 находятся на стадии гибели. В Швеции в 18000 озер нарушено биологическое равновесие.

Природные и антропогенные источники кислотных дождей

Атмосферу можно рассматривать как огромную окислительную систему с высоким содержанием окислителей: кислорода - О₂, озона - О₃, радикалов НО⁰ и НО₂⁰ (радикалы - устойчивая группа атомов в молекуле, переходящая без изменений из одного химического соединения в другое); ионов и многих других активных реакционноспособных соединений.

Соединения, содержащие углерод, серу, азот, попадая в атмосферу превращаются в долго - или короткоживущие соединения кислотного характера (оксиды углерода, серы, азота), которые участвуют в жидкофазных процессах с образованием кислот, удаляемых из атмосферы с твердыми или жидкими осадками. Соединения серы, (табл.1), азота и летучих органических соединений (ЛОС) в результате многочисленных химических окислительных реакций образуют в конечном итоге диоксид серы, который быстро окисляется до серной кислоты, а оксид азота до азотной кислоты, летучие органические соединения - до органических и неорганических кислот.

В числе основных источников, способствующих образованию кислотных дождей является соединения серы (табл. 1).

Табл.1

Основные соединения серы, и их концентрация (по И.Е.Саратову, 1998 г.)

Название соединений серы	Химическая формула	Концентрация
Двуокись серы (IV)	SO2	в городе 50-1000 в регионе 10-50 на континенте 0.1-2.0 над океаном 0.1
Оксисульфид (сероокись) углерода	СОS	0.6-0.8
Сероуглерод	СS2	0,6
Сероводород	Н2S	0,05-0,2
Диметилсульфид	(СН3)2 S	0,01-0,1
Сульфат-ион	SО24	1-10

Примечание: Регионом считается, когда источник удален не менее чем на 50 км, континентом-если удаленность составляет 150-200 км.

Сера необходима для белков. Растение получает серу в виде сульфатов. Выделение серы естественным биологическим путем может достигать 38-40 млн. тонн в год, т.е. 1/3 всех соединений серы. Причем болота дают 12%, почва - 30%, посевы и посадки - 50%, леса - 7%.

Из природных источников следует выделить также вулканическую и геотермальную деятельность. От извержений в атмосферу ежегодно поступает от 3 до 16 млн.тонн серосодержащих соединений.

Существует эмиссия серы с поверхности морей и океанов. С частицами морской соли в атмосферу ежегодно попадает до 200 млн. тонн серы. Но из серы морского происхождения серные кислотные дожди не образуются. Соединения серы, поступающая из Мирового океана окисляется до сульфатов, которые сохраняются в атмосфере не более 5 дней. Антропогенное поступление - сгорание угля дает 70% всех антропогенных выбросов серы. Ежегодно человек в процессе своей деятельности выбрасывает 60-70 млн. тонн, т.е. в два раза больше, чем естественным путем. Энергетика дает около 60 %, металлургия - около 12%, коксохимия - около 8%, химическая и нефтехимическая промышленность - около 3%, другие - около 17%. (табл.2)