- Kokios problemos, susijusios su rūgštinėmis ir bazinėmis medžiagomis, daro įtaką aplinkai?
- -Aplinkos problemos dėl rūgštėjimo: šaltiniai
- Nuotekos
- Išmetimai
- Trąšos
- Rūgštūs lietūs
- Pastatai
- Metalai dirvožemyje
- Mikroorganizmai
- Vandenynų, ežerų ir upių rūgštinimas
- Jūrų ekosistemos
- -Aplinkos problemos dėl šarminimo: šaltiniai
- Pramonė ir kasyba
- Dirvožemio šarminimas
- Nuorodos
Į pagrindinės problemos, susijusios su rūgštinėmis ir pagrindinių medžiagų , kad poveikis aplinkai yra tiesiogiai susijusios su pH keičiasi jie sukelia ir jų netiesioginis arba tiesioginis poveikis gyvų būtybių.
Tiek rūgštinės, tiek šarminės medžiagos gali sukelti rimtų aplinkos problemų; Ypač aplinkos rūgštėjimas sukelia rūgštaus lietaus, vandenynų, gėlo vandens telkinių ir dirvožemio rūgštėjimo problemas. Šarminimas ypač pasireiškia dirvožemio pokyčiais iki bazinio pH.
1 pav. Miškas, paveiktas rūgštaus lietaus. Šaltinis: Lovecz, iš „Wikimedia Commons“
Aplinkos problemą galima apibūdinti kaip situaciją, keliančią grėsmę bet kurios ekosistemos vientisumui ir kuri atsiranda dėl natūralios aplinkos sutrikimo.
Žmogaus veikla sukėlė ekstremalių aplinkos problemų. Dabartinis gamybos būdas, kai intensyviai naudojami gamtos ištekliai ir per daug teršalų, pažeidžia aplinkos laikymąsi ir atsparumą.
Žmogaus rūšys yra išskirtiniai vieninteliai būdai: modifikuoti didelius žemės plotus, per labai trumpą laiką išmesti į atmosferą didžiulį kiekį nuodingų medžiagų ir paveikti vandens telkinius bei padaryti nepaprastą poveikį aplinkai.
Rūgštinės medžiagos išleidžiamos į aplinką per kai kurias pramonines nuotekas, kasybos darbus, naudojant dirvožemį parūgštinančias trąšas ir išmetamas dujas, kurios reaguoja su lietaus vandeniu ar oro drėgme, sudarydamos rūgščius junginius.
2 pav. Teršiančių pramoninių išmetamųjų teršalų gamyba. Šaltinis: pixabay.com.
Pagrindinės arba šarminės medžiagos taip pat gali būti iš įvairių pramoninių nuotekų ir kasybos veiklos.
Kokios problemos, susijusios su rūgštinėmis ir bazinėmis medžiagomis, daro įtaką aplinkai?
-Aplinkos problemos dėl rūgštėjimo: šaltiniai
Nuotekos
Rūgščiose kai kurių pramonės šakų nuotekose ir kasybos kanalizacijose daugiausia yra rūgščių: druskos (HCl), sieros (H 2 SO 4 ), azoto (HNO 3 ) ir vandenilio (HF).
Metalurgijos, plastiko, dažiklių, sprogmenų, vaistų ir dervos pramonė sukuria rūgščių išmetimus.
3 pav. Pramoninių nuotekų išleidimas. Šaltinis: Nigelas Wylie, per „Wikimedia Commons“
Išmetimai
Deginant iškastinį kurą, pvz., Anglį, naftą ir gamtines dujas, į atmosferą išmetamas anglies dioksidas (CO 2 ), sieros dioksidas (SO 2 ) ir azoto oksidai (NO, NO 2 ) nėra priežastis. tik nuo visuotinio planetos atšilimo, bet nuo rūgštaus lietaus.
Išmetamas CO 2 taip pat skatina vandenynų ir paviršinių gėlo vandens telkinių (ežerų ir upių) rūgštėjimą - katastrofiškų aplinkosaugos problemų.
Trąšos
Ilgalaikis neorganinių trąšų, turinčių amoniakinio azoto ir superfosfatų, naudojimas turi dirvožemio rūgštėjimo likutinį poveikį.
Dideli organinių medžiagų kiekiai labai drėgname dirvožemyje taip pat parūgštėja dėl susidariusių huminių rūgščių ir kitų organinių rūgščių.
Tarp labiausiai nerimą keliančių aplinkos problemų, kurias sukelia rūgščiosios medžiagos, mes paminėsime rūgštųjį lietų, dirvožemio rūgštėjimą ir sausumos vandenynų parūgštinimą.
Rūgštūs lietūs
Dujos, sieros dioksidas (SO 2 ) ir azoto oksidai (NO ir NO 2 ), gaunamos deginant iškastinį kurą pramonėje, jėgainėse, oro, jūrų ir sausumos transporte bei lydant metalų gavybai. , yra rūgščių lietaus kritulių priežastis.
Troposferoje, SO 2 oksidinamas, kad sudarytų sieros rūgšties (H 2 SO 4 ), stipri rūgštis, ir azoto oksidai taip pat virsta azoto rūgšties, kitoje stipria rūgštimi.
Lietų metu šios rūgštys, esančios atmosferoje aerozolių pavidalu, patenka į lietaus vandenį ir parūgština.
Pastatai
Rūgštus lietaus vanduo koroduoja pastatus, tiltus ir paminklus, nes jis reaguoja su kalcio karbonatu (CaCO 3 ) iš pastatų kalkakmenio, marmuru ir metalais. Rūgštus lietus taip pat parūgština planetos dirvožemį ir vandens telkinius.
4 pav. Rūgštaus lietaus padaryta pastatų žala, Notre Dame katedros (Paryžius, Prancūzija) garderobas, rodantis nugarą. Šaltinis: Michaelas Reeve'as, per „Wikimedia Commons“
Metalai dirvožemyje
Rūgštus lietus keičia dirvožemio sudėtį, išstumia toksiškus sunkiuosius metalus į dirvos tirpalą ir į požeminius vandenis.
Esant labai rūgščiai pH vertei, intensyviai keičiasi dirvožemio mineralai, nes katijonai keičiami H + jonais, esant didelėms koncentracijoms. Tai sukelia dirvožemio struktūros nestabilumą, didelę nuodingų elementų koncentraciją ir mažai augalų maistinių medžiagų.
Rūgščiuose dirvožemiuose, kurių pH yra mažesnis nei 5, yra didelė aliuminio (Al), mangano (Mn) ir geležies (Fe) koncentracija ir toksiška augalų vystymuisi.
Be to, pastebimai sumažėja maistinių medžiagų - kalio (K), fosforo (P), sieros (S), natrio (Na), molibdeno (Mo), kalcio (Ca) ir magnio (Mg).
Mikroorganizmai
Rūgštinės sąlygos neleidžia vystytis dirvožemio mikroorganizmams (daugiausia bakterijoms), kurie yra organinių medžiagų skaidytojai.
Azotą fiksuojančios bakterijos optimaliai funkcionuoja esant pH vertėms nuo 7 iki 6,5; jo fiksacijos greitis smarkiai sumažėja, kai pH yra mažesnis nei 6.
Mikroorganizmai taip pat skatina dirvožemio dalelių agregaciją, kuri skatina struktūrą, aeraciją ir gerą dirvožemio drenažą, būtinus augalų augimui.
Vandenynų, ežerų ir upių rūgštinimas
Paviršinių vandenų - vandenynų, ežerų ir upių - rūgštinimas vyksta daugiausia absorbuojant CO 2 , susidarančius deginant iškastinį kurą.
Paviršiniai planetos vandenys veikia kaip natūralios atmosferos CO 2 absorbcijos . Visų pirma vandenynai sudaro didžiausią Žemės anglies dioksido kriauklę. CO 2 sugeria vanduo ir reaguodamas su juo sukuria angliarūgštę (H 2 CO 3 ):
CO 2 + H 2 O → H 2 CO 3
Angliarūgštė disocijuojasi su vandenyje, o vandenyno vandenyje sukuria H + jonus :
H 2 CO 3 + H 2 O → H + + HCO 3 -
Dėl per didelių H + jonų koncentracijų padidėja planetos jūrų vandenų rūgštingumas.
Jūrų ekosistemos
Šis perteklinis rūgštingumas smarkiai paveikia jūrų ekosistemas ir ypač organizmus, sudarančius kalcio karbonato egzoskeletus (kriaukles, kriaukles ir kitas atramines ar apsaugines struktūras), nes H + jonai išstumia kalcį iš karbonato ir jį ištirpina. , užkertant kelią jų formavimuisi.
Vandenynų rūgštėjimą tiesiogiai veikia koralų, austrių, moliuskų, jūrų ežių, krabų ir planktono su egzoskeletais rūšys.
Visų jūrų rūšių gyvybės didžiąja dalimi priklauso nuo koralinių rifų, nes jos yra didžiausios biologinės įvairovės sritys jūroje. Daugelis mažesnių faunų prieglobstį ir ten gyvena, kurie yra maistas antriniams jūrų ekosistemos vartotojams, pavyzdžiui, žuvims, banginiams ir delfinams.
Rūgštėjimas dėl CO 2 pertekliaus žemės atmosferoje kelia rimtą grėsmę visai jūrų ekosistemai. Planetos istorija niekada įrašė Vandenynų rūgštėjimas procesą tempais - didžiausias per pastaruosius 300 milijonų metų - kuri taip pat sumažinti savo gebėjimus, kaip CO kriaukle 2 .
-Aplinkos problemos dėl šarminimo: šaltiniai
Pramonė ir kasyba
Ploviklių ir muilo, tekstilės, dažymo, popieriaus gamybos ir farmacijos pramonėje, be kita ko, susidaro pagrindinės nuotekos, kuriose daugiausia yra natrio hidroksido (NaOH), stiprios bazės ir kitų bazių, tokių kaip natrio karbonatas (Na 2 CO). 3 ), kuri yra silpna bazė.
Apdorojant mineralinį boksitą NaOH aliuminio ekstrakcijai, susidaro labai šarminis raudonasis purvas. Naftos gavyba ir naftos chemijos pramonė gamina šarmines nuotekas.
Pagrindinė aplinkos problema, kurią sukelia pagrindinės medžiagos, yra dirvožemio šarminimas.
Dirvožemio šarminimas
Šarminių dirvožemių pH vertės yra didesnės nei 8,5, jų struktūra yra labai prasta, o jų dalelės ir kompaktiški kalkiniai sluoksniai yra nuo 0,5 iki 1 metro gylio, neleidžiantys šaknims augti ir prasiskverbti, prasiskverbti ir nusausinti vandens.
Jie pasižymi toksiška natrio (Na) ir boro (B) koncentracija ir yra labai nevaisingas dirvožemis.
5 pav. Šarminis dirvožemis. Šaltinis: „Pixabay.com“
Nuorodos
- Bowman, AF, Van Vuuren, DP, Derwent, RG ir Posch, M. (2002) Pasaulinė rūgštėjimo ir eutrofikacijos antžeminėse ekosistemose analizė. Vandens, oro ir dirvožemio tarša. 41,349-382.
- Doney, SC, Fabry, VJ, Feely, RA ir Kleypas, JA (2009). Vandenyno parūgštinimas: kita metinė jūrų mokslų apžvalga apie CO 2 . 1, 169–192.
- Ghassemi, F., Jakeman, AJ ir Nix, HA (1995). Žemės ir vandens išteklių druskingumas: priežastys žmonėms, mastas, valdymas ir atvejų analizė. „CAB International“, Wallinfordas, JK. 544pp.
- „Kleypas“, JA ir „Yates“, KK (2009). Koralų rifai ir vandenynų rūgštėjimas. Okeanografija. 22,108-117.
- Masonas, C. (2002). Gėlo vandens tarša. „Pearson Education Limited“. 400pp.