Какие проблемы, связанные с воздействием кислотных и основных веществ на окружающую среду?

Основные проблемы, связанные с кислотными веществами и основные, которые воздействуют на окружающую среду, напрямую связаны с изменениями рН, которые вызывают и косвенное или прямое воздействие на живых существ.

Как кислотные, так и основные вещества могут создавать серьезные экологические проблемы; В частности, подкисление окружающей среды вызывает проблемы кислотных дождей, подкисления океанов, водоемов и почв. Подщелачивание проявляется особенно в изменениях почвы при основном pH.

Экологическая проблема может быть определена как ситуация, которая угрожает целостности любой экосистемы и возникает в результате нарушения природной среды..

Человеческая деятельность вызвала крайние экологические проблемы. Нынешний способ производства с интенсивным использованием природных ресурсов и перегрузкой загрязняющих веществ нарушает пропускную способность и устойчивость окружающей среды..

Уникальные способы модификации огромных площадей суши, выброса огромных количеств токсичных веществ в атмосферу и воздействия на водоемы в очень короткие периоды времени и оказания драматического воздействия на окружающую среду являются уникальными для человеческого рода..

Кислотные вещества выбрасываются в окружающую среду через некоторые промышленные стоки, от горной деятельности, использования подкисляющих удобрений почвы и газовых выбросов, которые реагируют с дождевой водой или с влажностью в воздухе, производя кислотные соединения.

Основные или щелочные вещества также могут поступать из различных промышленных стоков и горных работ.

индекс

• 1 Экологические проблемы из-за подкисления
  • 1.1 Источники подкисления
  • 1.2 Кислотный дождь
  • 1.3 Подкисление почв и подземных вод
  • 1.4 Подкисление океанов, озер и рек
• 2 Экологические проблемы из-за подщелачивания
  • 2.1 Источники подщелачивания
  • 2.2 Подщелачивание почв
• 3 Ссылки

Экологические проблемы из-за подкисления

Источники подкисления

вытекающий

Кислотные стоки некоторых отраслей промышленности и кислотные шахтные стоки содержат в основном кислоты: соляную (HCl), серную (H)₂SW₄), азотная (HNO₃) и плавиковой (HF).

Металлургическая промышленность, производство пластмасс, красителей, взрывчатых веществ, фармацевтическая и смоляная промышленность вызывают разливы кислот.

выбросы

Выбросы углекислого газа (СО₂), диоксид серы (SO)₂) и оксиды азота (NO, NO₂) в атмосферу, от сжигания ископаемых видов топлива, таких как уголь, нефть и природный газ, вызванных не только глобальным потеплением планеты, но и кислотными дождями.

Выбросы СО₂ они также вызывают подкисление океанов и поверхностных водоемов пресной воды (озер и рек), экологическая проблема катастрофических размеров.

удобрения

Длительное использование неорганических удобрений, содержащих аммиачный азот и суперфосфаты, оказывает остаточный эффект подкисления почвы.

Кроме того, внесение большого количества органического вещества в очень влажные почвы вызывает подкисление из-за воздействия гуминовых и других органических кислот, образующихся..

Среди наиболее тревожных экологических проблем, вызываемых кислотными веществами, отметим кислотные дожди, подкисление почв и подкисление наземных океанов..

Кислотный дождь

Газы двуокиси серы (SO₂) и оксиды азота (NO и NO₂), образующиеся при сжигании ископаемого топлива в промышленности, на электростанциях, в воздушном, морском и наземном транспорте, а также при выплавке для извлечения металлов, являются причиной кислотных дождливых осадков.

В тропосфере СО₂ он подвергается окислению с образованием серной кислоты (H₂SW₄), сильная кислота и оксиды азота также превращаются в азотную кислоту, другую сильную кислоту.

Когда идет дождь, эти кислоты, присутствующие в атмосфере в виде аэрозолей, попадают в дождевую воду и подкисляют ее..

здания

Кислая дождевая вода разъедает здания, мосты и памятники, поскольку она реагирует с карбонатом кальция (CaCO)₃) известняк строительный и мрамор и металлы. Также кислотные дождливые осадки окисляют почву и водоемы планеты..

Подкисление почв и подземных вод

Металлы в почве

Кислотный дождь меняет состав почвы, вытесняет токсичные тяжелые металлы в почвенный раствор и в подземные воды..

При очень кислых значениях pH происходит интенсивное изменение минералов почвы вследствие смещения катионов ионами H.⁺ присутствует в высоких концентрациях. Это вызывает нестабильность в структуре почвы, высокие концентрации токсичных элементов и низкую доступность питательных веществ для растений..

Кислотные почвы с pH ниже 5 содержат высокие и токсичные концентрации для развития растений алюминия (Al), марганца (Mn) и железа (Fe).

Кроме того, доступность для растений питательных веществ калия (K), фосфора (P), серы (S), натрия (Na), молибдена (Mo), кальция (Ca) и магния (Mg) заметно снижается..

микроорганизмы

Кислотные условия не позволяют развиваться почвенным микроорганизмам (в основном, бактериям), которые разлагаются органическим веществом..

Азотфиксирующие бактерии работают оптимально при pH от 7 до 6,5; скорость его фиксации резко снижается, когда pH ниже 6.

Микроорганизмы также способствуют агрегации частиц почвы, что способствует структурированию, аэрации и хорошему дренажу почвы, необходимой для роста растений..

Подкисление океанов, озер и рек

Подкисление поверхностных вод - океанов, озер и рек - в основном происходит за счет поглощения СО₂  что происходит от сжигания ископаемого топлива.

Поверхностные воды планеты действуют как естественные стоки СО₂ Атмосферный. В частности, океаны являются огромным поглотителем углекислого газа на Земле. КО₂ он поглощается водой и вступает в реакцию с ней, образуя углекислоту (H₂Колорадо₃):

Колорадо₂ +H₂O → H₂Колорадо₃

Углекислота диссоциирует в воде, выделяя ионы H⁺ к воде океанов:

H₂ Колорадо₃+H₂O → H⁺ +HCO₃^-

Чрезмерные концентрации ионов H⁺ производить увеличение кислотности морских вод планеты.

Морские экосистемы

Эта избыточная кислотность резко влияет на морские экосистемы и, в частности, на организмы, которые образуют экзоскелеты карбоната кальция (оболочки, оболочки и другие поддерживающие или защитные структуры), поскольку ионы H⁺ они вытесняют карбонат кальция и растворяют его, предотвращая его образование.

Виды кораллов, устриц, моллюсков, морских ежей, крабов и планктона с экзоскелетом, наиболее подвержены непосредственно подкислению океанов..

Жизнь всех морских видов во многом зависит от коралловых рифов, поскольку они представляют собой районы с наибольшим биоразнообразием моря. Там большая часть мелкой фауны живет и укрывается, служа пищей для вторичных потребителей морской экосистемы, таких как рыба, киты и дельфины..

Подкисление из-за избытка СО₂ в атмосфере Земли это представляет серьезную угрозу для всей морской экосистемы. В истории планеты никогда не регистрировался процесс подкисления океана с нынешними темпами - самый высокий за последние 300 миллионов лет - что также снижает его способность к поглощению СО.₂.

Экологические проблемы из-за подщелачивания

Источники подщелачивания

Промышленное и горное дело

Промышленность моющих средств и мыла, текстиля, красителей, бумаги и фармацевтических препаратов, среди прочего, производит основные стоки, которые содержат главным образом гидроксид натрия (NaOH), сильное основание и другие основания, такие как карбонат натрия (Na₂Колорадо₃), что является слабой базой.

Обработка бокситового минерала NaOH для извлечения алюминия приводит к образованию сильнощелочного красного шлама. Также нефтедобыча и нефтехимическая промышленность производят щелочные стоки.

Основной экологической проблемой, производимой основными веществами, является подщелачивание почв..

Подщелачивание почвы

Щелочные почвы имеют значения pH выше 8,5, имеют очень плохую структуру с дисперсными частицами и компактными известковыми слоями глубиной от 0,5 до 1 метра, которые предотвращают рост и инфильтрацию корней, перколяцию и отвод воды..

Они имеют токсичные концентрации натрия (Na) и бора (B) и являются высоко бесплодными почвами. 

ссылки

1. Боуман А. Ф., Ван Вуурен Д. П., Дервент Р. Г. и Пош М. (2002) Глобальный анализ подкисления и эвтрофикации наземных экосистем. Загрязнение воды, воздуха и почвы. 41.349-382.
2. Doney, S.C., Fabry, V.J., Feely, R.A. и Kleypas, J.A. (2009). Подкисление океана: другой СО₂ Ежегодный обзор морских наук. 1, 169-192.
3. Ghassemi, F., Jakeman, A.J. и Nix, H.A. (1995). Засоление земельных и водных ресурсов: человеческие причины, масштабы, управление и тематические исследования. CAB International, Уоллинфорд, Великобритания. 544pp.
4. Kleypas, J.A. и Йейтс, К. К. (2009). Коралловые рифы и подкисление океана. Океанографии. 22.108-117.
5. Мейсон, C. (2002). Экология загрязнения пресной воды. Pearson Education Limited. 400PP.