Механизм образования кислотных осадков

Источники поступления окислов серы и азоты в атмосферу могут иметь как природное, так и антропогенное происхождение. Вклад антропогенных источников в образование кислотных дождей во много раз превышает вклад природных источников. На основе изучения процесса возникновения кислотных дождей в атмосфере выделим следующие блоки модели (рис. 6).

Диоксид серы, попавший в атмосферу, претерпевает ряд химических превращений, ведущих к образованию кислот.

Частично диоксид серы в результате фотохимического окисления превращается в триоксид серы (серный ангидрид) SО3:

2SO2 + O2 ® 2SO3,

который реагирует с водяным паром атмосферы, образуя аэрозоли серной кислоты:

SO3 + Н2O ® Н2SO4.

(Ученикам раздают схему образования кислотных аэрозолей и дождей (рис. 7).)

Основная часть выбрасываемого диоксида серы во влажном воздухе образует кислотный полигидрат SО2•nH2O, который часто называют сернистой кислотой и изображают условной формулой Н2SО3:

SO2 + H2O ® H2SO3.

Сернистая кислота во влажном воздухе постепенно окисляется до серной:

2Н2SО3 + О2 ® 2Н2SO4.

Аэрозоли серной и сернистой кислот приводят к конденсации водяного пара атмосферы и становятся причиной кислотных осадков (дожди, туманы, снег).

Естественные источники Естественные источники соединений серы. NOx

Рис. 6. Блок-схема модели возникновения кислотных осадков в атмосфере.

Рис. 7. Схема образования кислотных аэрозолей и дождей

При сжигании топлива образуются твердые микрочастицы сульфатов металлов (в основном при сжигании угля), легко растворимые в воде, которые осаждаются на почву и растения, делая кислотными росы.

Аэрозоли серной и сернистой кислот составляют около 2/3 кислотных осадков, остальное приходится на долю аэрозолей азотной и азотистой кислот, образующихся при взаимодействии диоксида азота с водяным паром атмосферы:

2NО2 + Н2О ® НNО3 + НNО2.

Существуют еще два вида кислотных дождей, которые пока не отслеживаются мониторингом атмосферы. Находящийся в атмосфере хлор (выбросы химических предприятий; сжигание отходов; фотохимическое разложение фреонов, приводящее к образованию радикалов хлора) при соединении с метаном (источники поступления метана в атмосферу: антропогенный – рисовые поля, а также результат таяния гидрата метана в вечной мерзлоте вследствие потепления климата) образует хлороводород, хорошо растворяющийся в воде с образованием аэрозолей соляной кислоты:

Сl• + СН4 ® CН•3 + НСl,

СН•3 + Сl2 ® CН3Cl + Сl•.

Очень опасны выбросы фтороводорода (производство алюминия, стекольное), который хорошо растворяется в воде, что приводит к появлению в атмосфере аэрозолей плавиковой кислоты.

4. Выпадение кислотных дождей

Впервые кислотные дожди были отмечены в Западной Европе, в частности Скандинавии, и Северной Америке в 1950-х гг. Сейчас эта проблема существует во всем индустриальном мире и приобрела особое значение в связи с возросшими техногенными выбросами оксидов серы и азота (рис. 8).

Исследование распространения наркотиков в подростковой среде г.Новосибирска
Массовый репрезентативный опрос в рамках известных пределов точности измерения может дать достоверные ответы (в числовом выражении) на ряд актуальных вопросов. Прежде всего, можно измерить уровни рас ...

Содержание музыкальной культуры личности
Понятие «культура» не имеет однозначного толкования. В самом широком смысле под культурой понимается то, что создано людьми в процессе деятельности. Выделяют материальную, духовную и художественную о ...