Кислотные дожди: причины и последствия

Меры борьбы с кислотными осадками

Разработкой мер, направленных на предупреждение вреда от кислотных дождей, занимаются в Соединенных Штатах, в России, в Китае. Причина – в этих странах находится большое количество предприятий, добывающих каменный уголь. Много и металлургических предприятий.

Фото: twimg.com

Борьба с экологическими проблемами в локальных масштабах невозможна. Нужен комплексный подход по сокращению вредных выбросов, кислотообразующих веществ в атмосферу, воду и почвы, который возможен лишь при межгосударственном сотрудничестве. Применение альтернативных источников энергии без использования угля, нефти и газа также приводит к сокращению кислотных осадков. Поможет также использование низкосернистого угля или его очистка от серы. Такие работы ведутся.

Конструкторы разрабатывают высокопроизводительные воздушные фильтры и очистные системы. Однако в короткие сроки решить такие проблемы нельзя. Негативные последствия от загрязнения атмосферы с последующим выпадением кислотных дождей продолжают возрастать ежегодно, за образование кислотных дождей ответственны многие крупные промышленные предприятия.

Поскольку проблема не решена, и ее решение – дело будущего, желательно принятия мер личной безопасности. Если появляется информация о возможном выпадении кислотных осадков, желательно не выходить из помещений. В случае, когда такое невозможно, следует обязательно пользоваться зонтом. Можно обезопасить себя и используя такую одежду, как длинный плащ и непромокаемая обувь.

Без соответствующего анализа невозможно определить, присутствует ли в дожде, снеге, тумане кислота. Поэтому, если получено предупреждение об угрозе осадков с кислотой, следует особо тщательно закрывать двери и окна жилых домов и производственных помещений. В таких случаях всегда присутствую летучие соединения, способные оказывать вредное воздействие и тогда, когда человек не находится под дождем или снегом.

Кислотное осаждение

Влажное осаждение

Влажное отложение кислот происходит, когда любая форма осадков (дождь, снег и т. Д.) Удаляет кислоты из атмосферы и доставляет их на поверхность Земли. Это может быть результатом осаждения кислот, образующихся в каплях дождя (см. Химический состав водной фазы выше), или осаждения, удаляющего кислоты либо в облаках, либо под облаками

Влажное удаление газов и аэрозолей имеет важное значение для влажного осаждения.

Сухое осаждение

Кислотное осаждение также происходит путем сухого осаждения в отсутствие осадков. На это может приходиться от 20 до 60% общего кислотного осаждения. Это происходит, когда частицы и газы прилипают к земле, растениям или другим поверхностям.

Загрязнение почвы

Земельные ресурсы истощаются в результате хозяйственной деятельности человечества. Происходят неблагоприятные изменения состава почвы, даже ее уничтожение. Земли разрушаются в результате добычи полезных ископаемых, строительства населенных пунктов и предприятий.

Основные загрязнители почвы:

• промышленные и бытовые отходы;
• пестициды, удобрения;
• нефтепродукты;
• металлы, их соединения;
• радиоактивные вещества.

Наносят вред почвам монокультуры, чрезмерный выпас скота, работа обрабатывающей техники. Сохранение плодородия достигается развитием биологического земледелия, террасированием склонов, прекращением глубокой вспашки с оборотом пласта земли.

Озоновые дыры

Озоновый слой находится на расстоянии от 10 до 50 км от уровня Земли. Защищает растения и животных от отрицательного воздействия агрессивного солнечного ультрафиолетового излучения, без него жизнь на планете не зародилась бы и не смогла бы существовать. Поэтому истощение защитного слоя — озоновые дыры так опасны. Впервые пространство со сниженной концентрацией озона было обнаружено в области Антарктиды. С развитием промышленности эта экологическая проблема становится глобальной и международной.

Солнечное излучение нарушает химические связи и процессы в живых организмах, что постепенно вызывает гибель. А также озоновые дыры приводят к глазным заболеваниям: катаракте, глаукоме. Сильно страдает иммунная система, организм не способен справляться с инфекцией и болезнетворными бактериями, попадающими в организм.

Экологические последствия загрязнения атмосферы отрицательно влияют в первую очередь на жизнь самих людей. Поэтому пришло время расширить влияние экологических природоохранных мер, люди должны бережнее относиться к природе.

Причины выпадения кислотных осадков

Считается нормой, когда в атмосферных осадках присутствует слабая угольная кислота. Это признается естественным состоянием. Дело в том, что в воздухе всегда есть углекислый газ, и данная кислота образуется при его взаимодействии с влагой. Аномальные осадки образуются аналогично. Но при этом влага взаимодействует с другими летучими соединениями. В результате облака насыщаются серной или азотной кислотой. При этом, чем сильнее воздух загрязнен соединениями серы или просто серой, или соединениями азота, тем выше концентрация кислоты в осадках.

Причины кислотных дождей. Фото: en.ppt-online.org

В числе причин, обусловливающих аномальные осадки, выделяют такие:

1. При вулканических извержениях происходят выбросы в атмосферу пепла и различных газов. Это и оксиды серы, и сульфаты, и сероводородные вещества.
2. При разложении органических остатков, как животных, так и растений, в атмосферу попадают соединения серы и азота.
3. Разряд молнии также обеспечивает естественное загрязнение атмосферы. Признается, что ежегодно за счет молний объем сформированных кислот достигает восьми миллионов тонн.

Вероятно, следует уточнить, что в названых выше случаях образующиеся кислотные дожди имеют естественное происхождение. Вред природе они могут нанести в том случае, когда речь идет о слишком больших загрязнениях. Утверждается, что такое произошло на земле более 250 миллионов лет назад. Это было связано с аномально высоким уровнем вулканической деятельности. Результатом кислотных дождей стало вымирание 95% всех живых организмов.

В настоящее время загрязнение атмосферы, в основном, происходит не из-за природных факторов, а из-за человеческой деятельности. Научным сообществом признается, что антропогенное воздействие в этом отношении сейчас составляет от 89 до 92%. Загрязнение атмосферы при этом происходит из-за:

• выбросов предприятий, функционирующих в машиностроение и металлургии, работы тепловых электростанции;
• при сжигании каменного угля, нефтепродуктов, газа, дров;
• за счет выделения метана, которое происходит на полях, где выращиваются злаковые культуры;
• из-за использования удобрений, содержащих азот, а также при обработке посевов пестицидами;
• при добыче полезных ископаемых, особенно открытым способом;
• фреонами, попадающими в атмосферу из неисправных холодильников;
• при использовании аэрозолей, в составе которых имеется хлороводород.

Как кислотный дождь влияет на природу?

Впервые о проблеме кислотных дождей заговорили в 1972 году. В настоящее время в природе нет ни одной экосистемы, не ощутившей на себе последствия ядовитых осадков.

Влияние кислотных дождей на урожайность сельскохозяйственных культур

Степень влияния кислотных дождей на будущий урожай зависит от:

• химического состава осадков;
• климатических условий;
• концентрации промышленных предприятий.

Опытным путем ученые доказали, что при небольшом содержании кислоты в осадках урожайность некоторых культур даже повышается. Но чем больше доля загрязняющих веществ, тем хуже они плодоносят. Иммунитет пораженных растений не справляется с возбудителями заболеваний. Подвержены они и нападениям вредителей. При высокой концентрации химикатов растения гибнут.

Почва впитывает в себя вредные соединения. Со временем они вытесняют минералы и микроэлементы. Скудная загрязненная земля непригодна для возделывания сельскохозяйственных культур.

Как кислотные дожди влияют на растения и деревья?

Недостаток полезных веществ в грунте отрицательно сказывается на состоянии лиственной массы деревьев и кустарников. Зелень страдает от химических ожогов. В поврежденных листовых пластинах и хвое замедляется процесс фотосинтеза. Это нарушает естественный газообмен:

• замедляется выработка кислорода;
• процент углекислоты возрастает.

Из-за повышенной кислотности почвы возрастает активность алюминия. Повреждая мелкие корни растений, он косвенно влияет на замедление роста листвы. Кора и ветви становятся хрупкими. Постепенно растения погибают.

Воздействие кислотных дождей на сооружения, коррозия металла

Из-за загрязнения атмосферы возрастает угроза обрушения зданий. Страдают современные сооружения и постройки, имеющие историческую ценность. Обелиск Клеопатры за 85 лет в Лондоне пострадал больше, чем за предшествующие «переезду» 3 тысячелетия.

Кислая вода разрушает структуру материала изнутри. Она размывает известняк, туф. Мрамор, реагируя с кислотой, превращается в гипс и быстро разрушается. Перед вредным воздействием бессильно и стекло. Химические дожди вымывают из него силикаты и карбонаты.

Металл, взаимодействуя с соединениями серы и азота, становится хрупким. Железо и сталь поражает коррозия. Бронза покрывается налетом патины.

Советуем почитать: Схема обращения с отходами в лечебно-профилактических учреждениях

Закисление внутренних водоемов

В пресных водоемах нейтральный водородный уровень. При естественном незначительном закислении они восстанавливаются. Если процесс запустился под действием внешних факторов, это невозможно.

Из-за нарушения баланса гибнут живые обитатели озер и рек. В ходе химических реакций из соединений высвобождаются ионы тяжелых металлов. Их свободные частицы смертельны для флоры и фауны водоемов. Не исключены генные мутации.

В Швеции, Норвегии, США закисление приобрело масштаб экологической катастрофы. Подводный мир озер вымер. Исчезли популяции промысловых рыб, погибли колонии моллюсков и водорослей.

Последствия для человека и окружающей среды

Теперь мы более подробно рассмотрим, что происходит, когда начинается кислотный дождь. Он падает на землю, воду, леса, здания, транспортные средства, людей и т. Д. При этом уже можно сказать, что экология в целом ухудшилась.

Загрязняющие вещества, выделяемые при сжигании нефтепродуктов, не только загрязняют территорию, где они производятся, но также могут перемещаться с ветром на большие расстояния. до тысяч километров. Перед соединением с влагой он становится кислым и выпадает в виде осадков. Хотя это и называется кислотным дождем, эти осадки могут выпадать в виде снега, града или тумана. Все это говорит нам о том, что образование кислотных дождей может происходить в одной части мира и выпадать в другом месте.

Тот факт, что страна, которая не загрязняет окружающую среду, должна страдать от последствий того, что это делает другая страна, — это то, чего эта страна не должна допускать. Больше всего на свете, потому что это последствия кислотных дождей и то, какие страны, которые не виноваты в выбросах других, пострадают:

• Подкисление воды: Это воздействие на окружающую среду, которое наносит серьезный ущерб всему биоразнообразию как в квантовом, так и в земном поле. Затронуто и флора, и фауна, и вода больше не пригодна для питья. Все это приводит к увеличению количества последующих обработок и удорожанию питьевой воды.
• Наносит серьезный урон растительности: все лесные массивы и джунгли повреждены на уровне флоры и фауны.
• Имейте в виду, что во время процесс кислотных дождей смешивает одни химические компоненты с другими, уже присутствующими в почве. Это приводит к обеднению почвы питательными веществами. Основная последовательность этого заключается в том, что многие растения умирают, а животные, которые питаются этими растениями, в конечном итоге умирают из-за воздействия трофической цепи.
• Уничтожить жизнь всех микроорганизмов которые отвечают за фиксацию азота. Это приводит к увеличению содержания азота в окружающей среде.
• Он повреждает все искусственные поверхности, созданные человеком, в конечном итоге вызывая коррозию таких материалов, как дерево, пластик и камень. Вы просто должны увидеть, что многие статуи и памятники серьезно пострадали из-за частых выпадений кислотных дождей в загрязненных местах.
• Кислоты, присутствующие в дожде, также вызывают усиление парникового эффекта.

Последствия кислотных дождей для окружающей среды

Опасность представляет не только кислота, но и другие активные вещества, которые образуются при контакте с такими осадками. К примеру, азот, алюминий, метан и прочие соединения.

Глобальное влияние на экосистему:

1. Загрязнение водоёмов приводит к гибели подводных обитателей и растений. Так как вода является источником питания и для наземных организмов. В итоге заражение распространяется далеко за пределы от зоны поражения.
2. Во время дождей кислотная влага поражает наземную часть растений. Агрессивные соединения оставляют на листьях и коре ожоги, которые нарушают природный защитный слой. Впоследствии деревья и кустарники погибают от холода и яркого солнца.
3. В почве накапливаются вредные токсические соединения, которые влияют на рост и развитие растений. Животные, которые питаются заражённой травой так же подвергаются воздействию отравляющих веществ.

Влияние кислотных дождей губительно для всего живого. Так как большинство растений и живых организмов не переносят повышенную кислотность и не имеют естественной защиты от кислотных осадков и отравляющих соединений.

Вред дождя

Не рекомендуется ходить под дождём без зонта или дождевика, потому что в составе капель есть очень опасные элементы. Со временем они накапливаются в организме и могут вредить внутренним органам, а также вызвать интоксикацию организма. Также могут выпадать волосы.

Последствия кислотного дождя

Если постоянно употреблять дождевую воду в пищу, то можно отравиться марганцем, которого в осадках немало. Марганец ухудшает работу нервных клеток, повышает утомляемость, снижает работоспособность.

Кислотные дожди для человека тоже опасны, ведь недаром они вызывают ожоги на листьях растений.

Пути решения проблемы кислотных дождей

Очистка дымовой трубы.

Основной упор необходимо сосредоточить на источниках образования кислотных дождей, на которые человек в силах повлиять. Речь идет о следующих мерах:

1. Очистка выхлопных и дымовых труб;
2. Восстановление поврежденных сред;
3. Массовое внедрение альтернативных источников энергии.

Большая часть электроэнергии, обеспечивающей современные потребности населения планеты, поступает от сжигания ископаемых видов топлива, таких как нефть, природный газ и уголь, которые генерируют оксиды азота (NOх) и диоксид серы (SO2) в качестве основных источников кислотных дождей. Сжигание угля в основном обеспечивает выбросы SO2, а выбросы NOх в основном происходят от другого ископаемого топлива.

Промывка и использование угля с низким содержанием серы, оснащение производств устройствами, известными как «скрубберы», могут обеспечить техническое решение для выбросов SO2. Десульфуризация или очистка дымовых газов позволяет удалить 95% SO2 из газов, покидающих дымовые трубы. Электростанции также могут перейти на использование топлива, которое выделяет гораздо меньше SO2, такого как природный газ, вместо сжигания угля. Эти методы относятся к стратегиям сокращения выбросов.

Аналогичным образом, выбросы NOх при сжигании автомобильного топлива снижаются за счет использования каталитических нейтрализаторов. Каталитические нейтрализаторы установлены на выхлопной трубе, чтобы уменьшить выбросы NOх. Улучшение качества бензина, который сгорает, также позволяет уменьшить выбросы газов NOх.

Восстановление поврежденных сред

Процесс, называемый известкованием, в котором используется известняк или известь, является практикой, позволяет восстановить ущерб, нанесенный кислотными дождями озерам, рекам и ручьям. Добавление извести в поверхностные воды уравновешивает кислотность.

Этот процесс широко используется, например, в Швеции, для поддержания оптимального уровня кислотности воды. Несмотря на то, что это дорогостоящий метод, его необходимо применять неоднократно. Кроме того, он предлагает только краткосрочное решение, но помогает восстановить водные формы жизни, защищает их от гибели.

Альтернативные источники энергии

Помимо ископаемого топлива, существует широкий спектр альтернативных источников энергии, которые могут генерировать электроэнергию. К ним относятся следующие виды энергии:

• ветра;
• от геотермальных источников;
• солнечная;
• атомная;
• гидроэнергетика.

Использование этих источников энергии может предложить эффективные альтернативы электроэнергии вместо использования ископаемого топлива. Топливные элементы, природный газ и аккумуляторы также могут заменить использование ископаемого топлива в качестве более чистых источников.

Несмотря на то, что все указанные источники имеют экологические и экономические издержки, а также выгоды, они не устойчивые. Поэтому традиционные виды остаются актуальными.

Поэтому четвертый путь решения проблемы кислотных дождей – индивидуальные, государственные и международные действия. Миллионы людей прямо и косвенно способствуют выбросам SO2 и NOх. Для смягчения этой проблемы требуется повышение их осведомленности об энергосбережении и способах сокращения выбросов.

В их силах выключать света или электроприборы, когда они не используются, отдавать предпочтение в пользу общественного транспорта, а также оснащать домохозяйства энергоэффективными электрическими приборами. Тем, кто нуждается в личном автомобиле, необходимо переключаться на использование гибридных транспортных средств или машин с низким уровнем выбросов NOх.

Определение

«Кислотный дождь» — популярный термин, обозначающий осаждение смеси влажных (дождь, снег, мокрый снег, туман, облачная вода и роса) и сухих (подкисляющие частицы и газы) кислотных компонентов. Дистиллированная вода после удаления диоксида углерода имеет нейтральный pH 7. Жидкости с pH менее 7 являются кислыми, а жидкости с pH более 7 — щелочными. «Чистый» или незагрязненный дождь имеет кислый pH, но обычно не ниже 5,7, потому что углекислый газ и вода в воздухе взаимодействуют вместе с образованием угольной кислоты , слабой кислоты в соответствии со следующей реакцией:

H ₂ O(л) + CO ₂(г) ⇌ H ₂ CO ₃( водн. )

Углекислота может ионизироваться в воде, образуя низкие концентрации ионов карбоната и гидроксония :

H ₂ O(л) + Н ₂ СO ₃(водный) ⇌ HCO ₃— (водн.) + H ₃ O+ (водн.)

Незагрязненный дождь может также содержать другие химические вещества, влияющие на его pH (уровень кислотности). Типичным примером является азотная кислота, образующаяся в результате электрического разряда в атмосфере, такого как молния . Кислотное осаждение как экологическая проблема (обсуждается далее в статье) может включать дополнительные кислоты, кроме H ₂ C.O ₃.

Последствия кислотных дождей

Кислотные дожди способны нанести вред целым регионам. Время полного разложения токсичных соединений, попавших в почву или воду, доходит до 15-и лет. Какой вред растениям наносят кислотные дожди? Оказавшись в грунте, эти вещества разрушают все то, что необходимо растениям. При этом происходит высвобождение солей таких металлов, как свинец, алюминий и ртуть. На такой почве растения просто не могут существовать. Если в дожде присутствует высококонцентрированная кислота, погибают взрослые растения и семена. Одновременно часть ядовитых соединений отравляет и воздух.

Глобальные проблемы

Под воздействием кислотных дождей появляются такие глобальные экологические проблемы:

1. Изменяется структура воды. Повышается ее жесткость, воду насыщают токсины и кислоты. Кислотные дожди наиболее опасны для растительного и животного мира. результате животные и растения погибают. Случается, что после таких дождей содержание в воде тяжелых металлов оказывается выше предельно-допустимых норм в 8 раз.
2. Из-за того, что листья и корневая система растений повреждается, растения погибают. Следствие – гибель травоядных, что вынуждает хищных животных переходить на другие территории. То есть, нарушаются пищевые цепочки.
3. Загрязненный верхний слой почвы из-за ветров продолжает загрязнять воздух. Ветер переносит ядовитую пыль на значительные расстояния, отравляя природу и там.

Влияние на человека

Кислотные дожди отрицательно влияют и на человека. Взаимодействуя с рядом строительных материалов, они освобождают из них поликарбонаты. Разрушение достигает такого уровня, что эти вещества, а также влага воздуха начинают окислять металлы, имеющиеся в сооружениях. Из-за этого постройки довольно быстро разрушаются. Из-за кислотных дождей погибает сельскохозяйственный скот, страдают посевы и обитатели водоемов в рыбных хозяйствах.

Под воздействие кислотных дождей у людей развиваются такие заболевания, как: бронхит, воспаление легких, трахеит, бронхиальная астма. В ряде случаев люди даже получают химические ожоги.

К сожалению, этим дело не ограничивается. Мясные изделия, рыба, продукты, изготовленные из растений, оказываются насыщенными ртутью, свинцом, серой, мышьяком, селеном наносят вред здоровью человека. Сохраняются в продуктах животного происхождения и кислоты, и соли, из-за которых происходят пищевые отравления. При этом страдают печень, поджелудочная железа, почки, кровеносная и нервная системы.

Экономические последствия

Кислотные дожди наносят значительный вред и экономике. Для компенсации вреда, нанесенного сельскому хозяйству, лесу, водным объектам требуются значительные затраты. Поскольку страдают и посевные площади, потери урожая достигают больших значений.

Следствием может стать голод, особенно, если речь идет о слабо развитых регионах.

Так как из-за химических ожогов, болезней, вызванных попавшими в организм вредными соединениями, появляется необходимость в оказании медицинской помощи в значительных объемах, возрастают затраты на медицинские препараты и работу медперсонала. Стоимость компенсации последствий только при реализации такой программы достигает десятков миллиардов долларов.

Опасность кислотных дождей для человека

Очень сильные кислоты сгорят, если они коснутся вашей кожи и нанесут ей большой ущерб. Есть даже такой термин, как кислотный ожег. Они могут даже разрушить металлы. Кислотный дождь намного, намного слабее этого, и никогда не бывает достаточно кислым, чтобы нанести непоправимый вред вашей коже, как неразбавленная кислота.

Уксус имеет значение рН 2,2, а лимонный сок имеет значение рН 2,3, а самый сильный из зарегистрированных кислотных дождей был pH2, так что он примерно такой же кислотный, как лимонный сок или уксус, а мы знаем, что они не причиняют непоправимого вреда (кроме людей с очень чувствительной кожей, но их и мыло бывает раздражает) — так в чем же тогда опасность кислотных дождей?

Для человека ее практически нет, но и приятного не очень много, другое дело, что такого в принципе не должно быть. Другое дело, как он влияет на почву и животных, но об этом немного позже.

Парниковый эффект

Повышение концентрации оксидов углерода, фосфора, серы, увеличение количества пыли и сажи в атмосфере, в результате всех видов производственной деятельности, работы транспорта, привели к снижению прозрачности воздуха. Накопившиеся загрязнители задерживают инфракрасные лучи, испускаемые земной поверхностью.

Происходящие процессы назвали «парниковым эффектом». Определенная роль в его создании принадлежит теплу, выделяемому предприятиями теплоэнергетики. Результатом, как считается, стало глобальное потепление.

Рис. 2 Парниковый эффект

Признаки парникового эффекта:

• Происходит разогрев поверхности и повышение температуры воздуха в нижних слоях атмосферы на несколько градусов.
• Повышается среднегодовая температура, увеличивается количество жарких дней в году.
• Снижается количество осадков, наблюдается аридизация климата, учащаются засухи и пылевые бури.
• Происходит таяние льдов в Арктике и Антарктике, снеговых шапок в горах, отодвигается на север граница распространения вечной мерзлоты.
• Наблюдается подъем уровня вод Мирового океана, грозящий затоплением прибрежным городам и странам.
• Учащаются катастрофические природные явления (штормы, ураганы, пожары и др.

Решить насущные проблемы человечества, вызванные глобальным потеплением, призваны международные договоры в этой сфере. Монреальский (1987) и Киотский (1997) протоколы ограничили использования фреонов. В настоящее время они заменены другими, более безопасными для природы, хладагентами.

Другие направления охраны воздуха:

• сокращение выбросов в атмосферу от транспорта, сельского хозяйства.
• внедрение малоотходных и безотходных технологий в промышленности;
• переход на источники энергии, не связанные с сжиганием топлива (солнечные батареи, ветряные двигатели, приливы); 
• лесовосстановление и лесоразведение.

Не все ученые согласны с тем, что глобальное потепление вызвано антропогенной деятельностью. Многие исследователи объясняют происходящие процессы цикличностью температурных изменений на планете. Мы живем в межледниковый период, закономерно наступивший после последнего оледенения.

Механизмы образования кислотных дождей и их воздействие на биосферу

Словосочетание «кислотные дожди» часто встречается в средствах массовой информации и новостных лентах. Суть понятия неверно интерпретируется, поскольку широкому обывателю непонятно как происходит образование кислотных дождей, а также что это за осадки.

К указанному явлению относят дождь, дождь со снегом, снег, град, туман с пониженным показателем PH (меньше 7.0). Обусловлено это тем, что воздух загрязнён оксидами азота, серы и другими кислотными соединениями.

Навигация по статье

Варианты соединений серы

Производство серной кислоты химическими заводами обуславливает образование разных соединений в атмосфере. Кислотные осадки в этих регионах содержат:

• сероуглерод;
• двуокись серы;
• сероводород;
• диметилсульфид;
• оксисульфид углерода;
• сульфат-ион.

Указанные вещества считаются составными частями воздуха, что определят содержание их в осадках.

Механизм образования кислотных дождей

Типы соединений азота

В составе кислотного дождя весомую часть занимает N, оксиды и соединения азота:

• окись;
• двуокись;
• закись;
• азотистый ангидрид;
• оксид.

Концентрация тех или иных элементов кислотных осадков обусловлена источником в регионе образования.

Процессы, происходящие внутри облака

Водяной пар, поднимающийся вверх вместе с потоками воздуха, постепенно остывает, а затем и замерзает, превращаясь в мельчайшие кристаллики льда. Таким образом, в верхней части дождевого облака находятся ледяные кристаллы, а в нижней — капельки воды.

Внутри облака происходит конденсация водяного пара. Как известно, процесс этот возможен только при наличии какой-либо поверхности. Водяной пар оседает на капельках воды, всевозможных пылинках и соринках, поднятых вверх восходящими воздушными потоками, а также на кристалликах льда. Размер и вес кристалликов быстро увеличивается. Они уже не могут удерживаться в воздухе и срываются вниз.

При прохождении сквозь толщу облака ледяные кристаллики становятся еще больше и весомее, поскольку конденсация продолжается. Если на нижней границе облака температура плюсовая, льдинки тают и выпадают на землю в виде дождя, если минусовая – идет град.

А далее все начинается сначала. Многочисленные дождевые потоки образуют , которые пополняют земные водоемы. Некоторая часть выпавшей влаги просачивается сквозь почву и попадает в подземные водоемы. А часть воды испаряется, и над землей образуется облако.

Дети очень любознательны. Они надеются всегда получать от взрослых исчерпывающие ответы на свои многочисленные вопросы.

Когда ребенок видит дождь, на улице, на картинке или в мультике, у него может возникнуть вопрос: Почему идет дождь? Откуда он берется в облаках? Как образуется? Почему падает с неба?

Дождь — это один из этапов круговорота воды в природе. Когда Солнце светит на Землю, оно прогревает ее. На нашей планете есть много разных водоемов — рек, озер, морей и океанов. Свет и тепло солнышка нагревают всю эту воду. Часть воды становится паром. Это очень маленькие капельки воды, которые трудно разглядеть по отдельности.

Его мы видим, когда закипает вода в кастрюле или чайнике. Пар очень легкий, и поэтому он поднимается в небо. Когда маленьких капелек пара становится много, получаются облака, которые проплывают в небе, высоко над нашими головами. Их гонит ветер.

Пока воздух теплый с ними ничего не происходит. Но, когда воздух становится холодным, маленькие капельки пара тянутся друг к другу и становятся более крупными дождевыми каплями.

Постепенно облака становятся тяжелыми и большими. И затем они проливаются дождем на Землю.

Что такое кислотность

Кислотность измеряется по шкале рН. Шкала рН работает от нуля (самый кислый показатель) до 14 (самый щелочной). Вещество, которое не является ни щелочным или кислотным, называется «нейтральным», и имеет показатель кислоты рН 7.

Предотвращение кислотных дождей — вопрос, сильно волнующий ученых. Они требуют уменьшить количество диоксида серы, который выходит из угольных электростанций. Они предлагают различные методы, эффективность которых может помочь человечеству справиться с этой проблемой. Активисты ищут любые пути решения, чтобы спасти нашу планету, избавиться от вредных осадков и предотвратить дальнейшие загрязнения.

Кислотные туманы и облака

Для анализирования туманов экологи выбирают лесные и высокогорные регионы, где они присутствуют более 60 дней в течение года.

Кислотный туман в мегаполисе

Химический состав определяют до образования тумана по количественному содержанию кислотных газов и аэрозольных частиц. В образующемся тумане в условиях предварительного задымления содержатся катионы Н+, нитраты, сульфаты, соединения органики (ацетаты, формиаты).

При появлении в тумане карбонатной пыли, аммиачных примесей кислотность понижается. В городском воздухе регистрируются металлы переменной валентности от промышленных и автомобильных выбросов. Диоксид серы в ходе окислительных реакций переходит в серную кислоту. Днем оксиды азота под фотохимическим воздействием превращаются в азотную кислоту.

По внутреннему химическому взаимодействию облака схожи с туманами, но ионный состав в облачной массе ниже. На количество образования ионов в туманах влияет то, что они образуются в более загрязненных околоповерхностных слоях воздуха. Облачные массы имеют меньшую загрязненность из-за перемешивания с чистыми воздушными потоками. Концентрационных примесей в облаках меньше, так как в них много водяных капель.