Czym są kwaśne deszcze? - tekst do prezentacji PDF

Preview

Summary

Notatki do tematu z prezentacji o kwaśnych deszczach...

Description

Czym są kwaśne deszcze? Wedle definicji z książki „Biologia. Słownik encyklopedyczny”, kwaśne deszcze to opady o odczynie pH mniejszym niż 5,6, czyli kwaśnym.  Deszcz o rekordowo niskim pH (2,4) spadł w 1974 r. w Szkocji, był on kwaśniejszy od soku cytrynowego Zjawisko po raz pierwszy zostało opisane w roku 1692 przez Roberta Boyle’a w książce „A general history of the air”, ale samo określenie „kwaśnych deszczy” zostało wprowadzone dopiero w roku 1872 przez szkockiego chemika Roberta Angusa Smitha („Air and Rain: The Beginnings of Chemical Climatology") Kwaśne deszcze, to opady atmosferyczne zawierające w kroplach wody zaabsorbowane gazy – h2s (siarkowodór, CO2, dwutlenek siarki (SO2), tlenki azotu i inne bezwodniki kwasowe oraz produkty ich reakcji w atmosferze - słabe roztwory kwasu siarkowego (IV), znacznie groźniejszego kwasu siarkowego (VI), kwasu azotowego (V). Kwaśne deszcze dzielimy na:  Depozycję mokrą - Mokra depozycja polega na "przetransportowaniu" żrących substancji za pomocą deszczu, rosy, śniegu, itd... Mokra depozycja może mieć miejsce nawet w odległości ponad 1000 km od miejsca ich powstania.  Depozycję suchą - Sucha depozycja polega na przedostaniu się do gleby bez użycia wody, jako gaz lub pył. Sucha depozycja zanieczyszczeń występuje zazwyczaj w pobliżu ich źródeł Rejony występowania Kwaśne deszcze występują głównie w regionach wysoko uprzemysłowionych, gdzie emisje SO2 i NOx są wysokie.. Jednakże wskutek przenoszenia zanieczyszczeń powietrza przez wiatr, mogą one także występować na obszarach położonych tysiące kilometrów od emitorów.. Przenoszenie na duże odległości W XVIII w. kwaśne deszcze występowały głównie w miastach. Od lat 50. XX w. zaczęto budować wysokie kominy, dzięki czemu polepszyła się jakość powietrza w miastach. Niestety, zanieczyszczenia powietrza są za to przenoszone na znaczne odległości, na dużych wysokościach, czasem do innych krajów, lub na obszary, gdzie nie ma ani przemysłu, ani samochodów a jednak tam właśnie pojawia się kwaśny deszcz. Przykładowo w Szwecji i Norwegii około 90% kwaśnej depozycji pochodzi z innych krajów, głównie z Wielkiej Brytanii, Niemiec i Polski, a także z transportu morskiego. RYSUNEK 1. Rozmieszczenie 600 największych emitorów SO2 w Europie. Na szczycie listy są dwie duże opalane węglem elektrociepłownie w Bułgarii. Łącznie emitują prawie 600 000 ton SO2 rocznie, czyli tyle, co całkowita łączna emisja ze wszystkich następujących krajów: Austria, Belgia, Dania, Finlandia, Holandia, Norwegia i Szwecja. RYSUNEK 2 Europa Najbardziej zagrożona jest Europa pn. i środk. Emisje zanieczyszczeń powietrza są silnie skoncentrowane w obszarach przemysłowych. Powoduje to częste zakwaszenie opadu w tych regionach (pH 4,1 do pH 5,1). Porównanie rycin 1 i 2 pokazuje, że kraje skandynawskie są zagrożone przez kwaśne deszcze chociaż nie ma tam dużych źródeł emisji SO2. AMERYKA Najbardziej zagrożone są wysoko zurbanizowane i uprzemysłowione regiony wsch. Kanady i pn.-wsch. USA. Źródła emisji SO2 w USA są skupione w stanach Ohio, Indiana i Illinois,( najważniejszych obszarów węglowych USA) a przeważające tam wiatry przenoszą zanieczyszczenia do Nowej Anglii i Kanady. Ryciny 4 i 5 pokazują obszary z największą kwaśną depozycją. Tereny, gdzie występują zarówno kwaśne deszcze jak też mała naturalna zdolność ich neutralizacji są położone w górach na wsch. od rzeki Mississippi.

Azja

Kwaśne deszcze stają się obecnie znaczącym problemem w krajach rozwijających się, zwłaszcza w niektórych częściach Azji i u wybrzeży Pacyfiku, gdzie zużycie energii gwałtownie wzrasta, podobnie jak zużycie zawierającego siarkę węgla i ropy naftowej. Chiny i Indie stały się obszarami zagrożonymi kwaśnymi deszczami w połowie lat 70. XX w., kiedy rozwój przemysłu był tam najintensywniejszy. Szacuje się, że 34 mln ton SO2 było emitowane w Azji w roku 1990, ponad 40% wiecej niż w Ameryce Pn. Kwaśna depozycja była szczególnie wysoka w pd.-wsch. Chinach, pn.-wsch. Indiach, Tajlandii i Republice Korei, które są położone w pobliżu lub na zawietrznej w stosunku do głównych centrów miejsko-przemysłowych. Skutki tego są już odczuwalne w rolnictwie. Badacze w Indiach stwierdzili, że pszenica rosnąca w pobliżu elektrowni, gdzie depozycja SO2 była prawie 5 razy większa niż ładunek krytyczny (o ładunku krytycznym - patrz poniżej), dała plony o 49% niższe w porównaniu z pszenicą rosnącą 22 km dalej. W pd.-zach. Chinach stwierdzono, że kwaśnymi opadami było zagrożone 2/3 upraw, a 16% wykazywało już widoczne zniszczenia. Badania sosen i dębów w obszarach dotkniętych kwaśnymi deszczami w Republice Korei, zarówno w terenach wiejskich jak też miejskich, dowiodły znacznego zmniejszenia tempa wzrostu od 1970 r. Skutki kwaśnych deszczy  Wyjałowienie zbiorników  śnięcie ryb (ryby przestają się rozmnażać przy pH już ok. 5,4)  Wzrost ilości metali ciężkich w wodzie pitnej  choroby  Niszczenie instalacji wodociągowych, powodując jej korozję  wydatki  Uszkodzenia liści drzew (szczególnie wrażliwe są drzewa iglaste)  zakłócenia w parowaniu wody i przebiegu fotosyntezy  Pośrednie uszkodzenia są następstwem zakwaszenia gleby. Zmniejsza się wówczas dostępność substancji odżywczych przy jednoczesnym zwiększeniu zawartości szkodliwych dla drzew metali rozpuszczonych w roztworze glebowym, jak np. aluminium (uwalnianych np. z blokujących je nierozpuszczalnych związków wapnia). Powoduje to uszkodzenie korzeni i zabicie flory grzybów mikoryzowych, co prowadzi do tego, że rośliny nie mogą pobrać wystarczających ilości pożywienia i zmienia się odczyn gleby. Ponadto zmniejsza się odporność roślin na choroby i owady. Tak osłabione drzewo atakują owady lub pasożytnicze grzyby niszcząc je doszczętnie.  Uszkodzenia pomników, budynków i zabytków (rozpuszczają wapień i cement) Lasy Karkonosze Jeszcze w latach sześćdziesiątych ubiegłego stulecia karkonoskie lasy wyglądały całkiem normalnie i nic nie zapowiadało rychłego ich obumierania. A jednak stało się i to bardzo szybko. Emisja siarki i tlenku azotu z elektrowni w CSRS, NRD i Polsce spowodowała po połączeniu z wodą tzw. kwaśne deszcze niszczące lasy w Górach Izerskich i Karkonoszach. W latach osiemdziesiątych obumarła blisko połowa szaty leśnej w tym regionie. Rzeźba przedstawiająca jednego z 12 apostołów, przed kościołem Św. Piotra i Św. Pawła w Krakowie. Jest wykonana z wapienia i uległa zniszczeniu przez kwaśne deszcze, podobnie jak pozostałe 11 rzeźb. Dlatego też wykonano kopie, które zastąpiły zniszczone oryginały (patrz ryc. 3).

Zapobieganie kwaśnym deszczom





 









Zmniejszenie emisji zanieczyszczeń z górnictwa, hutnictwa oraz elektrowni. Konsumenci mogą w tym pomóc poprzez zmniejszenie eksploatowania zasobów oraz ograniczenie zużycia energii elektrycznej. Pomocne są również kampanie na rzecz rządowych regulacji emisji na danym obszarze. Zmniejszenie emisji szkodliwych spalin i ograniczenie transportu drogowego. Konsumenci mogą przyczynić się do tego poprzez zmniejszenie ilości kupowanego paliwa i ropy naftowej oraz zakup samochodów z mniejszym stopniem emisji spalin. Warto skorzystać z komunikacji miejskiej lub skorzystać z innego środka transportu, jak np. rower. Zmniejszenie ilości dwutlenku węgla i tlenków azotu uwalnianych do atmosfery. Aby to uczynić, musimy ograniczyć zużycie węgla, spalanie drewna oraz gazu ziemnego. Ograniczenie korzystania z produktów, które wytwarzają chlorofluorowęglowodory oraz CFC. Klimatyzacja, chłodnictwo i wiele wyrobów w aerozolu zawierają te związki. Ograniczmy stosowanie klimatyzacji poprzez zamontowanie wentylatorów i korzystajmy z jednej energooszczędnej lodówki na całe gospodarstwo domowe. Zatrzymujmy chłodne powietrze – nie zostawiajmy otwartych drzwi w pomieszczeniu, gdy klimatyzacja jest włączona i nie trzymajmy otwartych drzwiczek lodówki przez dłuższy czas. CFC - chlorofluorowęglowodory Ograniczenie emisji dwutlenku siarki poprzez oszczędność papieru. Ten szkodliwy związek wytwarzany jest podczas procesu produkcji papieru. Czytajmy zatem gazety online, zamiast kupować codzienną prasę, używajmy dwóch stron kartki i zbierajmy oraz wykorzystujmy makulaturę. Zmniejszenie emisji spalin produkowanych przez samochód. Jadąc gdzieś starajmy się wziąć ze sobą kilka osób, które udają się w tym samym kierunku, planujmy wycieczki z wyprzedzeniem, wybierzmy się na wycieczkę rowerową czy spacer. Zadbajmy o stan techniczny samochodu, upewnijmy się, że nic nie przecieka i wszystko działa jak należy. Zmniejszenie zużycia energii elektrycznej w obrębie gospodarstwa domowego. Zastosujmy żarówki energooszczędne, wyłączajmy światło, gdy jest niepotrzebne, włączajmy większe urządzenia takie jak pralka czy zmywarka, tylko wtedy, gdy są pełne, sprzęt RTV wyłączajmy z prądu, nie zostawiajmy niczego na czuwaniu. Ograniczenie stosowania produktów jednorazowego użytku. Poddawajmy recyklingowi wszystko, co tylko się da. Wytwarzanie nowych materiałów i unieszkodliwianie odpadów, wiąże się uwalnianiem do atmosfery znacznych ilości zanieczyszczeń.

„Nie będzie łatwo obudzić w człowieku takiej odpowiedzialności za świat, która dotrzyma kroku rozwojowi cywilizacji. Ale ci, którzy chcą, mogą zacząć już dziś”. (Vaclaw Havel)...