В процессе проведения работы над исследовательским проектом по биологии на тему «Влияние кислотных дождей на окружающую среду» обучающаяся 9 класса изучила понятие "кислотный дождь" и причины возникновения кислотных дождей, а также изучила способы уменьшить количество их возникновения.

Подробнее о работе:

В готовом исследовательском проекте по биологии на тему «Влияние кислотных дождей на окружающую среду» автор сделала выводы о том, какие факторы влияют на причины возникновения кислотных дождей, как кислотные дожди влияют на окружающую среду, а также каким способом можно уменьшить количество кислотных дождей.

Оглавление

Содержание
Введение
Глава 1. Что такое кислотный дождь?
Глава 2. Откуда появилось определение “кислотный дождь”
Глава 3. Причины появления кислотных дождей
Глава 4. Последствия и влияние на окружающую среду
Глава 5. Пути решение проблемы
Заключение
Список источников

Человек всегда использовал окружающую среду в основном как источник ресурсов, но в течение очень долгого времени его деятельность не оказывала заметного влияния на биосферу. Только в конце прошлого века изменения в биосфере под влиянием экономической деятельности привлекли внимание ученых. В первой половине этого века эти изменения усилились, и сейчас над человеческой цивилизацией обрушилась лавина.

Стремясь улучшить условия своей жизни, человек постоянно наращивает темпы материального производства, не задумываясь о последствиях. При таком подходе большая часть ресурсов, взятых из природы, возвращается в природу в виде отходов, зачастую токсичных или непригодных для использования. Это угрожает как существованию биосферы, так и существованию человека.

Среди очень серьезных проблем экологического плана наибольшую озабоченность вызывает растущее загрязнение воздушного бассейна Земли антропогенной природой. Атмосферный воздух является основной средой обитания биосферы, включая деятельность человека. В ходе промышленной революции увеличились выбросы в атмосферу газов и аэрозолей антропогенного происхождения. По ориентировочным данным, ежегодно в атмосферу выбрасываются сотни миллионов тонн оксидов серы, оксидов азота, производных галогенов и других соединений. Основными источниками загрязнения воздуха являются электростанции, работающие на минеральном топливе, черная и цветная металлургия, химическая и нефтехимическая промышленность, авиация и автомобильный транспорт.

Цель проекта: подробно изучить кислотные дожди, узнать какие факторы влияют на их развитие.
Задачи проекта:

1. Узнать, что такое кислотный дождь
2. Узнать причины возникновения кислотных дождей
3. Узнать способы уменьшить количество их возникновения

Кислотный дождь – это любой вид осадков, будь-то снег, град, туман, которые содержат некое количество кислоты. Они снижают водородный показатель, или как его ещё называют ph, в жидкости.
Нормой ph для дождевой воды является 5,6. Если этот показатель ниже, то осадки называют кислотными. Снизить уровень ph может:

• оксид серы;
• азот;
• хлористый водород;
• летучие органические соединения.

Основной компонент современных кислотных дождей – оксид серы. Из него образуется серный ангидрид. Он поднимается с земли в атмосферу, вступает в реакцию с молекулами воды и образует сернистую кислоту. После она вместе с атмосферными осадками выпадает на землю.
 

Определение «кислотный дождь» ввёл шотландский химик Роберт Энгус Смит в 1872 г. Теорию об опасности кислых осадков и их последствиях учёный первым озвучил в своей монографии «Воздух и дождь: начало химической климатологии». В основу труда легло изучение викторианского смога, нависшего над промышленным городом Манчестером. Научное сообщество приняло работу в штыки, но, несмотря на это, Смит до конца жизни возглавлял Инспекцию по контролю за щелочами – первый английский орган по охране природной среды.

Исследования продолжил учёный из Швеции, лауреат Нобелевской премии, С. А. Аррениус. В 1883 г. он ввёл терминологию «основание», «кислота». Под понятием «кислота» подразумевались элементы, образующие при растворении в жидкости ионы водорода с положительным зарядом. Единицей измерения реакции растворов pH (водородный показатель) стал в 1909 году, благодаря химику из Дании Сёрену Петеру Лаурицу Сёренсену.
 

Наибольшее влияние на величину pH водяного пара оказывают кислотные оксиды серы и азота, называемые также ангидридами. В атмосферу эти летучие вещества попадают из различных источников. Рассмотрим причины образования кислотных осадков в атмосфере.

Вулканическая активность.
При извержениях в воздух единовременно выбрасываются большие объемы вулканических газов. Многие из них токсичны и оказывают негативное влияние на окружающую среду. Для образования кислотных дождей значение имеют соединения серы: серный и сернистый ангидриды, сероводород.
Вулканы являются главной естественной причиной загрязнения атмосферы Земли серой.
Выбросы после извержений способны подниматься на большую высоту и распространяться на обширные территории, однако вулканическая деятельность наблюдается относительно редко и отмечается не во всех регионах.

Распад азотных соединений.
Азот является важным компонентом органических соединений. В результате окислительно-восстановительных реакций, вызванных пожарами, в среду выделяются оксиды азота. Попав в атмосферу, эти вещества становятся причиной выпадения кислотных дождей.
Особенную опасность для состава воздуха представляют масштабные лесные пожары.

Деятельность микроорганизмов
За разложение органики на планете отвечают различные группы микроорганизмов. В результате деятельности бактерий и грибов образуются неорганические вещества, в том числе летучие соединения серы и азота. Процесс разложения органики происходит непрерывно и во всех средах.
Микробная активность являются основной естественной причиной загрязнения атмосферы оксидами азота.

Грозовые разряды
Атмосфера Земли содержит большие объемы атомарных азота и кислорода, и обычно эти два газа не вступают в реакцию друг с другом. Для их взаимодействия требуется приложить дополнительную энергию, источником которой может стать молния.
Образование оксидов азота регулярно происходит во время гроз

Промышленные выбросы
Диоксид серы образуется при переработке нефти, а также при производстве металлов и серной кислоты. Азотные ангидриды вырабатываются в процессе сжигания топлива (угля, природного газа, продуктов на основе нефти) и на химических предприятиях.
Вредные выбросы – главная причина появления кислотных дождей.

Влияние на здоровье человека
Ходьба под кислотным дождем или даже плавание в озере, пострадавшем от кислотного дождя, не более опасны для людей, чем ходьба под обычным дождем или плавание в некислотных озерах. Однако, когда загрязняющие вещества, вызывающие кислотные дожди — SO2 и NOX находятся в воздухе, они могут быть вредными для человека.

SO2 и NOX реагируют в атмосфере с образованием сульфатов и нитратов, которые люди могут вдыхать. Многие научные исследования показали взаимосвязь между этими веществами и нарушением функций сердца, например сердечными приступами, приводящими к смерти людей с повышенным риском сердечных заболеваний, и влиянием на функцию легких, например затрудненным дыханием у людей с астмой.
Кислотные дожди опасны для слизистых оболочек, а также для покровов тела животных и человека. Попавшая на кожу кислота вызывает раздражение, а в отдельных случаях приводит к аллергическим реакциям. Особенно важно во время кислотных дождей защищать органы зрения, чтобы не допустить химического ожога роговицы.

Вдыхание водяного пара с растворенной кислотой приводит к респираторным проблемам и бронхитам, провоцирует приступы астмы.
Особенно остро на негативные последствия кислотных дождей реагируют живые существа, чувствительные к изменениям в среде обитания. Некоторые микроорганизмы не переносит токсического действия осадков и погибают. От окисления водоемов страдают водные обитатели.

Влияние кислотных дождей на животных
Экологические последствия кислотных дождей наиболее отчетливо проявляются в водной среде, такой как ручьи, озера и болота, где они могут нанести вред рыбам и другим диким животным и растениям. По мере прохождения через почву кислые дождевые воды могут вымывать алюминий из частиц глины, а затем попадать в ручьи и озера. Чем больше кислоты попадает в экосистему, тем больше алюминия высвобождается.

Некоторые виды растений и животных способны переносить закисление воды и умеренное количество алюминия. Организмы, чувствительны к кислоте, будут погибать по мере снижения pH. Как правило, молодые особи большинства видов более чувствительны к условиям окружающей среды, чем взрослые. При pH 5 большинство икринок рыбы не могут вылупиться. При более низком уровне pH некоторые взрослые рыбы погибают. В некоторых кислых озерах рыба прекращает воспроизводиться.
Даже если один вид рыбы или животного может переносить умеренно кислую воду, животные или растения, которые он ест, могут не размножаться. Например, у лягушек критический pH около 4, но съеденные ими подёнки более чувствительны и могут не выдержать pH ниже 5,5.

Влияние кислотных дождей на растения
Мертвые или умирающие деревья являются обычным явлением в районах, подверженных воздействию кислотных дождей. Кислотный дождь вымывает из почвы алюминий. Этот алюминий может быть вреден как для растений, так и для животных. Кислотный дождь также вымывает из почвы минералы и питательные вещества, необходимые для роста деревьев.
В высокогорье кислый туман и облака могут лишить деревья питательных веществ. В этом случае деревья в меньшей степени способны поглощать солнечный свет, что делает их слабыми и менее выносливыми к морозным температурам.

Воздействие кислотного дождя на искусственные объекты
Не все кислотные осадки влажные. Иногда частицы пыли также могут стать кислотными. Когда кислотный дождь и сухие кислые частицы падают на землю, азотная и серная кислота, которые делают частицы кислыми, может попасть на статуи, здания и другие рукотворные сооружения, и повредить их поверхности.
Кислотные частицы разъедают металл и вызывают более быстрое разрушение краски и камня. Они также загрязняют поверхности зданий и других сооружений, например, памятников. Последствия этих повреждений могут быть дорогостоящими.

Кислотные дожди являются следствием глобальной проблемы загрязнения атмосферы. Борьба с ядовитыми осадками должна быть направлена на избавление от причины их появления.
Сокращение вредных выбросов
Самое действенное решение проблемы кислотных дождей – снижение уровня вредных выбросов. Предотвратить утечки соединений хлора, серы и азота можно с помощью улучшенных фильтров и более совершенного оборудования.

Переход на альтернативные источники энергии
Альтернативная энергетика позволяет производить электричество без сжигания ископаемых видов топлива. Проблема кислотных осадков может быть решена, если в большинстве стран появятся надежные и экономически выгодные источники электроэнергии (атомные и гидроэлектростанции, ветровые генераторы, солнечные батареи).

Использование экологичных автомобилей
Можно бороться с кислотными дождями, сократив количество автомобилей, производящих выхлопные газы. Уже сейчас существует альтернатива бензиновым и дизельным двигателям: электромобили и машины-гибриды. Польза для экологии от перехода на эти виды транспорта будет зависеть от наличия в регионе безопасных для окружающей среды источников электроэнергии.

В процессе исследования, мы узнали, что такое кислотный дождь. Кто первый дал определение кислотному дождю. Какие факторы влияют на причины возникновения кислотных дождей. Как кислотные дожди влияют на окружающую среду. Узнали каким способом можно уменьшить количество кислотных дождей.
 

1. Википедия
2. Новиков Ю.В. Природа и человек. - М.: Просвещение, 1991.