في السنوات الأخيرة ، صادف الكثير من الناس أو على الأقل سمعوا عن ظاهرة مثل المطر الحمضي.
تحدث هذه الظاهرة الجوية بسبب تلوث الغلاف الجوي والماء بمختلف أنواع التلوث من صنع الإنسان. سقط أول مطر حمضي مسجل في عام 1872.
المناطق المعرضة للأحماض
في القرن الماضي ، وخاصة في العقود الأخيرة ، لم تعد هذه الظاهرة شيئًا غير عادي. أين يتشكل المطر الحمضي؟ مثل هذه الأمطار (ويشمل هذا المفهوم أيضًا البرد الحمضي والثلج نفسه) تتساقط بانتظام نسبيًا في أوروبا وروسيا والولايات المتحدة الأمريكية.
طور علماء البيئة خريطة توضح بالتفصيل كل منطقة تتعرض لمثل هذه الظواهر الخطيرة.
في أراضي معظم الكيانات المكونة للاتحاد الروسي ، لا يتجاوز ترسيب نيتروجين الكبريت والنترات من المصادر الخاصة 25 في المائة من إجمالي هطول الأمطار. تتجاوز مساهمة مصادر الكبريت هذه العتبة في مورمانسك (70٪) ، سفيردلوفسك (64٪) ، تشيليابينسك (50٪) ، تولا وريازان (40٪) وفي إقليم كراسنويارسك (43٪).
في الأراضي الأوروبية لروسيا ، 34 في المائة فقط من رواسب الكبريت من أصل روسي. من النسبة المتبقية ، يأتي 39 في المائة من الدول الأوروبية و 27 في المائة من مصادر أخرى. في الوقت نفسه ، تقدم البلدان المجاورة أكبر مساهمة في تحمض البيئة الطبيعية عبر الحدود: أوكرانيا وبولندا وألمانيا وبيلاروسيا وإستونيا.
ما هو المطر الحمضي
القيمة العادية هي 5.6. إذا تفاعلت الغازات مع الماء ، سينخفض المؤشر إلى 1-4. هذا يسبب موت الكائنات الحية الدقيقة. كما تموت خلايا الكائنات الحية الأكثر تعقيدًا.
من المسلم به أن المطر الحمضي مشكلة بيئية عالمية. يذهبون أكثر وأكثر. هذا لا يمكن إلا أن يسبب القلق لكل من المجتمع العلمي والجمهور. يؤثر تساقط الترسبات السامة سلبًا على النباتات والحيوانات في جميع الأراضي.
يعاني الناس أيضًا من هذا. في بعض الأحيان ، يكفي مجرد التعرض للأمطار الحمضية والإصابة بأمراض الرئة أو القلب.
كما ذكرنا سابقًا ، يمكن أن توجد الأحماض ليس فقط في المطر ، ولكن أيضًا في الثلج ، في البرد. علاوة على ذلك ، يمكن أن يكونوا في الضباب. في الوقت نفسه ، كلما زاد تركيز أي شوائب في الرطوبة ، زاد الضرر الذي تسببه.
في أغلب الأحيان ، الاختبارات المعملية مطلوبة للكشف عن الحمض في الرطوبة الجوية. لكن في بعض الأحيان يتضح هذا من خلال الإحساس بالحرقان الذي يظهر عند الشخص عند التنفس وحتى على الجلد. في كثير من الحالات ، يكون لهذا الترسيب رائحة كريهة. يعد تغير لون الماء أيضًا علامة على التلوث. إذا كان في مثل هذه الظروف في مكان مفتوح ، فيمكن أن ينتهي كل شيء حتى بالحروق الحمضية.
المطر الحمضي هو حمض مخفف. وبسبب هذا ، فإن الهواء والتربة (الطبقة الخصبة في المقام الأول) مشبعان بالسموم. بسبب الحمض ، تموت الحيوانات والنباتات ، وتتلف المعادن ، وتصبح المنتجات الغذائية سامة ببساطة.
إن إحياء المنطقة المتضررة مستمر منذ فترة طويلة. يتغلغل الحمض في التربة تدريجياً في الأعماق ويلوث المياه الجوفية.
أسباب الترسيب الحمضي
يعتبر القاعدة عند وجود حمض الكربونيك الضعيف في هطول الأمطار. هذا معترف به كحالة طبيعية. الحقيقة أنه يوجد دائمًا ثاني أكسيد الكربون في الهواء ، ويتشكل هذا الحمض عندما يتفاعل مع الرطوبة. يتشكل الترسيب غير الطبيعي بطريقة مماثلة. لكن في الوقت نفسه ، تتفاعل الرطوبة مع المركبات المتطايرة الأخرى. ونتيجة لذلك ، فإن الغيوم مشبعة بحمض الكبريتيك أو حامض النيتريك. في الوقت نفسه ، كلما زاد تلوث الهواء بمركبات الكبريت أو ببساطة الكبريت أو مركبات النيتروجين ، زاد تركيز الحمض في الترسيب.
من بين أسباب هطول الأمطار غير الطبيعية ما يلي:
- تطلق الانفجارات البركانية الرماد والغازات المختلفة في الغلاف الجوي. هذه هي أكاسيد الكبريت ، والكبريتات ، ومواد كبريتيد الهيدروجين.
- أثناء تحلل المخلفات العضوية ، تدخل كل من الحيوانات والنباتات ومركبات الكبريت والنيتروجين إلى الغلاف الجوي.
- يوفر تصريف البرق أيضًا تلوثًا طبيعيًا للغلاف الجوي. من المعروف أنه بسبب الصواعق ، يصل حجم الأحماض المتكونة سنويًا إلى ثمانية ملايين طن.
في الوقت الحالي ، لا يرجع تلوث الهواء بشكل رئيسي إلى العوامل الطبيعية ، ولكن بسبب الأنشطة البشرية. يدرك المجتمع العلمي أن التأثير البشري في هذا الصدد يتراوح الآن بين 89 و 92٪. ينتج تلوث الهواء عن:
- الانبعاثات من الشركات العاملة في مجال الهندسة الميكانيكية والتعدين ومحطات الطاقة الحرارية ؛
- عند حرق الفحم والمنتجات النفطية والغاز والحطب
- بسبب إطلاق غاز الميثان الذي يحدث في الحقول التي تزرع فيها الحبوب ؛
- بسبب استخدام الأسمدة المحتوية على النيتروجين ، وكذلك معالجة المحاصيل بالمبيدات ؛
- في التعدين ، وخاصة في المناجم المكشوفة ؛
- إطلاق فريونات في الغلاف الجوي من ثلاجات معيبة
- عند استخدام البخاخات المحتوية على كلوريد الهيدروجين.
كيف يتكون المطر الحمضي
يمكن تفسير آلية تكوين الترسيب الحمضي ببساطة عن طريق الصيغ الكيميائية. تلعب انبعاثات المواد الضارة التي تحدث أثناء تشغيل شركات التعدين والمعالجة دورًا مهمًا في تكوين الترسيب الحمضي. تحتوي هذه الانبعاثات على ما يصل إلى 65٪ من الكبريت ومركباته. تذوب في الرطوبة.
أمطار كبريتية
عندما يدخل ثاني أكسيد الكبريت إلى الغلاف الجوي ، يحدث تفاعل يسمى الأكسدة الكيميائية الضوئية مع تكوين أنهيدريد الكبريت. التفاعل التالي هو تفاعله مع بخار الماء ، مما يؤدي إلى تكوين حامض الكبريتيك. لكن العملية لا تتوقف عند هذا الحد. يستمر تفاعل هذا المركب مع الماء ، ويتحول هذا الحمض إلى حمض الكبريتيك.
مطر النيتروجين
نصف المطر الحمضي عبارة عن نيتروجين. في هذه الحالة ، يحدث تكوين مياه الأمطار بسبب المركبات المحتوية على النيتروجين. إذا تذوب في البخار ، فإنها تصبح حمض النيتريك أو النيتريك. عندما يسقط هذا المطر على الأرض ، يستمر التفاعل الكيميائي في التربة. ينتج عن هذا تكوين النترات والنتريت.
أمطار ملح
يحدث أنه تحت تأثير المركبات التي تحتوي على الكلور ، تتشكل أمطار الملح. هذا الغاز موجود في الهواء في نفس الوقت مع غاز الميثان. يحدث هذا أثناء الانبعاثات من عدد من المؤسسات الصناعية وأثناء حرق القمامة.
بالإضافة إلى هذه المواد ، تدخل أيضًا المركبات شديدة السمية إلى الغلاف الجوي. الشركات الصناعية هي أيضا الجناة. كما يساهم التبخر الذي يحدث أثناء تحلل النفايات المنزلية بنصيبها.
عواقب المطر الحمضي
يمكن للأمطار الحمضية أن تضر بمناطق بأكملها. يصل وقت التحلل الكامل للمركبات السامة التي دخلت التربة أو الماء إلى 15 عامًا. ما الضرر الذي يلحقه المطر الحمضي بالنباتات؟ بمجرد دخول هذه المواد إلى التربة ، تدمر كل ما تحتاجه النباتات. يؤدي هذا إلى إطلاق أملاح معدنية مثل الرصاص والألمنيوم والزئبق. في مثل هذه التربة ، لا يمكن للنباتات ببساطة أن توجد. في حالة وجود حمض عالي التركيز في المطر ، تموت النباتات والبذور الناضجة. في نفس الوقت ، بعض المركبات السامة تسمم الهواء.
المشكلات العالمية
تحت تأثير المطر الحمضي ، تظهر مثل هذه المشاكل البيئية العالمية:
- يتغير هيكل الماء. تزداد صلابته ، والماء مشبع بالسموم والأحماض. المطر الحمضي هو أخطر النباتات والحيوانات. نتيجة لذلك ، تموت الحيوانات والنباتات. يحدث أنه بعد هذه الأمطار ، يكون محتوى المعادن الثقيلة في الماء أعلى 8 مرات من الحد الأقصى المسموح به.
- بسبب تلف الأوراق ونظام الجذر للنباتات ، تموت النباتات. والنتيجة هي موت الحيوانات العاشبة ، الأمر الذي يجبر الحيوانات المفترسة على الانتقال إلى مناطق أخرى. وهذا يعني أن سلاسل الغذاء مكسورة.
- تستمر التربة السطحية الملوثة بسبب الرياح في تلويث الهواء. تحمل الرياح الغبار السام لمسافات طويلة ، مما يؤدي إلى تسمم الطبيعة هناك أيضًا.
التأثير على الشخص
للمطر الحمضي أيضًا تأثير سلبي على البشر. بالتفاعل مع عدد من مواد البناء ، يطلقون البولي كربونات منها. يصل التدمير إلى هذا المستوى بحيث تبدأ هذه المواد ، وكذلك رطوبة الهواء ، في أكسدة المعادن الموجودة في الهياكل. وبسبب هذا ، سرعان ما تنهار المباني. بسبب الأمطار الحمضية ، تموت الماشية ، وتعاني المحاصيل وسكان الخزانات في مصايد الأسماك.
تحت تأثير المطر الحمضي ، يصاب الناس بأمراض مثل: التهاب الشعب الهوائية والالتهاب الرئوي والتهاب القصبات والربو القصبي. في بعض الحالات ، يصاب الناس بحروق كيميائية.
لسوء الحظ ، هذه ليست نهاية الأمر. منتجات اللحوم والأسماك والمنتجات النباتية المشبعة بالزئبق والرصاص والكبريت والزرنيخ والسيلينيوم ضارة بصحة الإنسان. يتم تخزين كل من الأحماض والأملاح في منتجات من أصل حيواني ، بسبب حدوث التسمم الغذائي. في هذه الحالة ، يعاني الكبد والبنكرياس والكلى والدورة الدموية والجهاز العصبي.
الآثار الاقتصادية
تتسبب الأمطار الحمضية أيضًا في أضرار جسيمة للاقتصاد. هناك حاجة إلى تكاليف كبيرة للتعويض عن الأضرار التي لحقت بالزراعة والغابات والمسطحات المائية. بما أن مناطق المحاصيل تعاني أيضًا ، فإن خسائر المحاصيل تصل إلى قيم كبيرة.
قد تكون النتيجة مجاعة ، خاصة عندما يتعلق الأمر بالمناطق المتخلفة.
نظرًا للحروق الكيميائية والأمراض التي تسببها المركبات الضارة التي دخلت الجسم ، هناك حاجة لتوفير الرعاية الطبية بكميات كبيرة ، وتزايد تكاليف الأدوية وعمل الطاقم الطبي. تكلفة التعويض عن عواقب مثل هذا البرنامج وحده تصل إلى عشرات المليارات من الدولارات.
تدابير ضد الترسيب الحمضي
يتم وضع إجراءات تهدف إلى منع الضرر الناجم عن الأمطار الحمضية في الولايات المتحدة وروسيا والصين. والسبب هو وجود عدد كبير من شركات تعدين الفحم في هذه البلدان. العديد من المؤسسات المعدنية.
محاربة المشاكل البيئية على المستوى المحلي أمر مستحيل. نحن بحاجة إلى نهج متكامل للحد من الانبعاثات الضارة والمواد المكونة للأحماض في الغلاف الجوي والمياه والتربة ، وهو أمر لا يمكن تحقيقه إلا من خلال التعاون بين الدول. يؤدي استخدام مصادر الطاقة البديلة دون استخدام الفحم والنفط والغاز أيضًا إلى تقليل الترسيب الحمضي. سيساعد أيضًا استخدام الفحم منخفض الكبريت أو تنقيته من الكبريت. مثل هذا العمل جار.
يطور المصممون فلاتر هواء وأنظمة تنظيف عالية الأداء. ومع ذلك ، لا يمكن حل مثل هذه المشاكل في وقت قصير. تستمر الآثار السلبية للتلوث الجوي مع الأمطار الحمضية اللاحقة في الزيادة كل عام ، والعديد من المؤسسات الصناعية الكبيرة مسؤولة عن تكوين المطر الحمضي.
بدون تحليل مناسب ، من المستحيل تحديد ما إذا كان الحمض موجودًا في المطر والثلج والضباب. لذلك ، في حالة تلقي تحذير بشأن خطر هطول الأمطار الحمضية ، يجب إغلاق أبواب ونوافذ المباني السكنية والمباني الصناعية بعناية خاصة. في مثل هذه الحالات ، توجد دائمًا مركبات متطايرة ، والتي يمكن أن يكون لها تأثير ضار حتى عندما لا يتعرض الشخص للمطر أو الثلج.
