Кислотные осадки
Кислотными называются атмосферные осадки, чаще дожди кислой реакции, возникающие вследствие поглощения каплями воды из воздуха диоксида серы, оксидов азота, диоксида углерода, сероводорода, хлороводорода, которые выбрасываются в атмосферу при сжигании топлива, промышленного производства химикатов. Кислотные осадки вызывают закисания почвы и воды, коррозию металлических конструкций. Мерой кислотности является значение pH (водородный показатель). Нормальное pH в чистых дождях - 5,6. Кислотные осадки имеют рН выше нормального. Кислотные осадки впервые зарегистрированы в 1972 году в английском городе Манчестере. Основной причиной выпадения кислотных осадков было поступление в атмосферу окислов азота и серы. Под влиянием кислотных осадков идет быстрое закисление воды в реках, озерах, прудах и других континентальных водоемах. Вода в таких водоемах превращается из бикарбонатной в сульфатную, в ней увеличивается количество алюминия и марганца. В таких водоемах повышенная подвижность ртути, меди и цинка. В водоемах с закисленной водой видовое разнообразие снижается, первыми вымирают моллюски, раки, земноводные. От кислотных осадков в первую очередь страдают закрытые водоемы - озера и пруды. Под влиянием кислотных осадков возрастает кислотность почв. В таких почвах повышается миграция свинца, цинка, никеля и меди. Это наносит ущерб сельскому хозяйству и природной растительности. Кислые почвы требуют известкования, что увеличивает стоимость продукции. Подкисление воды рек и озер серьезно влияет и на сухопутных животных, потому что многие звери и птицы входят в состав пищевых цепей, начинающихся в водных экосистемах. Вместе с гибелью озер становится очевидной и деградация лесов. Кислоты нарушают защитный восковой покров листьев, делая растения более уязвимыми для насекомых, грибов и других патогенных микроорганизмов. Во время засухи через поврежденные листья испаряется больше влаги. Выщелачивания биогенов из почвы и высвобождение токсичных элементов способствует замедлению роста и гибели деревьев. Можно предположить, что происходит и с дикими видами животных, когда погибают леса. Если разрушается лесная экосистема, начинается эрозия почвы, засорение водоемов, наводнение и ухудшение запасов воды становятся катастрофическими. Подкисление почвы азотнокислыми дождями стимулирует развитие лесных вредителей. В результате закисления в почве происходит растворение питательных веществ, жизненно необходимых растениям; эти вещества выносятся дождями в грунтовые воды. Одновременно выщелачиваются из почвы и тяжелые металлы, затем они усваиваются растениями, вызывая у них серьезные повреждения. Используя такие растения в пищу, человек также получает вместе с ними повышенную дозу тяжелых металлов. Когда деградирует почвенная фауна, снижаются урожаи, ухудшается качество сельскохозяйственной продукции, а это, как мы знаем, влечет ухудшение здоровья населения. Под действием кислот из горных пород и минералов высвобождается алюминий, а также ртуть и свинец, которые затем попадают в поверхностные и грунтовые воды. Алюминий способен вызвать болезнь Альцгеймера, разновидность преждевременного старения. Тяжелые металлы в природных средах, в том числе в воде, отрицательно влияют на почки, печень, центральную нервную систему, вызывая различные онкологические заболевания. Генетические последствия отравления тяжелыми металлами могут проявиться через 20 лет и более не только у тех, кто употребляет грязную воду, но и у их потомков. Загрязнение воздуха кислотообразующими выбросами производит вредное воздействие и на организм человека. Вдыхание влажного воздуха, содержащего диоксид серы, особенно опасно для пожилых людей, страдающих сердечнососудистыми и легочными заболеваниями, в тяжелых случаях может возникнуть отек легких. Вредно это и для здоровых людей, так SO2 и сульфатные частицы обладают канцерогенным действием. Установлена тесная взаимосвязь между повышением смертности от бронхитов и ростом концентрации диоксида серы в воздухе. Во время трагического лондонского тумана 1952 причиной более 4000 смертей было повышенное содержание во влажном воздухе диоксида серы и сульфатных частиц. Многочисленные исследования показали увеличение числа заболеваний дыхательных путей в районах, воздух которых загрязнен диоксидом азота NО2. Попадая в дыхательные пути, он взаимодействует с гемоглобином крови, затрудняя перенос кислорода к органам и тканям, вызывает респираторные, астматические и сердечные заболевания. В феврале 1972 г. в Японии по этой причине заболело более 70 000 человек, для многих из них заболевание имело летальный исход. Кислотные осадки разъедают металлы, краски, синтетические соединения, разрушают архитектурные памятники. Многие скульптуры и дома в Риме, Венеции и других городах, памятники зодчества, такие, как Акрополь в Афинах, Кельнский собор и другие, за несколько последних десятилетий получили значительно большие повреждения, чем за весь предварительный период. Под угрозой полного разрушения в результате действия кислотных осадков находятся более 50 тыс. скульптур скального «Города Будд» в Китае, построенного 15 веков назад. Наиболее характерные кислотные осадки для индустриальных стран с высокоразвитой энергетикой. Наибольший урон они нанесли лесам Центральной Европы, в частности 35% лесов Германии (на площади более 2,5 млн. га) повреждены ими. Ущерб от кислотных осадков для европейских лесов оценивается в 118 млн. м3 древесины в год (из них около 35 млн. м3 на европейской территории России). В меньшей степени от кислотных осадков страдают сельскохозяйственные растения, поскольку подкисление почв здесь можно контролировать агрохимикатами. Для борьбы с кислотными осадками необходимо направить усилия на сокращение выбросов кислотообразующих веществ угольными электростанциями. А для этого необходимо: использование низкосернистого угля или его очистка от серы, установка фильтров для очистки газообразных продуктов, применение альтернативных источников энергии. Большинство людей остается безучастными в проблеме кислотных осадков.