На защищенных
территориях нормативы, естественно,
строже. В то же время ожидается,
что в недалеком будущем установят
еще более низкие нормативные
значения. Однако опасная концентрация
может оказаться еще ниже, если
раз¬личные кислотные загрязняющие
вещества будут усиливать воздействие
друг друга, т.е. проявится уже
упомянутый синергизм. Также установлена
зависимость между за¬грязнением
двуокисью серы и различными
заболеваниями дыхательных путей
(грипп, ангина, бронхит и т.д.).
На от¬дельных загрязненных территориях
число заболева¬ний было в
несколько раз больше, чем на
контрольных тер¬риториях.
Помимо первичного
прямого воздействия, на человека
косвенно влияет и закисление
окружающей среды. В предыдущих
главах мы видели, что косвенные
воздействия в первую очередь
оказывают ядовитые металлы (алюминий,
тяжелые металлы). Эти металлы
легко могут попасть в пище¬вую
цепочку, в конце которой стоит
человек. Проведенные в Венгрии
обследования показали, что содержание
цинка в свинине и говядине,
а также в мясных продуктах
довольно часто превышает допустимый
уровень(10%). Кадмий также встречается
в говядине в концентрациях,
превышающих до¬пустимые. Медь
и ртуть в безопасных концентрациях
обнару¬жены главным образом
в мясе птицы.
Кислотный дождь
может также причинять вред
метал¬лам, различным зданиям
и памятникам. В первую оче¬редь
подвержены опасности памятники,
построенные из пес¬чаника и
известняка, а также расположенные
под открытым небом скульптуры.
В Италии, Греции и других странах
сохранявшиеся на протяжении
сотен и тысяч лет памятники
старины и различ¬ные предметы
за последние десятилетия сильно
разрушились в результате действия
выброшенных в атмосферу загрязняющих
веществ.
Мероприятия по
снижению негативного воздействия
кислотных дождей.
Кислотные дожди
могут оказывать как прямое, так
и косвенное воздействие на
живую и неживую природу. Из
этого следует, что меры по
частичному восполнению ущерба
или предотвращению дальнейшего
разрушения окружающей среды
могут быть раз¬личными
Наиболее эффективным
способом защиты следует считать
значительное сокращение выбросов
двуокиси серы и окиси азота.
Этого можно достичь несколькими
методами, в том числе путем
сокращения использования энергии
и создания электростанций, не
использующих минеральное топливо.
Другие возможности уменьшения
выброса загрязнений в ат¬мосферу
— удаление серы из топлива
с помощью фильтров, регулирование
процессов горения и другие
технологические решения.
Снижение содержания
серы в различных видах топлива.
Лучше всего было бы использовать
топливо с низким содер¬жанием
серы. Однако таких видов топлива
очень мало. По приближенным оценкам
из известных в настоящее время
ми¬ровых запасов нефти только
20% имеют содержание серы ме¬нее
0, 5%. Среднее содержание серы в
используе¬мой нефти увеличивается,
так как нефть с низким со¬держанием
серы добывается ускоренными
темпами.
Так же обстоит
дело и с углями. Угли с низким
содержа¬нием серы находятся
практически только в Канаде
и Австралии, но это только
небольшая часть имеющихся залежей
уг¬ля. Содержание серы в углях
колеблется от 0, 5 до 1, 0%.
Таким образом,
энергоносители с низким содержанием
се¬ры у нас имеются в ограниченном
количестве. Если мы не хотим,
чтобы содержавшаяся в нефти
и угле сера попала в окружающую
среду, необходимо принимать меры
для ее уда¬ления.
Во время переработки
(дистилляции) нефти остаток (ма¬зут)
содержит большое количество
серы. Удаление серы из мазута
— процесс очень сложный, а
в результате удается ос¬вободиться
всего от 1/3 или 2/3 серы. К тому
же процесс очистки мазута
от серы требует от производителя
больших капиталь¬ных вложений.
Сера в угле
находится частично в неорганической,
а час¬тично в органической
форме. Во время очистки, когда
удаля¬ют несгораемые части, удаляется
также часть пирита. Однако таким
способом даже при самых благоприятных
условиях можно освободиться
только от 50% общего содержания
серы в угле. С помощью химических
реакций могут быть удалены
как органические, так и неорганические
серосодержащие сое¬динения. Но
в связи с тем, что процесс
идет при высоких температурах
и давлениях, этот способ оказался
гораздо до¬роже предыдущего.
Очистка угля
и нефти от серы, таким образом,
представ¬ляет собой достаточно
сложный и малораспространенный
про¬цесс, причем затраты на него
весьма высоки. Кроме того, да¬же
после очистки энергоносителей
в них остается приблизи¬тельно
половина первичного содержания
серы. Поэтому очи¬стка от серы является
не самым лучшим решением проблемы кислотных
дождей.
Применение высоких
труб. Это один из наиболее
спорных способов. Сущность его
заключается в следующем. Перемеши¬вание
загрязняющих веществ в значительной
степени зави¬сит от высоты
дымовых труб. Если мы используем
низкие трубы (здесь в первую
очередь необходимо вспомнить
трубы электростанции), то выбрасываемые
соединения серы и азота перемешиваются
в меньшей степени и быстрее
выпадают в осадок, чем при
наличии высоких труб. Поэтому
в ближай¬шем окружении (от
нескольких километров до нескольких
десятков километров) концентрация
оксидов серы и азота бу¬дет
высокой и, естественно, эти
соединения будут причинять больше
вреда. Если труба высокая,
то непосредственные воз¬действия
уменьшаются, но возрастает эффективность
переме¬шивания, что означает большую
опасность для отдаленных районов
(кислотные дожди) и для всей
атмосферы в целом (изменение
серы в газах, образующихся
во время горения топлива химического
состава атмосферы, изменение
кли¬мата). Таким образом, строительство
высоких труб, несмотря на распространенное
мнение, не решает проблемы загрязне¬ния
воздуха, зато в значительной
степени увеличивает "экс¬порт"
кислотных веществ и опасность
выпадения кислотных дождей в
отдаленных местах. Следовательно,
увеличение высоты трубы сопровождается
тем, что непосредственные воз¬действия
загрязнений (гибель растений, коррозия
зданий и т.п.) уменьшаются, однако
косвенные воздействия (влияние
на экологию удаленных районов)
увеличиваются.
Технологические
изменения. Известно, что в процессе
го¬рения топлива азот и кислород
воздуха образуют окись азота
NO , которая в значительной степени
способствует повыше¬нию кислотности
осадков. Выше было указано,
что в целом в мире горение
топлива дает две трети всех
антропогенных вы¬бросов.
Количество оксида
азота NO , который образуется при
го¬рении, зависит от температуры
горения. Выявлено, что чем меньше
температура горения, тем меньше
возникает оксида азота, к тому
же количество NO зависит от времени
нахож¬дения топлива в зоне
горения и от избытка воздуха.
Та¬ким образом, соответствующим
изменением технологии можно
сократить количество выбрасываемого
загрязняющего вещества.
Сокращения выброса
двуокиси серы можно также
достичь очисткой конечных газов
от серы. Наиболее распространен¬ный
метод — мокрый процесс, когда
конечные газы барботируют через
раствор известняка, в результате
чего образуются сульфит или
сульфат кальция. Таким способом
удаляется большая часть серы.
Этот способ еще не получил
широкого распространения.
Известкование.
Для уменьшения закисления в
озера и в почву добавляют
щелочные вещества (например, карбонат
кальция). Эта операция называется
известкованием. Известь, попадая
в воду, быстро растворяется, а
образующаяся в результате гидролиза
щелочь сразу же нейт¬рализует
кислоты. Известкование применяют
для обработки кислых почв
с целью их нейтрализации. Наряду
с преимуществами известкование
имеет ряд недостатков:
в проточной
и быстро перемешивающейся воде
озер нейт¬рализация проходит
недостаточно эффективно;
происходит грубое
нарушение химического и биологиче¬ского
равновесия вод и почв;
не удается
устранить все вредные последствия
закис¬ления;
С помощью известкования
нельзя удалять тяжелые ме¬таллы.
Эти металлы во время уменьшения
кислотности пере¬ходят в труднорастворимые
соединения и осаждаются, однако
при добавлении новой дозы
кислот снова растворяются, пред¬ставляя
таким образом постоянную потенциальную
опасность для озер.
Кроме описанных
выше известно еще множество
способов защиты от загрязнений.
Например, погибшие популяции животных
и растений заменяют новыми, которые
лучше пе¬реносят закисление. Памятники
культуры с целью предотв¬ращения
дальнейшего их разрушения обрабатывают
специ¬альной глазурью.
Рассмотренные
здесь способы имеют одно общее
свойство — их использование
до сих пор не привело к
суще¬ственному уменьшению выбросов
оксидов серы и азота. Не
достигнуты заметные успехи и
в предотвращении вредных воздействий,
вызываемых кислотными дождями.
3. Описание взаимосвязей
между блоками системы.
Как уже было
упомянуто выше, основной причиной
образования кислотных осадков
в атмосфере является выброс
соединений серы и азота. Эти
соединения, имея за собой природное
или антропогенное происхождение,
взаимодействуют в атмосфере
с различными веществами и
превращаются в серную и азотную
кислоты. Эти кислоты вместе
с осадками выпадают на поверхность
земли нанося при этом вред
природе и человеку.
Заключение.
Несколько десятилетий
назад выражения “кислотные осадки”
и “кислотные дожди” были
известны лишь исключительно
ученым, посвященным в определенных,
специализированных областях экологии
и химии атмосферы. За последние
несколько лет эти выражения
стали повседневными, вызывающими
беспокойство во многих странах
мира. Проблема кислотных дождей
стала одной из экологических
проблем глобального масштаба. Кислотные
осадки являются проблемой, которая
в случае ее бесконтрольного
развития, может вызвать и уже
в некоторых регионах вызывает
существенные экономические и
социальные издержки. Имитационная
модель возникновения кислотных
дождей в атмосфере может быть
использована для решения этой
проблемы. Из этой модели видно,
что основной причиной кислотных
дождей является антропогенная
деятельность. Меж¬дународный исследовательский
институт прикладного систем¬ного
анализа ( IIASA ) проводит изучение
моделей с целью ус¬тановления
возможной кислотности почв, вод
и т.п. через де¬сятки лет.
Результаты говорят о том, что
почвы и леса в Европе могут
быть спасены от дальнейшего
закисления только путем значительного
сокращения выбросов. Эти выбросы
должно само¬стоятельно регулировать
каждое государство. Для уменьшения
эмиссии загрязняю¬щих веществ
в атмосферу существует ряд
способов:
сильное сокращение
использования энергии;
ввод новых
технологий, установка фильтрующего
обору¬дования;
использование
слабозагрязняющих либо совсем
незагряз¬няющих источников энергии.
Подобное решение
звучит довольно нереально. Ни
одно государство не согласится
уменьшить масштабы потребления
энергии и тем самым ухудшить
уровень жизни. Ввод новых технологий
и установка фильтрующего обору¬дования
также представляют собой экономическую
проблему. Тем не менее единственным
решением проблемы кислотных
дождей видится в сокращении
потребления энергии, улучшении
контроля над выбросами или
разработке альтернативных методов
производства электроэнергии, таких,
как использование ядерной энергии.
Список использованной
литературы.
Агаджанян Н.А.
«Человек и биосфера», Москва,
изд-во Знание, 1996г.
Акимушкин И.И.
Невидимые нити природы. - М.: Мысль,
1985. - 287 c.
Баландин Р.К.,
Бондарев Л.Г. Природа и цивилизация.
– М, 1998. – 391 с.
Банников А.Г.,
Рустамов А.К., Вакулин А.А. Охрана
природы : Учеб. для с.-х. учеб. заведений.
- М.: Агропромиздат, 1995. - 287 c.
Беттен Л. Г.
«Погода в нашей жизни», Издательство
«Мир», Москва, 1985г.
Ермаков А.Н., Пурмаль
А.П. Физическая химия кислотных
дождей // Энергия. — 1998.
Дедю И.И. Экологический
энциклопедический словарь. –
Кишинев,1990. - 406 с
Дрейер О.К., Лось
В.А. Развивающийся мир и экологические
проблемы. - М.: Знание, 1991. - 64 c.
Новиков Ю.В.
Природа и человек. – М.: Просвещение,
1991. – 223 с.
Проблемы экологии
России. – М., 1993. – 348 с.
Л.Хорват «Кислотный
дождь», Москва, Стройиздат, 1990г.