Кислотный дождь и условия его образования

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1.Понятие кислотности

2.Условия образования и выпадения кислотных осадков

2.1.Причины кислотных  дождей

2.2.Химические превращения загрязняющих кислотных веществ в              атмосфере.

          2 3.Механизм образования и выпадения кислотных осадков

     3.Влияние кислотных дождей на экосистемы и людей

Заключение

Список литературы

Введение

Актуальность изучения данной темы непосредственно связана  с все более ухудшающейся экологической  ситуацией, как в нашей стране, так и непосредственно во всем мире.

Подчеркивая данное обстоятельство, необходимо отметить, что несколько лет 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 словами во многих странах во всем мире.

Кислотные осадки являются проблемой, которая в случае ее бесконтрольного  развития, может вызвать в результате существенные экономические и социальные издержки.

Окисление почв и вод – это  комплекс причин, исходных условий  и следующих один за другим процессов  в химической и биологической  системах, которые мы обобщенно называем нашей окружающей средой.

Часть процессов окисления является природной, но данные изменения кислотности в системах почвы и воды, ни по скорости, ни по общему охвату, не могут быть сравнены с окислением, ставшим результатом собственной деятельности человека в промышленной и энергетической областях, а также в определенной части современного использования земли.

Предмет исследования – процесс  образования и выпадения кислотных  осадков.

Объект исследования – кислотные  осадки.

Исходя из всего вышеизложенного, целью данной работы является необходимость  охарактеризовать сущность понятия «кислотный дождь», а также описать условия и механизм образования кислотных дождей.

1.Понятие кислотности.

Чтобы более полно  охарактеризовать понятие «кислотный дождь», на наш взгляд, необходимо определиться с терминологией. На необходимо отметить, что, несмотря на «постиндустриальное» звучание, этому термину уже более ста лет.

Впервые он был употреблен в 1872 году англичанином Ангусом Смитом, изучавшим  эффекты смога в Манчестере, однако тогдашние ученые коллегу не поддержали и к теории кислотных дождей отнеслись скептически. Сегодня же в их существовании нет никаких сомнений¹.

В силу этого, нам необходимо рассмотреть  само понятие «кислотность».

Термин «кислотность водного раствора» - это химический термин. Кислотность  водного раствора определяется присутствием в нем положительных водородных ионов Н+ и характеризуется концентрацией этих ионов в одном литре раствора C(H+) (моль/л или г/л). Щелочность водного раствора определяется присутствием гидроксильных ионов ОН– и характеризуется их концентрацией C(ОН–) [7, с. 70].

Как показывают расчеты, для водных растворов произведение молярных концентраций водородных и гидроксильных ионов  – величина постоянная, равная C(H+)·C(OH–) = 10–14, другими словами, кислотность и щелочность взаимосвязаны: увеличение кислотности приводит к снижению щелочности, и наоборот.

Раствор является нейтральным, если концентрации водородных и гидроксильных ионов  одинаковы и равны (каждая) 10–7 моль/л. Такое состояние характерно для  химически чистой воды.

Из сказанного следует, что для  кислых сред выполняется условие:

10–7 < C(H+) ≤ 100, а для щелочных  сред: 10–14 ≤ C(H+) < 10–7.

В 1909 г. Сорензеном было предложено применять  вместо подлинных значений C(H+) и C(ОН–) их отрицательные логарифмы, чтобы  избавиться от отрицательных степеней в значениях C(H+) и C(ОН–). Отрицательный десятичный логарифм концентрации водородных ионов называется водородным показателем и обозначается pH: pH = – lg C(H+).

Шкала кислотности идет от pH = 0 (крайне высокая кислотность) через pH = 7 (нейтральная среда) до pH = 14 (крайне высокая щелочность). Показатель кислотности pH различных веществ, встречающихся в повседневной жизни .

Изменение значения pH на единицу соответствует  изменению концентрации ионов водорода в 10 раз.

Чистая дождевая вода имеет слабокислый показатель водорода, так как в ней присутствуют катионы щелочных элементов (Na+, K+) и анионы, такие как HCO , CO , Cl– и др. В дождевой воде практически нет щелочноземельных элементов (Ca+2, Mg+2), поэтому она мягкая (требуется большое количество этой воды, чтобы смыть мыло или шампунь).

Таким образом, в заключение данного параграфа, мы непосредственно  можем сделать следующий вывод, о том, что согласно учению о кислотности, широко распространенный термин «кислотные дожди» обозначает осадки с pH меньше 5,7.

Виной таким изменениям — оксиды серы и азота, в промышленных масштабах выбрасываемые в атмосферу автомобилями, электростанциями, металлургическими заводами. В воздушной среде на частицах сульфатов и нитратов конденсируются молекулы воды, образуются облачные капельки, которые при определенных погодных условиях становятся частью дождевых капель или снежинок. Если концентрация сульфатов и нитратов в атмосфере велика, то дождь или снег получается значительно закисленным² .

2.Условия образования  и выпадения кислотных осадков

2. 1.Причины кислотных дождей

Главной причиной кислотных  дождей является присутствие в  составе  атмосферы Земли  двуокиси  серы  SO2  и  двуокиси  азота  NO2,  которые  в  результате происходящих в атмосфере химичеких реакций,  превращаются  в  соответственно серную и азотную кислоты, выпадение которых на поверхность  земли  оказывает влияния на живые организмы и экотоп в целом.

Виды  соединений серы:

К наиболее важным соединениям  серы находящимся в составе  атмосферы  Земли относятся:

1. Двуокись серы – SO2

2. Оксисульфид углерода  – COS

3. Сероуглерод – CS2

4. Сероводород – H2S

5. Диметилсульфид –  (CH3)2S

6. Сульфат-ион – SO42-

Источники соединений серы:

Естественные  источники эмиссии серы в атмосферу:

I.  Биологическое выделение.  Почти все без  исключения  радиционные  модели   круговорота серы показывали, что около 50% серы появляется в атмосфере  за   счет её  биологических  превращений  в  почвенных  и  водных  экосистемах.

 Предполагается, что в результате   происходящих микробиологических   процессов, в этих естественных экосистемах  сера  улетучивается  в  форме   сероводорода (H2S). Многочисленные  научные  данные  свидетельствуют,  что   микроорганизмы продуцируют сероводород в основном двумя путями:

1. восстановление сульфатов.

2. разложение органического вещества.

Desulfovibrio а также родственные  им бактерии, восстановители сульфатов,  во множестве  населяют  болота,  топи  и  слабо  дренированные   почвы.  Данные микроорганизмы  используют сульфаты как конечный  акцептор электронов.  Также чрезвычайно большая и  разнообразная  группа  микроорганизмов,  включающая аэробы, термофилы, психрофилы, бактерии, актиномицеты  и  грибы,  разлагает серосодержащие  органические   соединения   и   высвобождает   сероводород.

Поверхность моря и его  глубинные слои также может содержать значительные количества  сероводорода.  В настоящее время не  совсем  точно известны источники образования диметилсульфида,  но   предполагается,  что   в   их возникновении принимают участие   морские   водоросли.   Выделения   серы биологическим путем не превышают 30 – 40 млн.  т.  в  год,  что  составляет приблизительно 1/3 от всего выделяемого количества серы.

II. Вулканическая деятельность. При извержении  вулкана  в  атмосферу  Земли   наряду  с большим количеством двуокиси серы попадают сероводород,  сульфаты   и элементарная сера. Эти соединения поступают  главным  образом  в  нижний   слой – тропосферу, а при отдельных, большой силы извержениях,  наблюдается   увеличение концентрации соединений серы  и  в  более  высоких  слоях  –  в   стратосфере.  С  извержением  вулканов  в  атмосферу  ежегодно  в  среднем   попадает около 2 млн. т. серосодержащих соединений. Для тропосферы  данное   количество серы незначительно по сравнению с биологическим выделением, для  стратосферы же извержения вулканов  являются  самыми  важными  источниками появления серы.

III.  Поверхность   океанов.  После  испарения   капель  воды, поступающих  в   атмосферу с поверхности океанов,  остаётся морская соль, содержащая  наряду   с ионами натрия  и хлора соединения серы – сульфаты.

 Вместе с частичками  морской соли ежегодно в атмосферу  Земли попадает от 50  до 200 млн.  т. серы, что гораздо больше,  чем  эмиссия  серы  в   атмосферу  естественным путём.  В тоже время частицы соли  из-за своих больших размеров  быстро выпадают из атмосферы и, таким образом, только ничтожная часть серы  попадает в верхние слои и распыляется над сушей. Однако следует  учитывать  тот факт, что из сульфатов морского происхождения не может  образовываться  серная кислота, поэтому с точки зрения образования кислотных дождей они не  имеют существенного значения. Их влияние сказывается лишь на регулировании  образования облаков и осадков.

Антропогенные источники эмиссии серы в атмосферу:

В  результате  деятельности  человека  в  атмосферу  попадают   значительные количества соединений серы, главным образом в  виде  двуокиси  (SO2).  Среди источников этих соединений на первом месте в мире стоит уголь, сжигаемый  на электростанциях и др. промышленных предприятиях.  Уголь  дает  70%  от  всех антропогенных  выбросов.  В  процессе  горения  часть  серы  содержащееся  в топливе превращается в сернистый газ, а часть  остается  в  золе  в  твердом состоянии.  Содержание  серы  также  достаточно  велико  (0.1  –  2%)  и   в неочищенной  нефти,  но  эти  показатели  варьируются   в   зависимости   от происхождения,  однако   при   сгорании   нефтепродуктов   сернистого   газа образуется значительно меньше, чем при  сгорании  угля.  В  мире  на  первом месте по выбросам сернистых  соединений  в  атмосферу  стоят  такие  отрасли промышленности как: металлургическая,  предприятия  по  производству  серной кислоты  и  переработке  нефти.  Таким  образом  в  результате  деятельности человека в атмосферу Земли попадает ежегодно около 60 – 70 млн.  т.  серы  в виде  двуокиси  серы.  Сравнение естественных  и антропогенных источников эмиссии серы и её различных соединений в атмосферу показывает, что человек, в результате  своей деятельности,   загрязняет   атмосферу   Земли   этими соединениями в 2 раза больше, чем это происходит  в природе естественным путем.

Виды  соединений азота:

В  состав  атмосферы  входит  ряд  азотосодержащих  соединений,  из  которых наиболее распространена закись азота (N2O). Этот газ в нижних слоях  воздуха  нейтрален и не участвует в образовании кислотных  дождей.  Также  в  составе атмосферы Земли находятся кислотные оксиды азота,  такие  как:  окись  азота NO, и двуокись азота NO2. Кроме того в состав атмосферы входит  единственное щелочное соединение азота – аммиак.

К наиболее важным соединениям  азота находящимся в составе  атмосферы Земли относятся:

1. Закись азота –  NO2

2. Окись азота –  NO

3. Азотистый ангидрид  – N2O3

4. Двуокись азота –  NO2

5. Оксид азота –  N2O5

  Источники соединений азота:

Естественные  источники эмиссии соединений азота в атмосферу:

I. Почвенная эмиссия  оксидов азота. В процессе деятельности  живущих в  почве   денитрифицирующих   бактерий  из  нитратов  высвобождаются  оксиды   азота.

  Согласно данным  на 1990 г. ежегодно во всем  мире  образуется  этим  путем   около 8 млн. т. оксидов азота (в пересчете на азот).

II. Грозовые разряды.  Во время  электрических   разрядов  в  атмосфере  из-за   очень высокой температуры и  перехода в плазменное  состояние   молекулярные   азот и кислород  в воздухе соединяются в оксиды азота. Образовавшееся таким   способом количество оксида азота составляет около 8 млн. т.

III. Горение биомассы. Данный вид источника может   иметь  как  искусственное   так и естественное происхождение.  Наибольшее количество биомассы  сгорает в   результате процесса выжигания леса  (с целью получения производственных   площадей) и пожаров в саванне. При горении биомассы в воздух поступает 12 млн. т.оксидов азота (в пересчете на азот) в течении года.

IV. Прочие источники.  Прочие источники естественных выбросов  оксидов  азота   менее значительны и с трудом поддаются оценке. К ним относятся:  окисление  аммиака в атмосфере, разложение находящейся в  стратосфере  закиси  азота,  вследствие чего происходит попадание смеси образовавшихся оксидов NO и NO2  в тропосферу  и,  наконец, фотолитические  и биологические процессы  в   океанах. Эти источники совместно вырабатывают в течении года от 2-ух до 12  млн.т.оксидов азота (в пересчете на азот).

Антропогенные источники эмиссии соединений азота  в атмосферу:

Среди антропогенных  источников образования оксидов  азота  на  первом  месте стоит  горение ископаемого топлива (уголь,  нефть,  газ  и  т.д.).  Во  время  горения  в  результате  возникновения  высокой  температуры  находящиеся   в воздухе  азот  и кислород   соединяются.   В   данном   случае   количество образовавшегося оксида азота NO попорционально темрпературе  горения.  Кроме того, оксиды азота образуются  в результате  горения имеющихся в топливе азотосодержащих веществ. Сжигая ископаемое  топливо,  человечество  ежегодно выбрасывает в воздушный бассеин Земли около12 млн.т. оксидов азота.  Немного меньше оксидов азота, около 8 млн.т. в год поступает  от  сжигания  горючего (бензина, дизельное топливо и т.д.) в  двигателелях  внутреннего  сгорания. Промышленностью во всем мире выбрасывается около 1  млн.т.  азота  ежегодно.Таким образом, по крайней мере 37% из почти  56  млн.т.  ежегодных  выбросов оксида азота образуется из антропогенных источников. Этот  процент,  однако, будет намного больше, если к нему прибавить продукты сжигания биомассы.

Атмосферный аммиак:

Аммиак, имеющий в водном  растворе  щелочную  реакцию,  играет  значительную роль в регулировании  кислотных  дождей,  так  как  он  может  нейтрализовать атмосферные  кислотные соединения:

NH3 + H2SO4 = NH4HSO4

NH3 + NH4HSO4 = (NH4)2SO4

NH3 + HNO3 = NH4NO3

Таким образом, нейтрализуются  кислотные  осадки  и  образуются  сульфаты  и нитрат аммония.

Важнейшим источником атмосферного  аммиака  является  почва.  Находящиеся  в почве органические вещества разрушаются определенными  бактериями,  и  одним из  конечных  продуктов  этого  процесса  является  аммиак.  Ученым  удалось установить,  что  активность  бактерии,  приводящая  в  конечном   счете   к образованию аммиака, зависит в первую очередь  от  температуры  и  влажности почвы.  В  высоких  географических  широтах  (Северная  Америка  и  Северная Европа), особенно в зимние  месяцы,  выделение  аммиака  почвой  может  быть незначительным. В то же время на  этих  территориях  наблюдается  наибольший уровень  эмиссии  двуокиси  серы  и  оксидов  азота,   в   результате   чего находящиеся в атмосфере  кислоты  не  подвергаются  нейтрализации  и,  таким образом,  возрастает  опасность  выпадения  кислотного  дождя.  В   процессе распада мочи домашних животных высвобождается  большое  количество  аммиака.

Этот источник аммиака  настолько  значителен,  что  в  Европе  он  превышает возможности  выделения аммиака почвой.

2.2.Химические превращения загрязняющих кислотных веществ в атмосфере.

 Попадающие в воздух загрязняющие  вещества в значительной мере  подвергаются физическим  и   химическим  преобразованиям   в  атмосфере.  Данные   процессы  протекают одновременно с распространением  этих веществ.

Химические превращения  соединений серы:

Как правило сера входит в состав выбросов не  в полностью окисленной  форме (степень окисления серы в ее двуокиси равна 4, т.е. к двум атомам  кислорода присоединяется один атом серы). Если соединения серы находятся в воздухе в течение достаточно длительного времени,  то  под  действием  содержащихся  в воздухе окислителей они  превращаются  в  серную  кислоту  или  сульфаты.  В процессе окисления кислородом (О2)  сернистого  газа  (SO2),  сера  повышает свою степень окисления и переходит в трехокись серы (SO3),  которая в свою очередь являясь очень гигроскопичным   веществом   и   взаимодействуя   с атмосферной водой,  очень быстро  превращается  в H2SO4.  Именно  по  этой причине в обычных атмосферных условиях  трехокись серы  не  содержится  в воздухе в больших количествах.  В  результате  реакции  образуются  молекулы серной кислоты, которые в воздухе  или  на  поверхности  аэрозольных  частиц быстро конденсируются.

Кроме двуокиси серы в  атмосфере  находится  также  значительное  количество других природных соединений серы, которые в  конечном  счете  окисляются  до серной кислоты (или сульфатов).

Химические превращения  соединений азота:

Наиболее распространённым соединением  азота,  входящим  в  состав  выбросов, является окись азота NO, которая при взаимодействии  с кислородом  воздуха образует  двуокись  азота.  Последняя в результате  реакции с   радикалом гидроксила превращается в азотную кислоту NO2 + OH = HNO3. Полученная  таким образом азотная кислота в отличае от серной может долгое время оставаться  в газообразном состоянии, так как она плохо  конденсируется.  Это  связанно  с тем, что азотная кислота  обладает  большей  летучестью,  чем  серная.  Пары азотной кислоты могут быть поглощены  капельками  облаков  или  осадков  или частицами аэрозоля.

Кислотная седиментация (кислотные  дожди)

Заключительным  этапом   в   круговороте   загрязняющих   веществ   является седиментация, которая может происходить двумя  путями:

1. вымывание осадков, или влажная  седиментация

2. выпадение осадков, или сухая седиментация

Совокупность этих двух процессов  и называется кислотной седиментацией.

2.3.Механизм образования и выпадения кислотных осадков.

По ряду показателей, в первую очередь по массе и  распространенности вредных эффектов, атмосферным загрязнителем номер один считают диоксид серы³

Диоксид серы, попавший в атмосферу, претерпевает ряд химических превращений, ведущих к образованию кислот. Частично диоксид серы в результате фотохимического окисления превращается в триоксид серы (серный ангидрид) SО3, который реагирует с водяным паром атмосферы, образуя аэрозоли серной кислоты: 2SО2 + О2 = 2SО3, SО3 + Н2О=Н2SО4. Основная часть выбрасываемого диоксида серы во влажном воздухе образует кислотный полигидрат SО2 o nН2О, который часто называют сернистой кислотой и изображают условной формулой Н2SО3: SО2 + Н2О=Н2SО3. Сернистая кислота во влажном воздухе постепенно окисляется до серной: 2Н2S03 + 02= 2Н2S04.

Аэрозоли серной и сернистой  кислот приводят к конденсации водяного пара атмосферы и становятся причиной кислотных осадков (дожди, туманы, снег). При сжигании топлива образуются твердые микрочастицы сульфатов металлов (в основном при сжигании угля), легко растворимые в воде, которые осаждаются на почву и растения, делая кислотными росы. Аэрозоли серной и сернистой кислот составляют около 2/3 кислотных осадков, остальное приходится на долю аэрозолей азотной и азотистой кислот, образующихся при взаимодействии диоксида азота с водяным паром атмосферы: 2NО2 + Н2О=НNО3 + НNО2.

Существуют еще два вида кислотных дождей, которые пока не отслеживаются мониторингом атмосферы .

Находящийся в атмосфере хлор (выбросы  химических предприятий; сжигание отходов; фотохимическое разложение фреонов, приводящее к образованию радикалов хлора) при соединении с метаном (источники поступления метана в атмосферу: антропогенный – рисовые поля, а также результат таяния гидрата метана в вечной мерзлоте вследствие потепления климата) образует хлоро-водород, хорошо растворяющийся в воде с образованием аэрозолей соляной кислоты:

СL. + СН4 =СH.3 + НС1, СH3. + С12= СН3С1 + СL.

Поступление в атмосферу  больших количеств SO₂ и окислов азота приводит к заметному снижению рН атмосферных осадков. Это происходит из-за вторичных реакций в атмосфере, приводящих к образованию сильных кислот – серной и азотной. В этих реакциях участвуют кислород и пары воды, а также частицы техногенной пыли в качестве катализаторов:

2SO₂ + О₂ + 2Н₂О ¾® 2H₂SO₄;

4NO₂ + 2Н₂O + О₂ ¾®4HNO₃.

В атмосфере оказывается  и ряд промежуточных продуктов  указанных реакций. Растворение кислот в атмосферной влаге приводит к выпадению «кислотных дождей».

Показатель рН осадков  в ряде случаев снижается на 2 – 2,5 единицы, то есть, вместо, нормальных 5,6 – 5,7 до 3,2 – 3,7 [1, с. 130].

Следует напомнить, что  рН – это отрицательный логарифм концентрации водородных ионов, и, следовательно, вода с рН = 3,7 в сто раз «кислее» воды с рН = 5,7. В промышленных районах и в зонах атмосферного заноса окислов серы и азота рН дождевой воды колеблется от 3 до 5.

Впервые кислотные дожди  были отмечены в Западной Европе, в частности в Скандинавии, и Северной Америке в 1950-х гг. Сейчас эта проблема существует во всем индустриальном мире, и приобрела особое значение в связи с возросшими техногенными выбросами оксидов серы и азота. За несколько десятилетий размах этого бедствия стал настолько широк, а отрицательные последствия столь велики, что в 1982 г. В Стокгольме состоялась специальная международная конференция по кислотным дождям, в которой приняли участие представители 20 стран и ряда международных организаций⁴.

До сих пор острота  этой проблемы сохраняется, она постоянно  в центре внимания национальных правительств и международных природоохранных  организаций. В среднем кислотность  осадков, выпадающих в основном в  виде дождей в Западной Европе и Северной Америке на площади почти 10 млн. км², составляет 5-4,5, а туманы здесь нередко имеют рН, равный 3-2,5. В последние годы кислотные дожди стали наблюдаться в промышленных районах Азии, Латинской Америки и Африки. Например, в Восточном Трансваале (ЮАР), где вырабатывается 4/5 электроэнергии страны, на 1 км² выпадает около 60 т серы в год в виде кислотных осадков⁵ .

В тропических районах, где промышленность практически  неразвита, кислотные осадки вызваны  поступлением в атмосферу оксидов  азота за счет сжигания биомассы. В России наиболее высокие уровни выпадений окисленной серы и оксидов азота (до 750 кг/км² в год) на значительных по площади ареалах (несколько тыс. км2) наблюдаются в густонаселенных и промышленных регионах страны – в Северо-Западном, Центральном, Центрально-Черноземном, Уральском и других районах; на локальных ареалах (площадью до 1 тыс. км²) – в ближнем следе металлургических предприятий, крупных ГРЭС, а также больших городов и промышленных центров (Москва, Санкт-Петербург, Омск, Норильск, Красноярск, Иркутск и др.), насыщенных энергетическими установками и автотранспортом. Минимальные значения рН осадков в этих местах достигают 3,1-3,4 .

Специфическая особенность  кислотных дождей – их трансграничный характер, обусловленный переносом кислотообразующих выбросов воздушными течениями на большие расстояния – сотни и даже тысячи километров. Этому в немалой степени способствует принятая некогда «политика высоких труб» как эффективное средство против загрязнения приземного воздуха.

Почти все страны одновременно являются «экспортерами» своих и «импортерами» чужих выбросов. Наибольший вклад в трансграничное подкисление природной среды России соединениями серы вносят Украина, Польша, Германия.

В свою очередь, из России больше всего окисленной серы направляется в страны Скандинавии. Соотношения здесь такие: с Украиной – 1:17, с Польшей – 1:32, с Норвегией – 7:1.

Экспортируется «мокрая» часть выбросов (аэрозоли), сухая часть загрязнений выпадает в непосредственной близости от источника выброса или на незначительном удалении от него. Обмен кислотообразующими и другими загрязняющими атмосферу выбросами характерен для всех стран Западной Европы и Северной Америки. Великобритания, Германия, Франция больше направляют окисленной серы к соседям, чем получают от них. Норвегия, Швеция, Финляндия больше получают окисленной серы от своих соседей, чем выпускают через собственные границы (до 70% кислотных дождей в этих странах – результат «экспорта» из Великобритании и Германии). Трансграничный перенос кислотных осадков – одна из причин конфликтных взаимоотношений США и Канады.

3..Влияние кислотных дождей на экосистемы и людей.

Выпадение кислотных  осадков на современном этапе биосферы представляет собой достаточно насущную проблему и оказывает достаточно негативное воздействие на биосферу.

Причем негативное влияние  кислотных дождей наблюдается в  экосистемах многих стран.

Особенно негативное воздействие от выпадения «кислотных дождей» ощутила на себе Скандинавия.

В 70-х годах в реках и озерах скандинавских стран стала исчезать рыба, снег в горах окрасился в серый цвет, листва с деревьев раньше времени устлала землю. Очень скоро те же явления заметили в США, Канаде, Западной Европе. В Германии пострадало 30%, а местами 50% лесов⁶ . И все это происходит вдали от городов и промышленных центров. Выяснилось, что причина всех этих бед — кислотные дожди.

Показатель рН меняется в разных водоемах, но в ненарушенной природной среде диапазон этих изменений  строго ограничен. Природные воды и  почвы обладают буферными возможностями, они способны нейтрализовать определенную часть кислоты и сохранить среду. Однако очевидно, что буферные способности природы не беспредельны.

В водоемы, пострадавшие от кислотных дождей, новую жизнь  могут вдохнуть небольшие количества фосфатных удобрений; они помогают планктону усваивать нитраты, что ведет к снижению кислотности воды. Использование фосфата дешевле, чем извести, кроме того, фосфат оказывает меньшее воздействие на химию воды.

Земля и растения, конечно, тоже страдают от кислотных дождей: снижается продуктивность почв, сокращается поступление питательных веществ, меняется состав почвенных микроорганизмов.

Огромный вред наносят  кислотные дожди лесам. Леса высыхают, развивается суховершинность на больших площадях. Кислота увеличивает  подвижность в почвах алюминия, который токсичен для мелких корней, и это приводит к угнетению листвы и хвои, хрупкости ветвей. Особенно страдают хвойные деревья, потому что хвоя сменяется реже, чем листья, и поэтому накапливает больше вредных веществ за один и тот же период. Хвойные деревья желтеют, у них изреживаются кроны, повреждаются мелкие корни. Но и у лиственных деревьев изменяется окраска листьев, преждевременно опадает листва, гибнет часть кроны, повреждается кора. Естественного возобновления хвойных и лиственных лесов не происходит.

Все больший ущерб  кислотные дожди наносят сельскохозяйственным культурам: повреждаются покровные  ткани растений, изменяется обмен  веществ в клетках, растения замедляют  рост и развитие, уменьшается их сопротивляемость к болезням и паразитам, падает урожайность.

Специалисты американского  университета штата Северная Каролина изучили воздействие, оказываемое  кислотными дождями на растения в  период их максимальной восприимчивости  к факторам внешней среды. Под  влиянием кислотных дождей непосредственно после опыления в початках кукурузы формировалось меньше зерен, чем при орошении чистой водой. Причем чем больше в дождевой воде содержалось кислоты, тем меньше зерен образовывалось в початках. Вместе с тем выяснилось, что кислотные дожди, прошедшие до опыления, не оказывали заметного влияния на формирование зерен.