Кислотное осаждение

Кислотное осаждение — это перенос серной и азотной кислотности из атмосферы на поверхность посредством осадков и сухих процессов, обусловленный окислением оксидов серы и азота.

Definition

Осаждение кислых соединений, главным образом серной и азотной кислот, из атмосферы на наземные и водные поверхности посредством влажных и сухих процессов.

Scope

Эта тема охватывает газофазное и воднофазное окисление диоксида серы и оксидов азота до серной и азотной кислот, пути влажного и сухого осаждения, последующее закисление почв и поверхностных вод, а также роль буферизации и нейтрализации.

Core questions

• Как оксиды серы и азота окисляются до сильных кислот в атмосфере?
• Чем влажное осаждение отличается от сухого?
• Почему некоторые водосборы более уязвимы к закислению, чем другие?
• Как буферизация и поступление основных катионов смягчают воздействие на экосистему?

Key theories

Окисление серы и азота до кислотности

Выброшенные SO2 и NOx окисляются в газовой и водной фазах до серной и азотной кислот; кислоты осаждаются и снижают pH осадков, почв и вод, если не нейтрализуются доступными основаниями.

Mechanisms

Диоксид серы окисляется гидроксильным радикалом (OH) в газовой фазе и перекисью водорода и озоном в облачных каплях до сульфата; оксиды азота окисляются до азотной кислоты в основном через OH и ночной гидролиз N2O5. Кислоты вымываются осадками (влажное осаждение) или осаждаются в виде газов и частиц (сухое осаждение), при этом воздействие на экосистему определяется буферной емкостью принимающих почв и вод.

Clinical relevance

Кислотное осаждение повреждает леса, закисляет озера и ручьи, мобилизует токсичный алюминий и вызывает коррозию материалов; понимание его химии легло в основу программ контроля выбросов, которые сократили поступление серы и азота.

History

Термин «кислотный дождь» восходит к работе Роберта Ангуса Смита XIX века, но региональная экологическая проблема была охарактеризована в 1960–1980-х годах в Скандинавии и Северной Америке, что привело к значительному контролю выбросов серы и азота.

Key figures

• Robert Angus Smith
• Svante Oden

Seminal works

• vanLoon2017
• finlaysonPitts2000

Frequently asked questions

Почему обычный дождь слегка кислый даже без загрязнения?

Растворенный атмосферный углекислый газ образует угольную кислоту, придавая чистому дождю pH около 5,6; кислотное осаждение относится к более сильной кислотности, добавляемой загрязнителями серы и азота.