入り口酸性雨のメッセージ。 酸性雨に関する重要な事実
エコロジー
酸性雨は硫黄と表現され、 硝酸大気中に堆積した物質は深刻な環境問題です。 この用語は降雨と関連付けられることが多いですが、酸性固体も指します。 これらの酸は、大気中の水分や他の物質と反応する二酸化硫黄と窒素酸化物の生成物です。 これらの天然源はありますが、 化学物質、専門家は石炭火力発電所などの人工エネルギー源にますます注目しています。
何が危険なのか 酸性雨? まず、酸性雨は土壌、河川、湖沼の酸性化を引き起こし、動植物の許容限度を超え、人工構造物も破壊します。 酸性雨は他にどのような影響を及ぼしますか?
水の酸化
水は、物質の酸性度の尺度である pH の急激な変化に耐えます。 低料金酸度が高いことを示します。 しかし、この耐性さえも、継続的かつ長期間酸性雨にさらされることで克服できます。 河川や湖の生態系は特にそのような変化の影響を受けやすいです。 たとえば、カゲロウは pH 5.5 の酸性度で死にますが、マスやスズキはより酸性の水でも生き残ることができます。 しかし、カゲロウやその他の昆虫の個体数が減少すると、同じマスも個体数を維持するための餌不足に直面することになります。 また、pH 5 では、多くの魚が孵化し、卵から稚魚を育てることができず、魚の個体群の健康が損なわれます。
森林
酸性雨が直接当たると木が弱り、葉が枯れてしまいます。 これは、樹木が酸性雲に浸ることが多い高地の森林に特に当てはまります。 酸性雨は、より微妙な方法で木にダメージを与え、土壌中の栄養素レベルを低下させ、有毒化合物のレベルを増加させる可能性もあります。
車
多くの人が車の外観を改善するために一生懸命働いていますが、酸性雨は文字通り車の保護コーティングを破壊する可能性があります。 酸性雨のこうした影響に対抗するために、多くの自動車メーカーは、特殊な耐酸性塗料で車をコーティングし始めています。
建物
石灰岩や大理石の構造物は特に酸性雨の影響を受けやすくなります。 これらすべては、これらの材料に含まれる鉱物方解石が容易に溶解するために発生します。 古い石造りの建物や記念碑では、時間の経過とともに彫刻が侵食され、損傷が容易に目立ちます。 すべての石がこの影響を受けるわけではありません。 花崗岩と砂岩には、 化学組成砂岩の種類によっては、酸と反応する炭酸塩が含まれていますが、酸性雨とは反応しません。
人間の健康
酸性雨は見た目は普通の雨で、特別な味や違和感はありません。 酸性雨による人体への被害は直接的なものではありません。 酸性雨の中を歩いたり、酸性雨にさらされた湖で泳いだりすることは、湖で泳ぐことと同じくらい危険ではありません。 清水。 しかし、酸性雨を引き起こす汚染物質は人間の健康に害を及ぼします。 二酸化硫黄と窒素酸化物は大気と反応して純粋な硫酸塩と窒素の粒子を形成し、風に乗って長距離を運ばれ、人々の肺に吸い込まれます。 小さな粒子が家の中に侵入することもあります。 多くの研究で、次のような関係が発見されています。 レベルが上がった微粒子や心臓疾患、喘息や気管支炎などの呼吸器疾患による病気や早期死亡のリスク。
酸性雨と戦う唯一の方法は、酸性雨の原因となる汚染物質の排出を制限することです。 そして、たとえ最良のシナリオが酸性雨を止めることができたとしても、酸性雨の有害な影響が完全に消えるには長い年月がかかるだろう。
酸性雨の原因
酸性雨の主な原因— 硫黄酸化物、窒素酸化物、塩化水素、その他の酸生成化合物の産業排出による大気中の存在。 その結果、雨や雪が酸性化します。 酸性雨の発生とその影響 環境図に示されています。 1と2。
空気中に顕著な量のアンモニアやカルシウムイオンが存在すると、酸性の沈殿物ではなくアルカリ性の沈殿物が形成されます。 ただし、土壌や水域に入ると酸性度が変化するため、一般に酸性とも呼ばれます。
記録された最大の降水酸度 西ヨーロッパ- pH = 2.3、中国 - pH = 2.25。 による 教材 1990年にモスクワ地方にあるロシア科学アカデミー生態学センターの実験基地で、pH＝2.15の雨が記録された。
酸性化 自然環境状態に悪影響を及ぼします。 この場合、それだけでなく、 栄養素、鉛、アルミニウムなどの有毒金属も含まれます。
アルミニウムの溶解度は酸性水中で増加します。 湖では、これが魚の病気や死につながり、植物プランクトンや藻類の発達を遅らせます。 酸性雨は表面材（大理石、石灰岩など）を破壊し、鉄筋コンクリート構造物の耐用年数を大幅に短縮します。
したがって、 自然環境の酸化- 最も重要なことの 1 つ 環境問題、近い将来の解決策が必要です。
米。 1. 酸性雨の発生と環境への影響
米。 2. 雨水と一部の物質のおおよその酸性度を pH 単位で表したもの
酸沈殿の問題
産業、交通、新エネルギー源の開発により、産業排出量は増加の一途をたどっています。 これは主に、火力発電所、産業プラント、自動車のエンジン、住宅用暖房システムでの化石燃料の使用によるものです。
化石燃料の燃焼の結果、窒素、硫黄、塩素、その他の元素の化合物が地球の大気中に侵入します。 それらの中では、硫黄の酸化物であるSO 2 と窒素の酸化物であるNO x (N 2 O、N0 2)が優勢です。 硫黄酸化物と窒素酸化物は水粒子と結合して、さまざまな濃度の硫酸 (H 2 SO 4) と硝酸 (HNO 3) を形成します。
1883 年、スウェーデンの科学者 S. アレニウスは、「酸」と「塩基」という 2 つの用語を作りました。 彼は、水に溶解すると遊離の正に帯電した水素イオン (H +) を形成する物質を酸と呼び、水に溶解すると遊離の負に帯電した水酸化物イオン (OH -) を形成する物質を塩基と呼びました。
水溶液の pH (水の酸性度の指標、または水素イオンの濃度の指標) は 0 ～ 14 です。中性溶液の pH は 7.0 で、酸性環境は pH 値によって特徴付けられます。 7.0未満、アルカリ性 - 7.0を超える（図3）。
pH 6.0 の環境では、サケ、マス、ゴキブリ、テナガエビなどの魚種が死んでしまいます。 pH 5.5 では、陰部細菌が死滅し、分解します。 有機物葉と有機物の破片の両方が底に蓄積し始めます。 そして、貯水池の食物連鎖の基礎を形成する小さな単細胞の藻類や原生動物の無脊椎動物であるプランクトンが死んでしまいます。 酸性度が pH 4.5 に達すると、すべての魚、ほとんどのカエル、昆虫が死に、淡水無脊椎動物の一部の種だけが生き残ります。
米。 3. 酸性度スケール（pH）
化石炭の燃焼に伴う人為的排出量の割合が総量の約60～70％を占め、石油製品の割合が20～30％、残りが石油製品の割合であることが確認されています。 生産工程- 10%。 NOx 排出量の 40% は自動車の排気ガスから発生します。
酸性雨の影響
強酸性反応（通常はpH）を特徴とします。<5,6), получили название кислотных (кислых) дождей. Впервые этот термин был введен британским химиком Р.Э. Смитом в 1872 г. Занимаясь вопросами загрязнения г. Манчестера, Смит доказал, что дым и пары содержат вещества, вызывающие серьезные изменения в химическом составе дождя, и что эти изменения можно заметить не только вблизи источника их выделения, но и на большом расстоянии от него. Он также обнаружил некоторые вредные 酸性雨の影響：布地の変色、金属表面の腐食、建築材料の破壊、植物の死滅。
専門家らは、「酸性雨」という用語は十分正確ではないとしている。 このタイプの汚染物質には、「酸性沈殿」という表現の方が適しています。 実際、汚染物質は雨の形だけでなく、雪、雲、霧の形（「湿性降水」）、そして乾期にはガスや塵の形（「乾性降水」）でも降る可能性があります。
1世紀以上前に警鐘が鳴らされたにもかかわらず、先進国は長い間、酸性雨の危険性を無視してきました。 しかし60年代。 XX世紀 生態学者らは、スカンジナビアのいくつかの湖では魚群が減少し、さらには完全に消滅したと報告した。 1972 年、国連環境会議でスウェーデンの環境科学者によって酸性雨の問題が初めて提起されました。 それ以来、地球環境の酸性化の危険は、人類が直面する最も差し迫った問題の 1 つとなっています。
1985 年の時点で、スウェーデンの 2,500 の湖の漁業は酸性雨によって深刻な影響を受けていました。 ノルウェー南部の5,000の湖のうち1,750の湖では、魚が完全に姿を消している。 バイエルン州（ドイツ）の水域の研究では、近年魚の数が急激に減少し、場合によっては完全に姿を消していることが示されました。 秋に17の湖を調査したところ、水のpHが4.4から7.0の範囲であることが判明した。 pHが4.4の湖では。 5.1 と 5.8 では、魚は 1 匹も捕獲されず、残りの湖では、湖とニジマスとイワナの孤立した標本が発見されただけでした。
湖の死とともに森林の劣化も起こります。 森林土壌は水域よりも酸性化の影響を受けにくいですが、その上に生育する植物は酸性度の増加に対して非常に否定的な反応を示します。 エアロゾルの形での酸の沈殿は、木の針葉や葉を包み込み、樹冠に浸透し、幹を流れ下って土壌に蓄積します。 直接的な被害は、植物の化学的火傷、成長の減少、樹冠下の植生の組成の変化として表れます。
酸性の降水は建物やパイプラインを破壊し、車を通行不能にし、土壌の肥沃度を低下させ、有毒金属が帯水層に漏洩する可能性があります。
多くの世界の文化的記念碑が酸性降水の破壊的な影響にさらされています。 そのため、25 世紀にわたって、古代ギリシャの世界的に有名な建築記念碑、アクロポリスの大理石の彫像は、常に風の浸食と雨にさらされてきました。 最近、酸の沈殿がこのプロセスを加速させています。 さらに、これには、産業企業が排出する二酸化硫黄の形で、記念碑に煤の表面が堆積することも伴います。 個々の建築要素を接続するために、古代ギリシャ人は、薄い鉛の層で覆われた小さな鉄の棒とブラケットを使用しました。 こうして錆から守られました。 修復作業 (1896 年から 1933 年) の間、鋼製部品が何の予防措置も講じずに使用され、酸溶液の影響による鉄の酸化により、大理石の構造に広範囲の亀裂が形成されました。 錆びると体積が増大し、大理石に亀裂が入ります。
国連委員会の主導で実施された研究結果によると、西ヨーロッパの一部の都市では、酸の降水が古代のステンドグラスにも悪影響を及ぼし、完全に破壊する可能性があることがわかった。 100,000 個を超える色ガラスのサンプルが危険にさらされています。 アンティークのステンドグラスは、20 世紀初頭までは良好な状態でした。 しかし、過去 30 年間で破壊のプロセスは加速しており、必要な修復作業が行われない場合、ステンドグラスは数十年後には消滅する可能性があります。 8～17世紀に作られた色ガラスは特に危険にさらされている。 これは生産技術の特殊性によって説明されます。
近年、地球上の環境状況の全般的な悪化により、酸性雨などの不快な環境現象が頻繁に発生しています。 酸性雨は、大気上層の空気や水とさまざまな汚染物質との相互作用によって発生します。
酸性雨の歴史
歴史上最初の酸性雨が記録されたのは 1872 年で、ちょうど工業化と工場の大量建設の全盛期でした。 言うまでもなく、この現象は20世紀までに何倍も頻繁になり、もちろん、21世紀の住人である私たちもそれを受け継いでいます。
酸性雨の原因
酸性雨の原因は何ですか? 生態学者はそれらを人為起源と自然起源に分類します。 酸性雨の人為的原因は人間の行為に関連しており、次のようなものがあります。
- プラントや工場からのさまざまな窒素酸化物や硫黄酸化物の排出。 それらが大気中に入ると、水蒸気と相互作用して硫酸が形成され、酸性雨として降下します。
- 大気汚染のもう一つの原因である排気ガスも、酸性雨のもう一つの原因です。
酸性雨の自然原因は人間の活動とは関係がありません。一般に、酸性雨は火山の噴火の結果として発生し、大量の窒素含有物質が大気中に流入し、それと相互作用して硝酸が形成され、それが降下します。酸性雨のように。
酸性雨の影響
酸性雨の影響は何ですか? 多くのマイナスの影響があります。
- 作物の枯れ、
- 水質汚染、
- 森林面積の減少、
- 人々の病気。
酸性雨に触れると、喘息、アレルギー、がんなどの病気のリスクが高まります。 酸性雨は川や湖を汚染し、水を利用できなくなり、大量の魚の個体数が死ぬ可能性があります。 酸性雨により土壌が汚染され、肥沃度が失われ、その結果収量が減少します。 植物もそれらの影響を受け、木の葉は落ち、根の発達は阻害され、植物は温度の変化に敏感になります。
酸性雨の問題を解決する方法
酸性雨による環境問題を解決するには、有害な産業廃棄物の大気中への排出や工場での浄化フィルターの使用を減らすことが重要です。 そして将来的には、環境に優しい生産を実現するために、一般にすべての現代技術は環境への影響を評価した後にのみ導入されるべきです。
環境に優しい電気自動車への段階的な移行も、酸性雨の問題を克服するための一歩となるでしょう。 最初のこのようなテスラ車はすでに徐々に人気を集めており、将来的にはそれらが至る所に普及し、たとえば古い蒸気機関車がそうなったように、ガソリン車も歴史の物になるだろうと私たちは心から信じたいと思っています。
酸性雨のビデオ
最後に、酸性雨に関する短い教育ビデオを紹介します。
酸性雨は環境汚染によって引き起こされる深刻な環境問題です。 そのような降水は人間の健康に悪影響を与える可能性があるため、それらの頻繁な出現は科学者だけでなく一般の人々も怖がらせます。 酸性雨は、pH レベルが低いことが特徴です。 通常の降水量の場合、この数値は 5.6 であり、基準にわずかに違反した場合でも、影響を受けた地域で捕獲された生物にとっては深刻な結果を伴います。
大きな変化により、酸性度のレベルが低下すると、魚、両生類、昆虫の死が引き起こされます。 また、そのような降水が観察される地域では、木の葉の酸焼けやいくつかの植物の枯れに気づくことができます。
酸性雨による悪影響は人間にも存在します。 暴風雨の後は有毒ガスが大気中に蓄積するため、それらを吸入することは強くお勧めできません。 酸性雨の中を短時間歩くと、喘息、心臓、肺の病気を引き起こす可能性があります。
酸性雨: 原因と結果
酸性雨の問題は、本質的には長い間地球規模で発生しており、地球上のすべての住民は、この自然現象に対する自分たちの貢献について考える必要があります。 人間の活動中に空気中に入るすべての有害物質はどこにも消えることはなく、大気中に残り、遅かれ早かれ降水の形で地球に戻ります。 さらに、酸性雨の影響は非常に深刻で、それを解消するには数百年かかることもあります。
酸性雨がどのような影響をもたらすかを知るには、問題の自然現象の概念そのものを理解する必要があります。 したがって、科学者たちは、この定義は地球規模の問題を説明するには狭すぎることに同意しています。 考慮に入れることができないのは雨だけです。酸性のひょう、霧、雪も、その形成過程がほぼ同じであるため、有害物質を運びます。 さらに、乾燥した天候時には有毒ガスや塵雲が発生する可能性があります。 これらも酸沈殿の一種です。
酸性雨の発生原因
酸性雨の原因は主に人為的要因にあります。 酸生成化合物（硫黄酸化物、塩化水素、窒素）による継続的な大気汚染は、不均衡を引き起こします。 これらの物質の大気中への主な「供給者」は大企業、特に冶金、石油含有製品の加工、石炭や燃料油の燃焼の分野で働く企業です。 フィルターや洗浄システムが利用できるようになったにもかかわらず、現代の技術レベルでは産業廃棄物の悪影響を完全に排除することはまだできません。
酸性雨は、地球上の車両の増加にも関係しています。 排気ガスには少量ではありますが、有害な酸性化合物も含まれており、自動車の台数に応じて汚染のレベルは重大になります。 火力発電所だけでなく、エアロゾルや清掃用品などの多くの家庭用品も貢献しています。
酸性雨は、人間の影響に加えて、いくつかの自然現象によって発生することもあります。 したがって、それらの出現は、大量の硫黄が放出される火山活動によって引き起こされます。 さらに、特定の有機物質の分解中にガス状化合物が生成され、これも大気汚染につながります。
酸性雨はどのようにして発生するのでしょうか？
空気中に放出されるすべての有害物質は、太陽エネルギー、二酸化炭素、または水と反応し、酸性化合物を生じます。 それらは水滴とともに大気中に上昇し、雲を形成します。 その結果、酸性雨が発生し、雪の結晶やひょうが形成され、吸収されたすべての元素が地球に戻ります。
一部の地域では、2〜3単位の標準からの逸脱が認められました。許容酸性度レベルはpH 5.6ですが、中国とモスクワ地域では、pH 2.15の値の降水がありました。 同時に、形成された雲は風によって汚染場所からかなり遠くまで運ばれる可能性があるため、酸性雨が正確にどこに現れるかを予測することは非常に困難です。
酸性雨の成分
酸性雨の主な元素は硫酸と亜硫酸、そして雷雨の際に形成されるオゾンです。 堆積物には窒素の種類もあり、その主な核は硝酸と亜硝酸です。 あまり一般的ではありませんが、大気中の高レベルの塩素とメタンによって酸性雨が発生することがあります。 また、特定の地域で大気中に流入する産業廃棄物や家庭廃棄物の組成によっては、他の有害物質が沈殿物に混入する可能性があります。
結果: 酸性雨
酸性雨とその影響は、世界中の科学者にとって常に観察の対象となっています。 残念ながら、彼らの予測は非常に期待外れです。 酸性度の低い降水は動植物、そして人間にとって危険です。 さらに、それらはより深刻な環境問題を引き起こす可能性があります。
酸性雨は土壌に入ると、植物の成長に必要な多くの栄養素を破壊します。 同時に、有毒金属も表面に引き寄せます。 その中には鉛やアルミニウムなどが含まれます。酸分が十分に濃いと、降水により樹木が枯れ、土壌が作物の生育に適さなくなり、回復するには何年もかかります。
貯水池でも同じことが起こります。 酸性雨の成分は自然環境のバランスを崩し、魚の死や藻類の成長の鈍化につながります。 したがって、水全体が長期間にわたって存在しなくなる可能性があります。
酸性雨は地上に到達する前に気団を通過し、有害物質の粒子を空気中に残します。 これは動物や人の健康に極めて悪影響を及ぼし、建物にも重大な被害をもたらします。 多くの塗料や被覆材、金属構造物は、水滴が当たると簡単に溶解し始めます。 その結果、家、記念碑、車の外観は永遠に損なわれてしまいます。
酸性雨が引き起こす地球環境問題：
- その結果、水域の生態系が変化し、動植物が死滅します。 このようなソースは、重金属の含有量が標準よりも何倍も高いため、飲料として使用することはできません。
- 木の葉や根に重大な損傷が生じ、霜やさまざまな病気から保護できなくなります。 厳しい寒さの中でも「目覚め続ける」針葉樹の場合、問題は特に差し迫ったものになります。
- 有毒物質による土壌の汚染。 土壌の汚染された地域にあるすべての植物は確実に衰弱するか、完全に枯れてしまいます。 すべての有害な要素は、有用な要素とともに到着します。 残念ながら、後者はほとんど残っていないでしょう。
酸性雨の人体への影響
科学者は、酸性降水量、その降下の原因と影響を研究することで、自然だけでなく人間の命にも関心を持っています。 家畜、商業魚、農作物の死、これらすべてはどの国の生活水準や経済状況に大きな影響を与えます。
財産への損害や経済的問題をしばらく忘れて、健康について直接考えると、そのような状況も憂鬱なものとして浮かび上がります。 人間の呼吸器系に関連する病気は、酸性雨中または酸性雨の後に患者が患部に入ると悪化します。
この地域に生息する魚や食べられる動物も危険です。 これらには、水銀、鉛、マンガン、アルミニウムなどの有毒化合物が含まれている場合があります。 酸性雨自体には必ず重金属イオンが含まれています。 それらが人体に入ると、中毒、重篤な腎臓病や肝臓病、神経管の閉塞、血栓の形成を引き起こします。 酸性雨の影響によっては、発現するまでに数世代かかる場合もあるため、有害物質から身を守ることは子孫のためにも重要です。
酸性雨から身を守り、発生を防ぐには
現在、米国、ロシア、中国は酸性雨の危険にさらされています。 最も多くの石炭処理工場や冶金企業が立地しているのはこれらの国の領土です。 しかし、日本やカナダにも危険が迫っており、酸性雨が風に吹かれて降る可能性があります。 いくつかの研究によると、予防策が講じられなければ、このリストは近い将来さらに数十か国によって追加されることになります。
酸性雨の問題を局所的に解決することは事実上無意味です。 状況をより良い方向に変えるには、包括的な対策が必要ですが、それは複数の国の相互作用によってのみ可能です。 科学者たちは大気中への有害物質の放出を最小限に抑えるために新しい浄化システムの研究を続けていますが、酸沈殿の割合は増加するばかりです。
酸性雨の悪影響から身を守るために、雨天時には必ず傘やレインコートを使用してください。 最も最悪なのは、露出した皮膚に水滴が付着することです。 酸性雨と通常の雨を肉眼で区別することは不可能であるため、常に注意を払う必要があることを理解する必要があります。
お住まいの地域で酸性雨が降ると聞いた場合は、指示された時間には外出しないようにしてください。 また、雨、雪、ひょうが降った後は数時間は家にいて、空気中の有毒物質が部屋に入らないように窓やドアをしっかり閉めてください。