Rūgštusis lietus: kas tai, priežastys ir poveikis
Sužinokite, kas yra rūgštusis lietus, kaip susidaro, kokią žalą daro aplinkai ir sveikatai bei kaip sumažinti poveikį — aiškiai, moksliškai ir aktualiai.
Viena iš didžiausių šiandienos problemų - rūgštūs lietūs, kurie gali turėti pražūtingą poveikį visiems Žemėje gyvenantiems organizmams. Rūgštusis lietus - tai lietus, kuris yra neįprastai rūgštus ir labai ėsdinantis. Tai lietus, kuriame yra didelis vandenilio jonų kiekis (žemas pH). Jį galima apibrėžti kaip "lietaus vandenį, kurio pH mažesnis nei 5,6".
Rūgštūs lietūs gali turėti žalingą poveikį augalams, gyvūnams ir žmonėms. Jis susidaro, kai į atmosferą išsiskiria dujiniai amonio, anglies, azoto ir sieros junginiai. Vėjas šias dujas išnešioja aukštai į dangų. Ten šie junginiai reaguoja su atmosferoje esančiu vandeniu ir susidaro rūgštys. 1852 m. Robertas Angusas Smithas Mančesteryje įrodė ryšį tarp rūgščiųjų lietų ir atmosferos taršos. Jis 1872 m. sukūrė terminą "rūgštus lietus".
Kas sukelia rūgščius lietus?
Pagrindinės rūgštumo priežastys yra degimo procesai, išskiriantys sieros dioksidą (SO2) ir azoto oksidus (NOx). Šios dujos ore oksiduojasi ir reaguoja su vandeniu debesyse ar ore, susidarant sieros ir azoto rūgštims (daugiausia sieros rūgščiai H2SO4 ir azoto rūgščiai HNO3). Anglies dioksidas (CO2) taip pat prisideda prie šiek tiek rūgštesnio lietaus per anglies rūgšties (H2CO3) susidarymą, todėl natūraliai „švarus“ lietus turi pH apie 5,6. Tačiau pramoninė tarša gali sumažinti pH dar labiau.
Pagrindiniai šaltiniai:
- Termofikacinės elektrinės ir pramoninės krosnys (degimas išlaisvina daug SO2);
- Transportas (automobilių varikliai išskiria NOx);
- Pramonė, naftos perdirbimo gamyklos, kai kurios žemės ūkio veiklos;
- Natūralūs šaltiniai: ugnikalniai, miškų gaisrai, žaibai — jie taip pat prisideda, bet dažniausiai mažiau nei žmonių veikla.
Kaip formuojasi rūgštus lietus (trumpai apie chemines reakcijas)
Atmosferoje SO2 oksiduojasi iki sieros trioksido (SO3) ir paskui susidaro sieros rūgštis, o NOx (ypač NO2) oksiduojasi ir reaguoja su hidroksilo radikalu (OH), susidarant azoto rūgščiai (HNO3). Šios rūgštys tirpsta debesų lašeliuose arba prisijungia prie kietųjų dalelių ir nukrenta kaip drėgnasis (lietus, rūkas, sniegas) arba sausasis rezultatų (depozicija ant paviršių).
Poveikis aplinkai ir sveikatai
- Gamtos sistemos: rūgštėjantys ežerai ir upės gali prarasti žuvų ir kitų vandens organizmų populiacijas; rūgštėjimas mobilizuoja toksiškas metalų rūšis (pvz., aliuminį), kurios dar labiau kenkia gyvūnams ir augalams.
- Miškai ir augalai: lapų pažeidimai, silpnesnis augimas, dirvožemio maistinių medžiagų išplovimas (kalcio, magnio), medžių atsparumo sumažėjimas ligoms ir šalčiui.
- Dirvožemis: ilgalaikis rūgštumas keičia dirvožemio mikroorganizmus ir mažina derlingumą; taip pat didėja smulkiųjų metalų kiekis dirvoje.
- Kultūros paveldas ir statiniai: rūgštus lietus greitina kalkakmenio, marmuro ir bet kurių metalinių konstrukcijų koroziją, naikina paminklus ir pastatus.
- Žmonių sveikata: tiesioginis rūgštus lietus retai sukelia apsinuodijimus, tačiau dūmų dalelės ir smulkios kietos medžiagos, susijusios su emisijomis, gali pabloginti kvėpavimo takų ligas ir alergijas.
Kaip matuojama rūgštis ir ką reiškia pH reikšmės
pH yra rodiklis, nurodantis vandenilio jonų koncentraciją: pH 7 yra neutralu, mažesnis nei 7 — rūgštus. Natūralus kritulių pH dėl CO2 yra maždaug 5,6; kai pH nukrenta žemiau šios ribos, kalbama apie rūgštėjimą dėl žmogaus veiklos. Debesų ir kritulių mėginius ima monitoringui stebėti valstybės tinklai, mokslinės stotys ir tarptautinės organizacijos.
Prevencija ir sprendimai
Rūgščių lietų mažinimas reikalauja tiek technologinių priemonių, tiek tarptautinio bendradarbiavimo:
- Emisijų kontrolė: sieros dioksido mažinimas naudojant desulfurizacijos sistemas („skruberius“), perėjimas prie mažesnio sieros kuro ar atsinaujinančių energijos šaltinių;
- NOx mažinimas: kataliziniai konverteriai automobiliuose, optimizuotas deginimas, NOx gaudymo technologijos pramonėje;
- Politikos ir tarptautinės sutartys: pavyzdžiui, Europos Šiaurės šalių ir Pasaulio lygmeniu priimtos konvencijos ir protokolai dėl tarpvalstybinės oro taršos mažinimo (pvz., LRTAP ir Gotenburgo protokolas);
- Remonto priemonės: ežerų ir dirvožemių kalkinimas (liming) gali laikinai sumažinti rūgštumą ir padėti atkuriant ekosistemas;
- Vietiniai veiksmai: mažinti energijos suvartojimą, rinktis viešąjį transportą, palaikyti švaresnę energiją ir sprendimus vietinėje gali padėti sumažinti emisijas.
Istorinė patirtis ir dabartinė situacija
Apibendrinant: rūgštūs lietūs yra tarpvalstybinė problema, kuri kyla dėl žmogaus veiklos sukeltų emisijų. Supratimas apie jų priežastis, poveikį ir prieinamas prevencines priemones leidžia mažinti žalą gamtai, ekonomikai ir sveikatai.
Priežastys
Rūgštus lietus kyla rūgštims susimaišius su oru. Didžiausias rūgščių šaltinis yra sieros dioksidas. Anglies dioksidas ir įvairūs azoto oksidai taip pat sudaro atmosferos rūgštį. Šios cheminės medžiagos yra natūralios ir dirbtinės.
Egzistuoja įvairios gamtinės priežastys, pavyzdžiui, ugnikalnių išmetamos dujos. Tačiau manoma, kad dabar daugiausia rūgščiųjų lietų sukelia žmonių keliama oro tarša. Žmonės pradėjo gaminti daugiau rūgštinių dujų, kai pradėjo statyti gamyklas ir elektrines. Šiuose pastatuose, taip pat namuose ir transporto priemonėse deginamos akmens anglys arba nafta, kurių sudėtyje yra sieros. Dėl to į orą išsiskiria dujos, kurios sukelia rūgštų lietų. Nuo XX a. septintojo dešimtmečio vyriausybės bandė sumažinti į Žemės atmosferą išmetamos sieros kiekį ir kol kas pasiekė gerų rezultatų. Tačiau išvalyti iš gamyklų ir elektrinių išmetamus dūmus yra brangu. 2001 m. Didžioji Britanija kasmet vis dar pagamindavo apie 5 mln. tonų šių dujų, o Kinija - 18 mln. tonų. Jungtinės Valstijos tuomet pagamino daugiau kaip 20 mln. tonų, o 2010 m. šis kiekis sumažėjo iki 8,1 mln. tonų.
Medžius naikina rūgštūs lietūs. Rūgštūs lietūs taip pat žudo žuvis.
Rūgštūs lietūs gali būti sukeliami ir natūraliai. Pavyzdžiui, rūgštys gali susidaryti dėl žaibo sukeltų azoto junginių, o ugnikalnių išsiveržimai į atmosferą gali išleisti sieros dioksidą.
Rūgštūs lietūs daro pražūtingą poveikį miškams, gėlam vandeniui ir dirvožemiui. Jis naikina vabzdžius ir vandens gyvybės formas, taip pat daro žalą pastatams ir daro poveikį žmonių sveikatai. Dėl korozinio rūgščių pobūdžio jos kenkia negyvajai gamtai ir gyviesiems organizmams.
Poveikis
Rūgštūs lietūs daro pražūtingą poveikį miškams, gėlam vandeniui ir dirvožemiui. Jis naikina vabzdžius ir vandens gyvybės formas, taip pat daro žalą pastatams ir daro poveikį žmonių sveikatai. Dėl korozinio rūgščių pobūdžio jos kenkia negyvajai gamtai ir gyviesiems organizmams.
Rūgštūs lietūs nuodija upes ir ežerus. Žuvys ir kiti gyvūnai negali gyventi rūgščiame vandenyje. Jis taip pat kenkia pastatams, nes rūgštis pažeidžia kalcio karbonato akmenį. Rūgštis jį tirpdo. Daug pastatų ir paminklų nukentėjo nuo rūgščiųjų lietų.
Pasekmės
Rūgštūs lietūs - tai vandeninių rūgščių, rūgščių dujų ir rūgščių druskų iškritimas.
Rūgštinį nusėdimą sudaro dvi dalys: drėgnasis ir sausasis.
✓ Šlapias nusėdimas - tai rūgštus lietus, rūkas ir sniegas.
✓ Sausasis nusėdimas - tai rūgštinės dujos ir dalelės.
✓ Pusė atmosferoje esančio rūgštingumo į žemę patenka per sausąjį nusėdimą.
Rūgštūs lietūs yra regioninė oro taršos problema. Didžiausią poveikį daro Kanadai ir šiaurės vakarų JAV. 1979 m. vasario mėn. Toronte užfiksuotas vidutinis kritulių pH buvo 3,5. 1989 m. Los Andžele rūko pH siekė 2,2. Tačiau iki šiol labiausiai rūgštaus lietaus rekordas priklauso JAV Vilingo mieste Vakarų Virdžinijoje, kur pH siekė net 1,4.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra rūgštūs lietūs?
Atsakymas: Rūgštus lietus - tai lietus, kuris yra neįprastai rūgštus ir labai ėsdinantis. Tai lietus, kuriame yra daug vandenilio jonų (žemas pH).
K: Kokia yra rūgštaus lietaus pH vertė?
A: Rūgštaus lietaus pH vertė yra mažesnė nei 5,6.
K: Koks gali būti rūgštaus lietaus poveikis Žemėje gyvenantiems organizmams?
A: Rūgštus lietus gali turėti žalingą poveikį augalams, gyvūnams ir žmonėms.
K: Kas sukelia rūgštų lietų?
A: Rūgštusis lietus kyla, kai į atmosferą patenka dujiniai amonio, anglies, azoto ir sieros junginiai.
K: Kaip į atmosferą patenka rūgštų lietų sukeliantys junginiai?
A: Rūgščius lietus sukeliantys junginiai į atmosferą patenka dėl žmogaus veiklos, pavyzdžiui, deginant iškastinį kurą ir pramoninių procesų.
K: Kas sukūrė terminą "rūgštusis lietus"?
A: 1872 m. Robertas Angusas Smithas sukūrė terminą "rūgštus lietus".
K: Kokį ryšį tarp rūgštaus lietaus ir atmosferos taršos 1852 m. atrado Robertas Angusas Smithas?
A: 1852 m. Robertas Angusas Smithas Mančesteryje atskleidė rūgštaus lietaus ir atmosferos taršos ryšį. Jis nustatė, kad dujiniai teršalai, reaguodami su vandeniu atmosferoje, sukelia rūgštų lietų.
Ieškoti