Презентация по теме"Исследование влияния кислотных дождей на строительные материалы!

• 1 слайд

  «Можно, пожалуй, сказать, что назначение человека заключается в том, чтобы уничтожить свой род, предварительно сделав земной шар непригодным для обитания». Жан Батист Ламарк

• 2 слайд

  Первое упоминание о кислотных дождях относится к середине XIX в. В 1872 году внимание английского исследователя Роберта Ангуса Смита привлек викторианский смог в Манчестере. Он и ввел термин «кислотный дождь» в своей книге «Воздух и дождь: начало химической климатологии», которую опубликовал в 1882 году.

• 3 слайд

  Впервые проблема кислотных дождей стала предметом серьезного обсуждения на ХХVIII Генеральной ассамблее Международного союза по теоретической и прикладной химии (ИЮПАК), проходившей в Мадриде в сентябре 1975г. В 1983г. вступила в силу "Конвенция о трансграничном загрязнении воздуха на большое расстояние", в которой указано, что страны должны стремиться к ограничению и постепенному уменьшению загрязнению воздушной среды, включая загрязнения, выходящие за пределы своего государства. В июле 1985г. в Хельсинки 20 государств Европы и Канада подписали Протокол о 30%-ном снижении выбросов оксидов серы на территории этих государств или их трансграничных потоков на территории соседних государств. Проблема охраны атмосферного воздуха от загрязнений отражена и в Законе России об охране окружающей среды (2002г.).

• 4 слайд

  Термином «кислотные дожди» называют все виды метеорологических осадков (дождь, снег, град, туман, дождь со снегом), кислотность которых меньше, чем среднее значение рН дождевой воды.

• 5 слайд

  Естественные причины образования кислотных дождей ГРОЗЫ ВУЛКАНЫ

• 6 слайд

  Антропогенные причины образования кислотных дождей минеральные удобрения сжигание топлива топливо самолетов нефтепереработка автотранспорт

• 7 слайд

  Источники кислотообразующих выбросов 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.

• 8 слайд

  Чистая природная, в частности дождевая, вода в отсутствие загрязнителей имеет слабо кислую реакцию (pH=5,6) поскольку в ней легко растворяется углекислый газ с образованием слабой угольной кислоты: СО2 + Н2О ↔ Н2СО3

• 9 слайд

  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 + H2O → H2 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 + H2O → H2 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 + H2O→ HNO3 + HNO2 HNO3 ↔ H+ +NO3- HNO2 ↔ H+ +NO2-

• 10 слайд

  Схема образования кислотных осадков

• 11 слайд

  Дождевая вода, образующаяся при конденсации водяного пара, должна иметь нейтральную реакцию, т.е. рН=7. Но даже в самом чистом воздухе всегда есть диоксид углерода, и дождевая вода, растворяя его, чуть подкисляется (рН 5,6-5,7). А вобрав кислоты, образующиеся из диоксидов серы и азота, дождь становится заметно кислым. Уменьшение рН на одну единицу означает увеличение кислотности в 10 раз, на две - в 100 раз и т.д. Мировой рекорд принадлежит шотландскому городку Питлокри, где 20 апреля 1974 г. выпал дождь с рН 2,4, - это уже не вода, а что-то вроде столового уксуса.

• 12 слайд

  Для определения показателя кислотности используют различные рН-метры, мы использовали датчик РН из набора физического оборудования «Архимед. Простым способом определения характера среды является применение индикаторов

• 13 слайд

  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.

• 14 слайд

  Гибель обитателей водоемов от их закисления В своей эволюции живые организмы выработали приспособления к среде обитания, однако они могут нормально существовать только в определенном интервале рН. Изменения рН влечет за собой глубокие биохимические перестройки водных экосистем

• 15 слайд

  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%

• 16 слайд

  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. Очевиден вред, Питание такой рыбой наносимый организму вызывает у людей при употреблении различные заболевания загрязненной кислотными (болезнь Минамата). осадками воды.

• 17 слайд

  ВОЗДЕЙСТВИЕ КИСЛОТНЫХ ДОЖДЕЙ НА ПАМЯТНИКИ АРХИТЕКТУРЫ Кислотные дожди разрушают простоявшие веками и тысячелетиями памятники архитектуры. Мрамор (CaCO3 ) реагирует с раствором серной кислоты (Н2SO4), образуя гипс (CaSO4). Гипс – материал мягкий и непрочный, он легко выветривается. Множество ценнейших архитектурных построек, статуй в странах Европы – Греции, Италии, Англии, Голландии, Чехии – могут в скором времени если не исчезнуть, то уж точно сменить облик.

• 18 слайд

  Такая же судьба грозит и Тадж-Махалу – шедевру индийской архитектуры периода Великих моголов, а в Лондоне - Тауэру и Вестминстерскому аббатству…

• 19 слайд

  Казанскому собору в Санкт-Петербурге Мраморному дворцу и Александро-Невской лавре

• 20 слайд

  Мы провели исследование с основными строительными материалами Разместили исходные материалы: в растворе, моделирующем слабокислую дождевую воду, имеющем рН = 4,5.

• 21 слайд

  Для проведения работы мы использовали набор школьного физического оборудования «Архимед»: датчик для измерения рН раствора кислот «дождевой воды» и электронный микроскоп для исследования образцов

• 22 слайд

  ПЕНОБЕТОН После воздействия в течении суток на пенобетон раствором , он поменял цвет и стал мягким, утратив твердость, необходимую для данного стройматериала.

• 23 слайд

  КИРПИЧ СИЛИКАТНЫЙ После воздействия на силикатный кирпич раствором , он начал крошиться, утратив твердость и прочность, необходимую для стройматериала.

• 24 слайд

  КИРПИЧ ОБЛИЦОВОЧНЫЙ После воздействия на облицовочный кирпич раствором внешних изменений не замечено при увеличении образца в 60 раз и в 10000 раз

• 25 слайд

  РАКУШЕЧНИК После обработки ракушечника раствором , он стал хрупким, так как в нем содержится карбонат кальция, вступающий в реакцию с раствором . CaCO3 + H2SO4 = CaSO4 + H2O + CO2 Взаимодействие раствора кислоты и ракушечника приводит к его быстрому выветриванию и эрозии.

• 26 слайд

  ДРЕВЕСИНА При воздействии раствором кислоты на образец древесины, произошло только изменение ее цвета, а свои свойства материал не утратил. Таким образом, дерево оказалось самым устойчивым к воздействию кислотных осадков материалом.

• 27 слайд

  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. 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. Данные Дублинского университета (Ирландия)

• 28 слайд

  Методы борьбы с воздействием кислотных дождей Для защиты памятников культуры и ценных архитектурных сооружений используют покрытия из высокомолекулярных соединений – силиконов или производных эфиров кремниевой кислоты. для защиты металлических изделий – покрытие их лаком, масляной краской или легирование сталей, образующих устойчивую к кислотам оксидную пленку. Более экологичным считается метод очистки топлива от потенциальных загрязнителей. Хорошо разработана технология уменьшения содержания оксидов азота (на 50–60%) путем снижения температуры горения. Перспективна замена бензина в автомобилях другими видами топлива (например, смесью спиртов) и др.