Кислотные дожди и осадки

Кислотные осадки — это перенос кислых соединений из атмосферы на поверхность, широко известный как кислотный дождь.

Definition

Выпадение кислых веществ из атмосферы, в виде осадков (влажные осадки) или в виде газов и частиц (сухие осадки), главным образом в результате выбросов оксидов серы и азота.

Scope

Эта тема охватывает образование, перенос и воздействие кислотных осадков как проблемы загрязнения воздуха. В ней рассматривается, как выбросы диоксида серы и оксидов азота окисляются до серной и азотной кислот, различие между влажными и сухими осадками, а также воздействие на озера, почвы, леса и построенные сооружения. Также включена роль буферной емкости в определении чувствительности экосистем и регуляторные меры по сокращению выбросов прекурсоров.

Core questions

• Как подкисляющие прекурсоры превращаются в кислоты в атмосфере?
• В чем разница между влажными и сухими кислотными осадками?
• Почему некоторые озера и почвы более чувствительны к закислению, чем другие?
• Как кислотные осадки влияют на экосистемы и материалы?

Key theories

Окисление прекурсоров до сильных кислот

Диоксид серы и оксиды азота окисляются в атмосфере до серной и азотной кислот, которые значительно снижают pH осадков и осажденного материала по сравнению с естественными осадками.

Буферная емкость и чувствительность экосистем

Восприимчивость озера или почвы к закислению зависит от их способности нейтрализовать кислоты; системы, расположенные на слабобуферных, бедных основаниями геологических породах, легко закисляются, тогда как системы, богатые карбонатами, сопротивляются изменениям.

Clinical relevance

Кислотные осадки наносят вред водным организмам, вымывают питательные вещества и мобилизуют токсичные металлы в почвах, повреждают леса и вызывают коррозию сооружений; понимание химии прекурсоров обосновало контроль за выбросами серы и азота.

Evidence & guidelines

Долгосрочный мониторинг осадков служит основой для программ контроля выбросов, направленных на сокращение загрязняющих веществ, вызывающих закисление; этот контекст описывается здесь для объяснения того, как решалась проблема кислотных осадков, а не в качестве предписывающего руководства.

History

Роберт Ангус Смит в XIX веке ввел термин «кислотный дождь», а Лайкенс и Борманн в 1970-х годах задокументировали его региональную серьезность в Северной Америке, что послужило толчком к программам сокращения выбросов оксидов серы и азота.

Key figures

• Gene E. Likens
• F. Herbert Bormann
• Robert Angus Smith

Seminal works

• likens1974
• seinfeld2016
• manahan2017

Frequently asked questions

Что вызывает кислотный дождь?

Кислотный дождь образуется, когда диоксид серы и оксиды азота, в основном от сжигания ископаемого топлива, окисляются в атмосфере до серной и азотной кислот, которые выпадают на поверхность в виде осадков или осаждаются в виде газов и частиц.

Почему некоторые озера страдают от кислотных дождей, а другие нет?

Озера и почвы различаются по своей способности нейтрализовать кислоты; те, что расположены на бедных основаниями, слабобуферных коренных породах, быстро закисляются, в то время как те, что богаты карбонатными минералами, могут нейтрализовать поступающую кислоту и сопротивляться закислению.