Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / География / Научные работы / Исследовательская работа по географии "Кислотные дожди""

Исследовательская работа по географии "Кислотные дожди""



57 вебинаров для учителей на разные темы
ПЕРЕЙТИ к бесплатному просмотру
(заказ свидетельства о просмотре - только до 11 декабря)


  • География

Поделитесь материалом с коллегами:


МКУ «УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО КОМИТЕТА ЧИСТОПОЛЬСКОГО МУНИЦИПАЛЬНОГО РАЙОНА РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН»

МБОУ «Средняя общеобразовательная школа №5»












Тема:

Кислотные дожди – актуальная экологическая проблема


Секция «География»






Выполнил: ученик 8 А класса,

Бибишев Р.Р


Научный руководитель:

Гайфуллин М. С.,

учитель географии, первой

квалификационной категории











Чистополь, 2014


СОДЕРЖАНИЕ



ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………….…3

ГЛАВА I. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ………………….4

ГЛАВА II. ИСТОЧНИКИ КИСЛОТООБРАЗУЮЩИХ ВЫБРОСОВ…..4


ГЛАВА III. ОБРАЗОВАНИЕ КИСЛОТНЫХ ДОЖДЕЙ ………………..5


ГЛАВА IV. КИСЛОТНЫЕ ДОЖДИ: ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ АСПЕКТ……………………………………………………………………..6


1. Негативные эколого-биологические последствия кислотных дождей..6


2. Закисление озер…………………………………………………………..6


3. Закисление почвы………………………………………………………...7


4. Воздействие на лесные формации………………………………………7

5. Вред здоровью человека………………………………………………….8


6. Ущерб памятникам мировой архитектуры………………………………8


ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………………………9

ЛИТЕРАТУРА………………………………………………………………11

ПРИЛОЖЕНИЕ……………………………………………………………..12












ВВЕДЕНИЕ


Человек всегда использовал окружающую среду в основном как источник ресурсов, однако в течение очень длительного времени его деятельность не оказывала заметного влияния на биосферу. Лишь в конце прошлого столетия изменения биосферы под влиянием хозяйственной деятельности обратили на себя внимание ученых. В первой половине нынешнего века эти изменения нарастали и в настоящее время лавиной обрушились на человеческую цивилизацию. Стремясь к улучшению условий своей жизни, человек постоянно наращивает темпы материального производства, не задумываясь о последствиях. При таком

подходе большая часть взятых от природы ресурсов возвращается ей в виде отходов, часто ядовитых или непригодных для утилизации. Это создает угрозу и существованию биосферы, и самого человека.

Среди весьма серьезных проблем экологического плана наибольшее

беспокойство вызывает нарастающее загрязнение воздушного бассейна Земли примесями, имеющими антропогенную природу. Атмосферный воздух является основной средой деятельности биосферы, в том числе человека. В период промышленной и научно-технической революции увеличился объем эмиссии в атмосферу газов и аэрозолей антропогенного происхождения. По ориентировочным данным ежегодно в атмосферу поступают сотни миллионов тонн оксидов серы, азота, галогенопроизводных и других соединений. Основными источниками атмосферных загрязнений являются энергетические установки, в которых используется минеральное топливо, предприятия черной и цветной металлургии, химической и нефтехимической промышленности, авиационный и автомобильный транспорт.




ГЛАВА I. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Первое упоминание о кислотных дождях относится к середине XIX в.
В 1872 году внимание английского исследователя Ангуса Смита
привлек викторианский смог в Манчестере.
Однако глобальную опасность явления осознали лишь в 60-х гг.
XX в.
От кислотных дождей пострадали Скандинавские страны, Канада, США, Западная Европа и т.д. Поэтому эта проблема была поднята Швейцарией на

Конференции ООН по окружающей среде (Стокгольм,1972).

Термином «кислотные дожди» называют все виды метеорологических

осадков (дождь, снег, град, туман, дождь со снегом), кислотность

которых меньше, чем среднее значение рН дождевой воды.

Чистая природная, в частности дождевая, вода в отсутствие загрязнителей, тем не менее, имеет слабо кислую реакцию (pH=5,6)

поскольку в ней легко растворяется углекислый газ с образованием слабой угольной кислоты: СО2 + Н2О ↔ Н2СО3

Главная причина кислотных дождей – присутствие в атмосфере

диоксида серы и оксидов азота, которые в результате происходящих химических реакций превращаются соответственно в серную и азотную кислоты.



ГЛАВА II. ИСТОЧНИКИ КИСЛОТООБРАЗУЮЩИХ ВЫБРОСОВ


В атмосферу серу и азот поставляют естественные источники (круговороты в биосфере, вулканическая деятельность и т.д.).

Однако главную роль играют антропогенные факторы. Выбросы этих соединений от хозяйственной деятельности (ТЭЦ на ископаемом топливе, металлургические предприятия и др.) составляют 255 млн. тонн.

Только в Европе выбросы диоксида серы в отдельные годы достигают 20-40 млн. тонн. В России стационарные источники поставили в атмосферу более 7 млн. тонн кислотообразующих веществ.

В европейскую часть страны в результате трансграничного переноса поступило около 2 млн. тонн окисленных соединений серы и азота.

Определенный вклад в формирование кислотных осадков вносят твердотопливные ракеты «Шаттл», «Протон» и «Энергия».

Из продуктов сгорания ракетного топлива формируются кислотные следы, состоящие из частиц хлористого водорода, оксида азота, оксида алюминия и т.д. Так, при одном пуске ракетного комплекса «Шаттл» в атмосферу попадает 225 т хлористого водорода, около 88 т оксидов азота,

310 т оксида алюминия.


ГЛАВА III. ОБРАЗОВАНИЕ КИСЛОТНЫХ ДОЖДЕЙ


Диоксид серы, попавший в атмосферу, претерпевает ряд химических превращений, ведущих к образованию кислот. Частично диоксид серы в результате фотохимического окисления превращается в оксид серы(VI) (серный ангидрид) SО3: 2 SO2 + O2 ↔ 2 SО3, который реагирует с водяным паром атмосферы, образуя аэрозоли серной кислоты:

SО3 + H2OH2 SО4 H2SО4 ↔ H+ + HSО4-

Основная часть выбрасываемого диоксида серы во влажном воздухе образует кислотный полигидрат SO2•nH2O, который часто называют сернистой кислотой H2 SО3 :

SO2 + H2OH2 SО3

H2SО3 ↔ H+ + HSО3-

Сернистая кислота во влажном воздухе постепенно окисляется до серной: 2H2 SО3 + O2 → 2 H2 SО4

Аэрозоли серной и сернистой кислот конденсируются в водяном паре атмосферы и становятся причиной кислотных осадков. Они составляют около 2/3 кислотных осадков. Остальное приходится на долю аэрозолей азотной и азотистой кислот, образующихся при взаимодействии диоксида азота с водяным паром атмосферы: 2NO2 + H2OHNO3 + HNO2

HNO3 ↔ H+ +NO3- HNO2 ↔ H+ +NO2- (схема №1 приложения)



ГЛАВА IV. КИСЛОТНЫЕ ДОЖДИ: ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ

АСПЕКТ

Экология нас учит: если кислый дождь из тучи, то природная среда
вся в опасности тогда.



1. Негативные эколого-биологические последствия кислотных дождей:


  • Ухудшение видимости атмосферы

  • Закисление пресноводных водоемов и сокращение запасов рыб

  • Закисление почв и уменьшение их плодородия

  • Повреждение и гибель лесных формаций

  • Уничтожение некоторых видов животных

  • Ускорение коррозии мостов, плотин, металлических конструкций

  • Нанесение вреда здоровью людей

  • Ускорение разрушения памятников мировой архитектуры



2. Закисление озер


От кислотных осадков пострадали пресноводные озера Канады, США, Швеции, Норвегии, Финляндии, России и др. стран.

Так, в Канаде закислены более 14000 озер, в восточной части США — около 9000, в Швеции — более 6500 водоемов, в Норвегии— 5000. В России от кислотных осадков особенно пострадали озера Карелии, Кольского полуострова. На Кольском полуострове сильно закислены 37 % обследованных озер, а в состоянии риска закисления находится около 30% водоемов.

Во многих озерных экосистемах увеличение кислотности вод (понижение величины рН), привело к деградации популяций рыб и других гидробионтов.




3. Закисление почв


Кислотные дожди отрицательно воздействуют на почвы:

- Уменьшают плодородие почв.

При величине рН менее 5,0 начинается прогрессивное уменьшение их плодородия, а при рН=3, они становятся практически бесплодными.

- Снижают скорость разложения органических веществ. Большинство бактерий и грибов предпочитают нейтральную среду. При рН =6,2 численность бактерий в 1 г почвы составляет 13,6 х106 а при рН =4,8 — 4х106.

- Вымывают из почвы многие питательные вещества.

Это приводит к снижению урожайности сельскохозяйственных

культур (хлопчатника, томатов, винограда, цитрусовых и т.д.) в среднем на 20—30%

Россия, имеющая более 50 млн. гектаров закисленных почв, ежегодно теряет урожаи сельскохозяйственных культур в объеме 16—18 млн. тонн в расчете на зерно.


4. Воздействие на лесные формации


Из-за атмосферных осадков:

- снизился прирост растений и ухудшилось естественное лесовозобновление;

- понизилась устойчивость растений к засухе, морозу засолению;

- нарушились процессы транспирации, дыхания и фотосинтеза.

Увеличение площади поврежденных и погибших лесов отмечено в Европе: в 1860 г. они занимали около 1000 га, сейчас - свыше 50 млн. га.

В России ежегодно очаги вредителей и болезней охватывают до 4 млн. гектаров лесных формаций.

В Швеции, Испании, Австрии доля деградированных лесов составляет 22-39%, в Чехии, Словакии, Греции, Великобритании, Норвегии - достигает 49-71% от общей площади лесных массивов.

В Западной Европе от закисления особенно страдают хвойные породы (ель европейская). Поступление соединений серы и азота изменяет химический состав почв и режим питания растений. Нарушение режима питания приводит к обесцвечиванию и усыханию хвойных пород. Этот процесс затронул не только хвойные породы, но и широколиственные формации (дуб, бук, платан, гикори и т.д.).


5. Вред здоровью человека


Для здоровья человека особую опасность представляют аэрозольные частицы кислотных выпадений. Крупные частицы задерживаются в верхних дыхательных путях. Мелкие (менее - 2 мкм) капли, состоящие из смеси серной и азотной кислот, проникают в самые отдаленные участки легких. С этими аэрозолями в организм могут попасть канцерогенные тяжелые металлы (ртуть, кадмий, свинец). Так, во время трагического лондонского тумана 1952 г. Более 4000 смертей было отнесено за счет повышенного

содержания во влажном воздухе оксидов серы и сульфатных частиц.

В подкисленных озерах США, Норвегии,Финляндии отмечена высокая концентрация ртути в тканях рыб. Питание такой рыбой вызывает у людей различные заболевания (болезнь Минамата).


6. Ущерб памятникам мировой архитектуры

Из-за кислотных осадков разрушаются Колизей и собор Св. Петра в Риме, собор Св. Марка в Венеции, Дельфы (святилище Аполлона), храмы и усыпальницы в промышленных районах Японии и т.д. Огромный каменный обелиск Клеопатры, перевезенный из Египта в Великобританию, за 85 лет пребывания в Лондоне из-за кислотных осадков подвергся более сильным разрушениям, чем за 3000 лет в Александрии.

Лидером по воздействию кислотных дождей на здания и архитектурные сооружения в Западной Европе является Манчестер, где за 20 мес. кислотные осадки растворили более 120 г камня (песчаник, мрамор, известняк) с 1 м2 сооружений. Далее идут Антверпен (Нидерланды) — потери более 100 г/ м2 — и такие города, как Афины, Амстердам, Копенгаген, где кислотные дожди растворили 20—40 г камня с каждого 1 м2 сооружения.

(По данным Дублинского университета (Ирландия)



ЗАКЛЮЧЕНИЕ


Несколько десятилетий назад выражения “кислотные осадки” и “кислотные дожди” были известны лишь исключительно ученым, посвященным в определенных, специализированных областях экологии и химии атмосферы. За последние несколько лет эти выражения стали повседневными, вызывающими беспокойство во многих странах мира. Проблема кислотных дождей стала одной из экологических проблем глобального масштаба. Кислотные осадки являются проблемой, которая в случае ее бесконтрольного развития, может вызвать и уже в некоторых регионах вызывает существенные экономические и социальные издержки. Имитационная модель возникновения кислотных дождей в атмосфере может быть использована для решения этой проблемы. Из этой модели видно, что основной причиной кислотных дождей является антропогенная деятельность.
Международный исследовательский институт прикладного системного анализа
(IIASA) проводит изучение моделей с целью установления возможной кислотности почв, вод и т.п. через десятки лет. Результаты говорят о том, что почвы и леса в Европе могут быть спасены от дальнейшего закисления только путем значительного сокращения выбросов. Эти выбросы должно самостоятельно регулировать каждое государство. Для уменьшения эмиссии загрязняющих веществ в атмосферу существует ряд способов:

- сильное сокращение использования энергии;

- ввод новых технологий, установка фильтрующего оборудования;

- использование слабозагрязняющих либо совсем незагрязняющих источников энергии.

Подобное решение звучит довольно нереально. Ни одно государство не согласится уменьшить масштабы потребления энергии и тем самым ухудшить уровень жизни. Ввод новых технологий и установка фильтрующего оборудования также представляют собой экономическую проблему. Тем неменее единственным решением проблемы кислотных дождей видится в сокращении потребления энергии, улучшении контроля над выбросами или разработке альтернативных методов производства электроэнергии, таких, как использование ядерной энергии.





















ЛИТЕРАТУРА

1. Агаджанян Н.А. «Человек и биосфера», Москва, 2006г.

2. Баландин Р.К., Бондарев Л.Г. Природа и цивилизация. – М, 2008.

3. Банников А.Г., Рустамов А.К., Вакулин А.А. Охрана природы - М., 2005.

4. Беттен Л. Г. «Погода в нашей жизни», Москва,2005г.

5. Дедю И.И. Экологический энциклопедический словарь

6. Проблемы экологии России. – М., 2003.
7. Л.Хорват «Кислотный дождь», Москва, 2000г
.






























ПРИЛОЖЕНИЕ

Схема №1

hello_html_af13fbc.gif


























57 вебинаров для учителей на разные темы
ПЕРЕЙТИ к бесплатному просмотру
(заказ свидетельства о просмотре - только до 11 декабря)


Автор
Дата добавления 25.08.2016
Раздел География
Подраздел Научные работы
Просмотров33
Номер материала ДБ-165087
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх