Кислотные дожди - один из глобальных антропогенных
кризисов земли
Автор: Пименова Ольга, ученица 10-а класса МОУ СОШ № 14
С появлением крупных предприятий и расширением городов перед человечеством встала новая проблема - загрязнение воздуха. Основным источником загрязнения приземного слоя атмосферы является сжигание ископаемого топлива для получения тепла или электричества, а также в двигателях автомобилей. Массу загрязняющих веществ выбрасывают в атмосферу и металлургические предприятия, нефтехимические заводы, предприятия химической промышленности. Практически нет такой отрасли хозяйства, которая не отравляла атмосферу. Для оценки опасности загрязнения воздуха устанавливаются так называемые предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ. Это показатели, при повышении которых возможны нарушения работы организма человека. Предельно допустимые концентрации не должны превышать в атмосфере городов. Однако реально эти нормы в большинстве стран не соблюдаются. Например, в 71 городе России ПДК (предельно допустимая концентрация) хотя бы по одному показателю превышены в 10 раз, а в 30 городах зафиксирован наибольший уровень загрязнения.
Загрязняющие вещества преобразуются в атмосфере под воздействием солнечного излучения и паров воды. Так, например, диоксид серы и оксид азота, соединяясь с водой, образуют мельчайшие капельки серной и азотной кислоты. Вместе с осадками они достигают поверхности Земли. Кислотные дожди и снега вызывают повышение кислотности воды в реках и озёрах. Тем самым создаётся угроза для обитателей, чувствующих себя комфортно только при определённой кислотности. Кроме того, из грунта дождями и талыми водами вымываются, а затем стекают в водоёмы разнообразные вещества, в пресной воде нерастворимы. Особенно опасны для рыбы соединения алюминия. Поэтому в закисленных озёрах практически нет рыбы и многих других организмов. Вода здесь очень прозрачная, но она опасна для здоровья из-за повышенного содержания кислот и солей токсичных металлов. Почвы также подвержены закислению дождями и талыми водами, особенно там, где они имеют малую мощность и лежат на скалистом ложе, что характерно для Скандинавии, восточной части Северной Америки и горных районов. Закисление почвы ведёт к повреждению корней растений, гибели почвенных организмов и нарушению плодородия почв. Кислотные дожди вымывают из почвы серу, азот и тяжёлые металлы, которые затем попадают в подземные воды. Закисленные почвенные воды разрушают фундамент домов, вызывают коррозию металлических труб водопровода и канализации. Наконец, кислотные дожди ведут к разрушению фасадов зданий, скульптур и других сооружений.
Кислую среду в атмосфере создаёт азотная кислота, образующаяся из оксидов азота. Если находящаяся в воздухе азотная кислота нейтрализуется, то образуется азотнокислая соль, которая обычно присутствует в атмосфере в виде аэрозолей. Это относится также к солям аммония, которые получаются в результате аммиака с какой-либо кислотой.
Источники соединения азота. Эти источники могут быть как естественными, так и антропогенными. Рассмотрим наиболее важные естественные источники.
Почвенная эмиссия оксидов азота. В процессе деятельности живущих в почве денитрифицирующих бактерий и нитратов высвобождаются оксиды азота. Согласно современным данным ежегодно во всём мире образуется 8 млн. тонн оксидов азота.
Грозовые разряды. Во время электрических разрядов в атмосфере из-за очень высокой температуры и перехода в низменное состояние молекулярные азот и кислород в воздухе соединяются в оксиды азота. В состоянии плазмы и молекулы ионизируются и легко вступают в химическую реакцию. Общее количество образовавшись таким способом оксидов азота составляет 8 млн. тонн в год.
Горение биомассы. Этот источник может быть как естественным, так и искусственным. Наибольшее количество биомассы сгорает в результате выжигания леса (с целью получения производственных площадей) и пожаров в саванне. При горении биомассы в воздух поступает 12 млн. тонн оксидов азота в год.
Прочие источники естественных выбросов оксидов азота менее значительны и с трудом поддаются оценке. К ним относятся: окисление аммиака в атмосфере, разложение находящейся в стратосфере окиси азота, вследствие чего происходит обратное попадание образовавшихся оксидов NOX в тропосферу и, наконец, фотолитические и биологические процессы в океанах. Эти источники совместно вырабатывают в год 2 – 12 млн. тонн оксидов азота.
Среди антропогенных источников образования оксидов азота на первом месте стоит горение ископаемого топлива (уголь, газ, нефть и т. д.). Во время горения в результате возникновения высокой температуры находящейся в воздухе азот и кислород соединяются. Количество образовавшегося азота пропорционально температуре горения. Кроме того, оксиды азота образуются в результате горения имеющихся азотосодержащих веществ. Значительным источником оксидов азота также является транспорт. В целом количества естественных и искусственных выбросов приблизительно одинаковы, однако последние, так как и выбросы соединений серы, сосредоточены на ограниченных территориях Земли.
Необходимо упомянуть, однако, что количество выбросов оксидов из года в год растёт в отличие от двуокиси серы, поэтому соединения азота играют огромную роль в образовании кислотных осадков.
Кругооборот водопотребления
Автор: Холодилина Елена, ученица 10-а класса МОУ СОШ № 14
По оценкам Института мировых ресурсов около 9000 км 3 пресной воды доступно для человеческой деятельности. Водопотребление на одного человека колеблется от 30 до 40 л/сутки. В среднем городское водопотребление оценивается в 450 л/с, из них 50 % идёт на хозяйственно- питьевые, 20 % на коммунально - бытовые и 30 % на производственные нужды. На сельское хозяйство приходится 73 % воды. Одна из причин сокращения запасов пресной воды – уменьшение рек, связанное с вырубкой лесов; строительство платин на реках приводит не к пополнению запасов воды, а к их уменьшению. Но, пожалуй, главная причина дефицита пресной воды – в ее загрязнении. За тысячелетия люди свыклись с загрязнением воды и, как это ни противоестественно, сбрасывали грязь туда, откуда брали воду. Широко используемые в настоящее время синтетические моющие средства даже в незначительных количествах ядовиты для водной флоры и фауны. В России мало очистных сооружений, и работают они крайне неэффективно.
Вода как фактор инфекционных заболеваний. Для проявления водного фактора в распространении эпидемий необходимы три условия:
1) возбудители заболеваний должны попасть в воду с выделениями больного, бациллоносителя или больных животных;
2) возбудители должны сохранить в воде жизнеспособность;
3) зараженная вода должна беспрепятственно попасть через рот в кишечник здорового человека.
Нормы качества питьевой воды. Нормы качества питьевой воды должны обеспечивать ее состав и свойства, отвечающие санитарным требованиям. Питьевая вода лишь тогда удовлетворяет санитарным требованиям, когда она:
Соответственно этому качеству воды, она должна отвечать следующими нормам, общим для всех водопроводов: запах и вкус при температуре 20 градусов С – не более 2 баллов; количество кишечных палочек в 1 литре воды – не более 3; содержание свинца – не более 0,1 мг/л; мышьяка – не более 0,05 мг/л; фтора – не более 1,0 мг/л; цинка – не более 15 мг/л. Таким образом, основой гигиенического нормирования качества питьевой воды является то, что она должна отвечать санитарным требованиям безопасности.
Культура водопотребления. На земле становится все больше мест, где катастрофически не хватает пресной воды. Для того чтобы получить дополнительное количество воды бурятся более глубокие скважины, строятся водопроводы и акведуки, создаются новые платины. Город Электрогорск нельзя отнести к тем местам, где не хватает пресной воды, но это не значит, что мы должны использовать столько воды, сколько хочет каждый житель нашего города, к запасам питьевой воды нужно и должно относится экономно.
Наше исследование включает в себя подсчет примерного расхода воды семьями старшеклассников нашей школы, в расчете каждого человека в сутки. Было проведено тестирование старшеклассников школы (54 человека). Анализ тестирования показал, что на приготовление пищи, на хозяйственные нужды (стирка, мытье посуды, полив растение и т.п.), на личную гигиену в среднем расходуется примерно 35-45 литров воды. Данные говорят о том, что в семьях учеников нашей школы расходуется достаточно большой объем воды, поэтому необходимо провести серьезную и важную работу по экономии водных питьевых ресурсов. Также работа была проведена лично мною с целью сравнения результатов тестирования и моих личных выводов. Для этого питьевая вода стекала обычной струей. Было проверено, сколько воды вытекает за одну минуту – 5 литров. Затем мною было учтено время, потраченное на разделы тестирования:
| Виды расхода воды | Сутки, t, литры |
| Хозяйственные нужды - стирка - мытье посуды - полив растений - личная гигиена - влажная уборка | - 30 минут ~ 150 л - 10 минут ~ 50 л - 5 минут ~ 25 л - 6 минут ~ 30 л - 10 минут ~ 50 л |
Меры по экономии питьевой воды:
1. Следить за исправность водопроводной системы.
2. Во время стирки кран должен быть закрыт.