Kwaśne opady – powstawanie, skutki i zapobieganie
Chemia
Zestaw wyjaśnia, czym są kwaśne opady i jak powstają z zanieczyszczeń powietrza. Poznasz ich wpływ na przyrodę, budynki i zdrowie oraz sposoby ograniczania tego problemu.
1.Kwaśne opady
Opady atmosferyczne, takie jak deszcz, śnieg lub mgła, o zbyt kwaśnym odczynie. Powstają głównie wskutek zanieczyszczenia powietrza tlenkami siarki i azotu.
2.pH kwaśnych opadów
Kwaśne opady mają pH niższe niż 5,6. Czysta woda deszczowa jest lekko kwaśna, ponieważ rozpuszcza się w niej tlenek węgla(IV) obecny w powietrzu.
3.Tlenek siarki(IV)
Gaz o wzorze , powstający między innymi podczas spalania węgla i ropy naftowej. W atmosferze może przekształcać się w kwasy powodujące kwaśne opady.
4.Tlenki azotu
Gazy powstające głównie podczas spalania paliw w silnikach samochodowych, elektrowniach i zakładach przemysłowych. Reagując z wodą i tlenem w powietrzu, przyczyniają się do powstawania kwasów.
5.Kwas siarkowy(VI)
Kwas o wzorze . Może powstawać w atmosferze z tlenków siarki, wody i tlenu. Jest jednym ze związków obecnych w kwaśnych opadach.
6.Kwaśne opady a gleba
Zakwaszają glebę i wypłukują z niej ważne składniki mineralne potrzebne roślinom. Mogą też uwalniać związki szkodliwe dla korzeni roślin.
7.Kwaśne opady a wody
Obniżają pH jezior i rzek. Zbyt kwaśna woda może szkodzić rybom, roślinom wodnym i innym organizmom żyjącym w zbiorniku.
8.Korozja
Niszczenie metali pod wpływem środowiska, na przykład wody, tlenu i zanieczyszczeń. Kwaśne opady mogą przyspieszać korozję metalowych elementów.
9.Odsiarczanie spalin
Oczyszczanie gazów powstających podczas spalania paliw z tlenków siarki. Stosuje się je między innymi w elektrowniach i zakładach przemysłowych.
10.Katalizator samochodowy
Urządzenie w układzie wydechowym samochodu, które pomaga ograniczać ilość szkodliwych zanieczyszczeń, w tym tlenków azotu, trafiających do powietrza.
11.Paliwa kopalne
Paliwa takie jak węgiel, ropa naftowa i gaz ziemny. Ich spalanie dostarcza energii, ale może powodować emisję zanieczyszczeń odpowiedzialnych za kwaśne opady.
Notatka
Czym są kwaśne opady?
Kwaśne opady to deszcz, śnieg, mgła lub rosa o zbyt kwaśnym odczynie. O ich odczynie informuje skala pH: im mniejsza wartość pH, tym bardziej kwaśna substancja.
Czysta woda ma pH równe 7, czyli odczyn obojętny. Woda deszczowa zwykle jest lekko kwaśna, ponieważ rozpuszcza obecny w powietrzu tlenek węgla(IV). Za kwaśne opady uznaje się opady o pH niższym niż 5,6.
Zapamiętaj
Kwaśne opady są skutkiem przede wszystkim zanieczyszczenia powietrza związkami siarki i azotu.
Jak powstają?
Najważniejszymi zanieczyszczeniami prowadzącymi do kwaśnych opadów są tlenek siarki(IV) oraz tlenki azotu. Gazy te dostają się do atmosfery, a następnie reagują z wodą i tlenem. W wyniku tych przemian powstają kwasy, między innymi kwas siarkowy(VI) i kwas azotowy(V).
Powstałe kwasy rozpuszczają się w kroplach wody w chmurach. Później wraz z deszczem, śniegiem albo mgłą trafiają na powierzchnię Ziemi. Zanieczyszczenia mogą być też przenoszone przez wiatr na duże odległości, dlatego kwaśne opady mogą występować daleko od miejsca emisji.
Przykład
Spaliny z elektrowni mogą zostać przeniesione przez wiatr nad las lub jezioro położone wiele kilometrów dalej.
Główne źródła zanieczyszczeń
Najwięcej tlenków siarki powstaje podczas spalania węgla i ropy naftowej, zwłaszcza w elektrowniach, ciepłowniach oraz zakładach przemysłowych. Tlenki azotu powstają również podczas spalania paliw, między innymi w silnikach samochodowych.
Do źródeł zanieczyszczeń należą:
- elektrownie i ciepłownie spalające paliwa kopalne,
- fabryki i inne zakłady przemysłowe,
- samochody, autobusy i ciężarówki,
- domowe piece, szczególnie gdy spala się w nich paliwo niskiej jakości lub odpady.
Problem nie jest związany z samym deszczem. Przyczyną jest przede wszystkim emisja spalin zawierających związki siarki i azotu.
Skutki dla przyrody
Kwaśne opady zakwaszają glebę. Z gleby mogą być wypłukiwane składniki mineralne potrzebne roślinom, dlatego drzewa i inne rośliny słabiej rosną. Uszkodzone lub osłabione rośliny są mniej odporne na mróz, suszę, choroby i szkodniki.
Kwaśne opady obniżają także pH jezior i rzek. W zbyt kwaśnej wodzie część organizmów ma trudności z życiem i rozmnażaniem. Szczególnie wrażliwe mogą być ryby, ich ikra oraz drobne organizmy stanowiące pokarm innych zwierząt.
Ważne
Zakwaszenie jednego elementu środowiska wpływa na cały ekosystem: glebę, rośliny, wodę i zwierzęta.
Skutki dla budynków i ludzi
Kwaśne opady niszczą budynki, mosty, rzeźby i zabytki. Szczególnie narażone są obiekty wykonane z wapienia i marmuru, ponieważ zawarte w nich związki reagują z kwasami. Z czasem napisy na nagrobkach lub kamiennych pomnikach mogą stawać się mniej czytelne.
Kwaśne opady mogą też przyspieszać korozję metali. Korozja osłabia metalowe konstrukcje, na przykład ogrodzenia, dachy, elementy mostów i pojazdów.
Same opady zwykle nie są głównym bezpośrednim zagrożeniem dla człowieka. Niebezpieczne są jednak zanieczyszczenia powietrza, z których powstają. Mogą one pogarszać jakość powietrza i szkodzić układowi oddechowemu.
Jak zapobiegać kwaśnym opadom?
Najważniejsze jest ograniczanie emisji tlenków siarki i tlenków azotu. W elektrowniach oraz zakładach przemysłowych stosuje się oczyszczanie spalin, w tym odsiarczanie spalin. Pomaga ono zmniejszyć ilość związków siarki wypuszczanych do atmosfery.
W samochodach używa się katalizatorów, które ograniczają ilość szkodliwych składników spalin. Ważne jest także oszczędzanie energii oraz zastępowanie paliw kopalnych źródłami energii mniej zanieczyszczającymi powietrze.
Każdy może pomagać przez codzienne wybory:
- korzystanie z roweru, spaceru lub komunikacji publicznej,
- oszczędzanie prądu i ciepła,
- niespalanie śmieci w piecu,
- dbanie o sprawny samochód i jego układ wydechowy.
Ograniczenie zanieczyszczeń u źródła chroni jednocześnie powietrze, wodę, glebę, rośliny oraz zabytki.
Quizy w tym zestawie
16 pytań w 2 etapach — odblokujesz je po dodaniu zestawu