Edita los términos relacionados con la lluvia ácida en este párrafo
¿Qué es la lluvia ácida?
Las precipitaciones con un valor de pH inferior a 5,65 y que están contaminadas por gases ácidos de la atmósfera se denominan lluvia ácida. ¿Qué es el ácido? El agua purificada es neutra e insípida; la limonada, el jugo de naranja y el vinagre son ácidos. Todos ellos son ácidos débiles. El agua con bicarbonato de sodio es alcalina y ligeramente astringente, mientras que el agua con soda cáustica es astringente y altamente alcalina. La soda cáustica es un álcali, el bicarbonato de sodio es un álcali pero es una sal. Los científicos descubrieron que la acidez está relacionada con la concentración de iones de hidrógeno en la solución acuosa; el sabor alcalino está relacionado con la concentración de iones de hidróxido en la solución acuosa y luego establecieron un indicador: el valor negativo del logaritmo de la concentración de iones de hidrógeno es; llamado valor de pH. Entonces el valor del pH del agua pura (agua destilada) es 7; cuanto mayor es la acidez, menor es el valor del pH. Cuanto mayor es la alcalinidad, mayor es el pH. (El valor de pH generalmente está entre 0-14) La lluvia y la nieve no contaminadas son neutras, con un valor de pH cercano a 7 cuando se satura con dióxido de carbono en la atmósfera, se vuelve ligeramente ácida (el agua y el dióxido de carbono se combinan para formar carbónico; ácido), con un valor de pH de 5,65. La lluvia con un valor de pH inferior a 5,65 se denomina lluvia ácida; la nieve con un valor de pH inferior a 5,65 se denomina nieve ácida; la niebla que se extiende a gran altura o en altas montañas (como el monte Emei) con un valor de pH inferior a 5,65 se denomina lluvia ácida. niebla ácida.
En general, se pueden utilizar varias herramientas para probar el valor del pH del agua: solución de prueba de fuego\solución de prueba de fenolftaleína\papel de prueba de PH (alta precisión, puede medir el valor de PH)\medidor de pH (puede medir con mayor precisión valor de pH).
¿Cuál es la tasa de lluvia ácida?
¿Cuántas veces puede llover en un año? Algunas son lluvia ácida y otras no. Por lo tanto, en términos generales, la tasa de lluvia ácida en una determinada zona es el número de lluvias ácidas divididas por la. Número total de precipitaciones en la zona. Su valor más bajo es 0; su valor más alto es 100. Si hay nieve, se debe considerar lluvia.
En ocasiones, un proceso de lluvia puede durar varios días, por lo que la tasa de lluvia ácida debe basarse en un proceso de precipitación completo, es decir, la tasa de lluvia ácida es el número de procesos de precipitación con lluvia ácida en un. año dividido por el año completo Número total de procesos de precipitación.
Además del valor del pH de la precipitación anual, la tasa de lluvia ácida es otro indicador importante para determinar si una zona es zona de lluvia ácida.
¿Qué es una zona de lluvia ácida?
Una muestra de lluvia ácida recolectada en un lugar determinado no puede considerarse un área de lluvia ácida, porque puede haber docenas de lluvias en un año, algunas lluvias pueden ser lluvias ácidas y otras pueden no ser lluvias ácidas. , por lo que depende del promedio anual . En la actualidad, los estándares científicos para definir las áreas de lluvia ácida en mi país aún están en discusión, pero en general se cree que el valor del pH de precipitación promedio anual es superior a 5,65 y la tasa de lluvia ácida es de 0-20, lo cual no es un -área de lluvia ácida con un valor de pH entre 5,30 y 5,60 y una tasa de lluvia ácida entre 10 y 20, es una zona de lluvia ácida suave con un valor de pH entre 5,00 y 5,30, una tasa de lluvia ácida de 30 a 60; es un área de lluvia ácida moderada; un valor de pH entre 4,70 y 5,00, una tasa de lluvia ácida de 50 a 80, es un área de lluvia ácida severa con un valor de pH inferior a 4,70 y una tasa de lluvia ácida de 70 a 100; una zona de lluvia ácida severa. Este es el llamado estándar de Nivel 5. De hecho, Beijing, Xining, Lanzhou, Urumqi y otros lugares han experimentado lluvia ácida varias veces, pero el valor promedio anual del pH y la tasa de lluvia ácida están dentro de los estándares de las áreas de lluvia no ácida y pertenecen a áreas de lluvia no ácida.
Las tres principales áreas de lluvia ácida de China incluyen (la lluvia ácida de China es principalmente del tipo ácido sulfúrico)
1. Zona de lluvia ácida del suroeste: es una zona con una grave contaminación por precipitaciones después de la zona de lluvia ácida en el centro de China.
2. Área de lluvia ácida del centro de China: se ha convertido en el área de contaminación por lluvia ácida más grande e intensa de China.
3. Zonas de lluvia ácida a lo largo de la costa del este de China: la intensidad de la contaminación es menor que en el centro y suroeste de China.
Edite este párrafo sobre el descubrimiento de la lluvia ácida
La revolución industrial moderna comenzó con las máquinas de vapor. Las calderas quemaban carbón para producir vapor para impulsar las máquinas, por lo tanto, la cantidad de carbón que se quemaba; Las centrales térmicas aumentaron rápidamente. Desafortunadamente, el carbón contiene impurezas de azufre, aproximadamente 1, que liberarán el gas ácido SO2 cuando se queme. La alta temperatura generada por la combustión también puede promover algunos cambios químicos en el aire de combustión. El oxígeno se combina con el nitrógeno y libera óxidos de nitrógeno gas ácidos. Son arrastrados y disueltos por la lluvia y la nieve del cielo, y la lluvia se convierte en lluvia ácida. Estos gases ácidos se convierten en impurezas como sulfato, nitrato e iones de amonio en la lluvia.
Desde 65438 hasta 0872, el científico británico Smith analizó la composición del agua de lluvia en Renton y descubrió que el agua de lluvia en las zonas rurales contenía carbonato de amonio, que no era ácido. El agua de lluvia suburbana contiene sulfato de amonio, que es ligeramente ácido; el agua de lluvia urbana contiene ácido sulfúrico o sulfato ácido, que es ácido. Así que Smith propuso por primera vez el término adecuado "lluvia ácida" en su libro "Air and Rainfall: The Beginnings of Chemical Climatology".
Edita las causas de la lluvia ácida en este párrafo
La causa de la lluvia ácida es un fenómeno atmosférico complejo, químico y físico. La lluvia ácida contiene una variedad de ácidos orgánicos e inorgánicos, la mayoría de los cuales son ácido sulfúrico y ácido nítrico. El dióxido de azufre emitido por la quema de carbón en la producción industrial y la vida civil, y los óxidos de nitrógeno emitidos por la quema de petróleo y los gases de escape de los automóviles, sufren el proceso de "convertirse en lluvia en las nubes", es decir, el vapor de agua se condensa en núcleos de condensación como el sulfato y el nitrato, que resulta en líquido, sufre una reacción de oxidación de fase para formar gotas de lluvia de ácido sulfúrico y gotas de lluvia de ácido nítrico. También sufre el "proceso de limpieza debajo de las nubes", es decir, las gotas que contienen lluvia ácida continúan fusionándose, adsorbiéndose y lavándose; Las gotas de lluvia grandes eventualmente caen al suelo y forman lluvia ácida. La lluvia ácida en China es lluvia de ácido sulfúrico.
La lluvia ácida es causada principalmente por la quema de combustibles fósiles;
(1) s → H2SO4 4s O2 (ignición) → SO2
SO2 H2O → H2SO4 3( Ácido sulfuroso)
2H2SO4 O2 → 2H2SO4 (ácido sulfúrico)
Ecuación de reacción química general:
S O2 (ignición) = SO2-2SO2 2h2o O2 = 2h2SO4
(2) Los óxidos de nitrógeno se disuelven en agua para formar ácido;
A.NO→HNO3 (ácido nítrico)
2NO O2 = 2 NO2· 3no 2 H2O = 2 HNO 3 NO
Ecuación general de reacción química:
4NO 2H2O 3O2=4HNO3
b.NO2→ácido nítrico
Ecuación de reacción química general:
4NO2 2H2O O2→4HNO3
(*Nota: El número después del elemento es una nota al pie y el número antes de la fórmula química es el número estequiométrico .)
En En esta sección, edite los factores que afectan la formación de la lluvia ácida
1 Condiciones de emisión y transformación de los contaminantes ácidos
En términos generales, cuanto más. Cuanto mayor sea la contaminación por SO2 en un lugar, cuanto mayor sea la concentración de iones sulfato en la precipitación, menor será el valor del pH.
2. Amoníaco en la atmósfera
El amoníaco (NH3) en la atmósfera es muy importante para la formación de la lluvia ácida. El amoníaco es la única base gaseosa común en la atmósfera. Debido a su solubilidad en agua, reacciona con ácidos en aerosoles ácidos o agua de lluvia, neutralizando y reduciendo la acidez. Las principales fuentes de amoníaco en la atmósfera son la descomposición de la materia orgánica y la volatilización de los fertilizantes nitrogenados aplicados en las tierras de cultivo. La volatilización del amoníaco del suelo aumenta al aumentar el pH del suelo. El valor del pH del suelo en Beijing y Tianjin está por encima de 7 a 8, mientras que en Chongqing y Guiyang generalmente está entre 5 y 6. Esta es una de las razones importantes por las que los niveles de amoníaco atmosférico son altos en el norte y bajos en el sur. Cuando el suelo es ácido, la capacidad amortiguadora del polvo de las tormentas de polvo es baja. Estos dos factores tomados en conjunto, al menos por ahora, pueden explicar la distribución de la lluvia ácida en el sur de China.
3. Acidez y capacidad amortiguadora de las partículas
Además de los gases ácidos SO2 y NO2, existe otro miembro importante de los contaminantes atmosféricos: las partículas. Las fuentes de partículas son complejas. Principalmente polvo de carbón y tormentas de arena. Este último representa aproximadamente la mitad en el norte y alrededor de un tercio en el sur. Las partículas en suspensión tienen dos efectos en la formación de lluvia ácida. Una es que el metal catalítico que contiene promueve la oxidación del SO2 en ácido; la otra es neutralizar el ácido. Pero si las partículas en sí son ácidas, no podrán neutralizarlas y se convertirán en una fuente de ácido. En la actualidad, el nivel de concentración de partículas atmosféricas en mi país es generalmente alto, de varias a más de diez veces mayor que el de otros países, por lo que no se puede ignorar en la investigación sobre la lluvia ácida.
4. Influencia de las condiciones climáticas
Si las condiciones meteorológicas y el terreno son propicios para la difusión de contaminantes, la concentración de contaminantes en la atmósfera disminuirá y la lluvia ácida se debilitará. Mejorará (como la inversión de temperatura).
Edita esta sección sobre los peligros de la lluvia ácida
El azufre y el nitrógeno son nutrientes. La precipitación ligeramente ácida puede disolver los minerales del suelo para que las plantas los absorban. Si la acidez es demasiado alta y el pH cae por debajo de 5,6, se producirán daños graves. Puede matar directamente grandes áreas de bosque y hacer que los cultivos se marchiten; también puede inhibir la descomposición de la materia orgánica y la fijación de nitrógeno en el suelo, lixiviando calcio, magnesio, potasio y otros nutrientes combinados con los iones del suelo, haciendo que el suelo sea infértil; también puede formar lagos. La acidificación de los ríos disuelve los metales pesados del suelo y los sedimentos del agua en el agua, envenenando a los peces; acelera el proceso de corrosión y erosión de los edificios y reliquias culturales y puede dañar la salud humana;
Los efectos de la lluvia ácida son más obvios y conocidos en Europa y el noreste de Estados Unidos, pero las áreas en riesgo también incluyen Canadá y quizás las montañas de California, las Montañas Rocosas y China. En algunos lugares, a veces se observa que el agua de lluvia que cae es tan ácida como el vinagre. El alcance del impacto de la lluvia ácida es un tema controvertido. Inicialmente el foco de atención fue el daño a la vida acuática en lagos y ríos, pero ahora se reconoce que el daño a edificios, puentes y equipos es otra consecuencia costosa de la lluvia ácida. El impacto del aire contaminado en la salud humana es el más difícil de cuantificar.
Los lagos con poca capacidad de amortiguación son los que más sufren. Cuando existe un amortiguador alcalino natural, los compuestos ácidos de la lluvia ácida (principalmente ácido sulfúrico, ácido nítrico y una pequeña cantidad de ácidos orgánicos) se neutralizarán. Los lagos sobre formaciones graníticas (ácidas) son vulnerables a daños directos, porque el ácido del agua de lluvia puede disolver iones metálicos como el aluminio y el manganeso. Esto puede reducir el crecimiento de plantas y algas y, en algunos lagos, hacer que las poblaciones de peces disminuyan o desaparezcan. Los daños a las plantas causados por esta forma de contaminación van desde efectos nocivos en las hojas hasta daños en las raíces finas.
En el noreste de Estados Unidos, el enfoque principal en la reducción de contaminantes son las centrales eléctricas alimentadas con carbón que queman un alto contenido de azufre. Un posible remedio son los depuradores químicos, que evitan las emisiones contaminantes. Un depurador químico es un dispositivo que se utiliza para tratar gases residuales, disolver, precipitar o eliminar contaminantes. Los catalizadores pueden reducir las emisiones de óxido de nitrógeno de fuentes estacionarias y móviles, otro ejemplo del papel que puede desempeñar la química en la mejora de la calidad del aire.
Editar medidas de control de la lluvia ácida en este apartado
La medida fundamental para controlar la lluvia ácida es reducir las emisiones de dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno.
Medidas de Control
Muchos países de Europa y América del Norte, donde la lluvia ácida es la peor del mundo, finalmente se han dado cuenta de que la atmósfera no tiene fronteras nacionales y la prevención y el control de La lluvia ácida es un problema ambiental internacional. No lo puede resolver un solo país y se deben tomar contramedidas para reducir las emisiones de óxidos de azufre y óxidos de nitrógeno. Después de muchas consultas, el Convenio para el control de la contaminación atmosférica transfronteriza a larga distancia fue adoptado en la reunión de Ministros de Medio Ambiente de la Comisión Económica para Europa de las Naciones Unidas celebrada en Ginebra en junio de 1979 y entró en vigor en junio de 1983. Según la Convención, para finales de 1993, las partes deben reducir las emisiones de dióxido de azufre al 70% de las emisiones de 1980. Treinta y dos países, incluidos Europa y América del Norte (incluidos Estados Unidos y Canadá), han firmado la convención. Para cumplir sus compromisos, la mayoría de los países han tomado medidas proactivas y formulado leyes y regulaciones para reducir la emisión de sustancias que causan ácido. Por ejemplo, la ley sobre lluvia ácida de Estados Unidos estipula que en las zonas al este del río Mississippi, las emisiones de dióxido de azufre se reducirán de 20 millones de toneladas/año en 1983 a 100.000 toneladas/año más tarde; 4,7 millones de toneladas en 1983/año cayeron a 2,3 millones de toneladas/año en 1994, y así sucesivamente. En la actualidad, las principales medidas para reducir las emisiones de dióxido de azufre en el mundo son:
1. La tecnología de desulfuración del carbón crudo puede eliminar entre el 40% y el 60% del azufre inorgánico del carbón.
2. Priorizar el uso de combustibles bajos en azufre, como el carbón bajo en azufre y el gas natural con bajo contenido de azufre.
3. Mejorar la tecnología de quema de carbón y reducir las emisiones de dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno durante el proceso de quema de carbón. Por ejemplo, la tecnología de combustión de carbón líquido es una de las nuevas tecnologías bienvenidas por todos los países. Utiliza principalmente piedra caliza y dolomita para reaccionar con dióxido de azufre, y el sulfato de calcio generado se descarga con las cenizas.
4. Los gases de combustión formados después de la combustión del carbón se desulfuran antes de ser vertidos a la atmósfera.
En la actualidad, se utiliza principalmente el método de la cal, que puede eliminar entre el 85% y el 90% del dióxido de azufre en los gases de combustión. Sin embargo, aunque el efecto de desulfuración es bueno, es muy caro. Por ejemplo, el coste de instalación de un dispositivo de desulfuración de gases de combustión en una central térmica asciende hasta el 25% de la inversión total en la central eléctrica. Ésta es también una de las principales dificultades para controlar la lluvia ácida.
5. Desarrollar nuevas fuentes de energía, como la energía solar, la energía eólica, la energía nuclear, el hielo inflamable, etc. , pero la tecnología actual no es lo suficientemente madura. Si se usa, causará nueva contaminación y el costo de consumo será muy alto.
La lluvia ácida es una manifestación de la contaminación del aire. Debido a que lo primero que llama la atención es la lluvia ácida, se suele llamar lluvia ácida.
Cuando caen lluvia y nieve puras, el dióxido de carbono del aire se disolverá en él para formar ácido carbónico, por lo que tiene una cierta acidez débil. La concentración de dióxido de carbono en el aire suele rondar las 316 ppm y el valor del pH de la precipitación puede alcanzar 5,6. Este es un fenómeno normal y no es lo que solemos llamar lluvia ácida.
Lo que llamamos lluvia ácida se refiere a la precipitación ácida en la que el valor del pH cae por debajo de 5,6 debido a la influencia de las actividades humanas. Con el desarrollo de la industrialización moderna, estas precipitaciones comenzaron a producirse y aumentaron año tras año. Ha comenzado a afectar el medio ambiente en el que viven los humanos, así como a los propios humanos.
No existe registro de la acidez de la lluvia y la nieve en la antigüedad. Las mediciones de la acumulación de hielo en Groenlandia hace unos 180 años muestran que el pH de la nieve en ese momento estaba entre 6 y 7,6.
Antes de la década de 1950, el valor del pH de la precipitación global era generalmente superior a 5, y en algunas zonas industriales se producía lluvia ácida. Desde la década de 1960, con el desarrollo de la industria y el aumento del consumo de combustibles fósiles, el valor del pH de las precipitaciones en algunas zonas industrialmente desarrolladas del mundo (como el sur de Europa septentrional y el este de América del Norte) ha caído por debajo de 5, y el alcance ha disminuido. Continuó expandiéndose y el ecosistema se vio significativamente afectado.
En 1872, el químico británico Smith utilizó por primera vez el término "lluvia ácida" en su libro "Air and Rainfall: The Beginning of Chemical Climatology", señalando que las propiedades químicas de la precipitación se ven afectadas por la quema de carbón. descomposición de materia orgánica, etc. Influida por factores, la lluvia ácida es perjudicial para las plantas y las sustancias.
A mediados de la década de 1950, el ecólogo acuático estadounidense Gorham realizó una serie de trabajos de investigación, revelando la relación entre la acidez de la precipitación y la acidez del agua y el suelo del lago, señalando que la acidez de la precipitación es causada por las emisiones de dióxido de azufre procedentes de la quema de combustibles fósiles y la fundición de metales. Sin embargo, su trabajo pasó desapercibido.
En la década de 1960, el científico sueco Oden realizó por primera vez un estudio exhaustivo sobre registros relevantes de limnología, agronomía y química atmosférica, y descubrió que la precipitación ácida es un fenómeno generalizado en Europa y que la relación entre precipitación y superficie La acidez del agua está aumentando y los contaminantes que contienen azufre y nitrógeno pueden viajar miles de kilómetros por toda Europa.
En 1972, el gobierno sueco presentó un informe a la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Medio Humano: "Air Pollution Across Borders: The Impact of the Impact of Atmosphere and Precipitation on the Environment". Desde entonces, cada vez más países han comenzado a prestar atención al problema de la lluvia ácida y la escala de la investigación ha seguido ampliándose.
En mayo de 1975 se celebró en la Universidad Estatal de Ohio el primer Simposio Internacional sobre Lluvia Ácida y Ecosistemas Forestales. En junio de 1982 se celebró en Estocolmo, Suecia, la Conferencia Internacional sobre Acidificación Ambiental. La lluvia ácida se ha convertido en uno de los principales problemas de contaminación ambiental global.
La formación de lluvia ácida es un fenómeno físico y químico atmosférico complejo. La lluvia ácida contiene una variedad de ácidos orgánicos e inorgánicos, principalmente ácido sulfúrico y ácido nítrico, siendo el ácido sulfúrico el principal. El ácido sulfúrico y el ácido nítrico se convierten a partir del dióxido de azufre y los óxidos de nitrógeno emitidos por las personas, ya sea localmente o transportados desde grandes distancias.
Las actividades industriales como la combustión de carbón y petróleo y la fundición de metales liberarán dióxido de azufre al aire y generarán ácido sulfúrico a través de reacciones de oxidación en fase gaseosa o líquida. Al mismo tiempo, la combustión a alta temperatura hará que el nitrógeno y el oxígeno en el aire generen óxido nítrico. El óxido nítrico continuará reaccionando con el oxígeno en la atmósfera y la mayor parte se convertirá en dióxido de nitrógeno cuando encuentre agua o. vapor, generará ácido nítrico y ácido nitroso.
Debido a las actividades humanas y a los procesos naturales, todavía quedan muchas sustancias gaseosas o sólidas que entran en la atmósfera, lo que también influye en la formación de lluvia ácida. El hierro, el cobre y el magnesio en las partículas atmosféricas son catalizadores de la formación de ácido.
El ozono y el peróxido de hidrógeno producidos por reacciones fotoquímicas atmosféricas son oxidantes que oxidan el dióxido de azufre y calcio en las cenizas volantes, el carbonato de calcio en el suelo, el amoníaco de fuentes naturales y antropogénicas y otras sustancias alcalinas reaccionarán con los ácidos para neutralizarlos.
La acidez de la precipitación es en realidad el equilibrio seco de los principales aniones y cationes de la precipitación. Cuando la concentración de dióxido de azufre y óxido nítrico en la atmósfera es alta, la precipitación será ácida; si la concentración de varios portadores de cationes importantes que representan sustancias alcalinas en la precipitación también es alta, la precipitación no será muy ácida e incluso puede ser alta; ser alcalino de. Esto suele ocurrir en áreas con suelos alcalinos o cuando las concentraciones de partículas en la atmósfera son altas. Por el contrario, incluso si las concentraciones de dióxido de azufre y óxido nítrico en la atmósfera no son altas y hay relativamente pocas sustancias alcalinas, la precipitación seguirá siendo muy ácida. Las chimeneas altas de las zonas industriales pueden esparcir dióxido de azufre a grandes distancias, por lo que la lluvia ácida también cae sobre muchas zonas montañosas y silvestres.
El azufre y el nitrógeno son nutrientes indispensables para el crecimiento de las plantas. Las precipitaciones ligeramente ácidas pueden disolver los minerales de la corteza terrestre para que los animales y las plantas los absorban. Pero si la acidez es demasiado alta, como si el valor del pH cae por debajo de 5, puede dañar el ecosistema.
En áreas con baja saturación de suelo o áreas rocosas con capas delgadas de suelo, el agua de lluvia ácida no se puede neutralizar después de caer al suelo, lo que acidificará el suelo, lagos y ríos.
Cuando el valor del pH del agua de un lago o río cae por debajo de 5, los metales (como el aluminio) del suelo y los sedimentos del agua de la cuenca se disolverán en el agua, envenenando a los peces y afectando gravemente su reproducción y crecimiento. La acidificación de las masas de agua también provocará cambios en la composición y estructura de la vida acuática, con un aumento de algas y hongos resistentes a los ácidos, una disminución de raíces, bacterias e invertebrados, y una reducción de la tasa de descomposición de la materia orgánica. Como resultado, los lagos y ríos acidificados tienen menos peces. Muchos lagos de Suecia, el sur de Noruega y el noreste de Estados Unidos se han convertido en lagos muertos sin peces.
Por ejemplo, en las montañas Adirondack del este de Estados Unidos, más de la mitad de los lagos con una altitud de más de 700 metros tienen un valor de pH inferior a 5, y no hay peces a 90. Entre 1929 y 1937, sólo 4 lagos tenían un pH inferior a 5 o no tenían peces. Actualmente, en Suecia se han acidificado más de 18.000 lagos grandes y medianos, de los cuales unos 4.000 están gravemente acidificados, causando grandes daños a la vida acuática.
La lluvia ácida también puede inhibir la descomposición y la fijación de nitrógeno de la materia orgánica del suelo, lixiviando calcio, magnesio, potasio y otros nutrientes combinados con las partículas del suelo, haciendo que el suelo sea infértil.
La lluvia ácida puede dañar los nuevos brotes y hojas de las plantas, afectando así su desarrollo y crecimiento; la lluvia ácida corroe materiales de construcción, estructuras metálicas, pinturas, etc. , y los edificios y esculturas antiguos también resultarán dañados después de que los lagos y las aguas subterráneas utilizadas como fuentes de agua se acidifiquen, la disolución de los metales tendrá efectos nocivos para la salud de los bebedores.
La medida fundamental para controlar la lluvia ácida es reducir las emisiones antropogénicas de dióxido de azufre y óxido nítrico. Además, países como Suecia también han intentado aplicar cal alcalina al suelo y al agua acidificados, y han logrado buenos resultados en un corto período de tiempo.
¿Cómo reducir la lluvia ácida?
La lluvia ácida es uno de los problemas de calidad del aire más evidentes a los que nos enfrentamos hoy en día. Cuando se queman combustibles fósiles para generar electricidad y proporcionar transporte, se producen ácidos y compuestos que provocan la formación de ácido. Estas sustancias son principalmente ácidos derivados de óxidos de azufre y óxidos de nitrógeno. También existen algunas fuentes naturales de estos compuestos, como rayos, volcanes, quema de biomasa y actividad microbiana, pero aparte de las raras erupciones volcánicas, estas fuentes naturales son bastante pequeñas en comparación con los gases de escape de los automóviles, las centrales eléctricas y las fundiciones.
Las medidas estratégicas para reducir la lluvia ácida pueden requerir miles de millones de dólares de inversión al año. Debido a que los costos son tan significativos, es importante tener una buena comprensión de los procesos atmosféricos involucrados en el transporte, la transformación química y el destino de los contaminantes.
La deposición ácida consta de dos partes, a saber, la deposición "húmeda" (como la lluvia y la nieve) y la deposición seca (los aerosoles o compuestos ácidos gaseosos se depositan en superficies como partículas del suelo y hojas de plantas). El material que eventualmente se deposita generalmente ingresa a la atmósfera en una forma química muy diferente. Por ejemplo, el azufre del carbón se oxida y produce dióxido de azufre, que es la forma gaseosa que emiten las chimeneas. A medida que avanza por la atmósfera, se oxida lentamente y reacciona con el agua para formar ácido sulfúrico, una forma que puede depositarse a cientos de kilómetros a favor del viento.
La formación, reacción y eliminación final de los óxidos de nitrógeno de la atmósfera también es muy compleja. Cuando el nitrógeno y el oxígeno se calientan a altas temperaturas en centrales eléctricas, estufas civiles y motores de automóviles, se produce óxido nítrico (NO), que reacciona con el oxidante para formar dióxido de nitrógeno (NO2) y finalmente ácido nítrico (HNO3). Las estadísticas mundiales sobre los óxidos de nitrógeno (estimaciones cuantitativas de dónde provienen y adónde van) siguen siendo bastante inciertas.
Es fácil ver que hasta que tengamos una comprensión profunda de los ciclos biogeoquímicos de las diferentes formas químicas de nitrógeno, azufre y carbono y las fuentes y destinos globales de estas especies químicas, será difícil tomar una decisión segura sobre la estrategia de control de la contaminación del aire. La química atmosférica y ambiental son fundamentales para lograr un medio ambiente más limpio y saludable. Desarrollar métodos confiables para la determinación de especies químicas traza en el aire, la cinética de reacciones atmosféricas importantes y encontrar procesos químicos nuevos y más efectivos que puedan usarse para reducir las emisiones contaminantes son objetivos a los que el país debe comprometerse en los próximos 10 años. .
Edite el control biológico de la lluvia ácida en este párrafo
En el informe "Características de la vida en 1994" publicado por World Watch Research no hace mucho, se decía: En general, La situación en la Tierra no es muy buena. De todas las medidas de salud planetaria, sólo hemos logrado revertir el deterioro de una: la disminución de los freones que vaciaron la capa de ozono. Las emisiones de carbono no han disminuido y la contaminación del aire es cada vez más grave. Según las estadísticas, los seres humanos emitimos cada año a la atmósfera 1,15 toneladas de SO2 y alrededor de 5.012 millones de toneladas de NO2. Aproximadamente la mitad de la población urbana del mundo vive en un ambiente atmosférico con exceso de SO2, y 654,38 mil millones de personas viven en un ambiente con exceso de partículas. La contaminación del aire se ha convertido en una causa de muerte oculta. El dióxido de azufre es el culpable. Recientemente, 26 países europeos y Canadá firmaron un nuevo acuerdo propuesto por la Comisión Económica de las Naciones Unidas para Europa, y Estados Unidos también se comprometió a reducir las emisiones de SO2 en un 87% para 2010. Los países europeos y Canadá elogiaron el nuevo acuerdo como un hito en la lucha contra la contaminación del aire. El SO2 no sólo contamina el aire y perjudica la salud humana, sino que también es la principal sustancia que forma la lluvia ácida. El SO2 y el NO2 de la atmósfera se disuelven en el agua de lluvia bajo la acción de oxidantes. Cuando el valor del pH de la lluvia, la lluvia helada, la nieve, el granizo y otras precipitaciones es inferior a 5,6, se trata de lluvia ácida. Según la determinación de los departamentos pertinentes de los Estados Unidos, el ácido sulfúrico representa el 60%, el ácido nítrico representa el 33%, el ácido clorhídrico representa el 6% y el resto es ácido carbónico y una pequeña cantidad de ácidos orgánicos.
La lluvia ácida ha traído graves impactos y daños al entorno ecológico de la Tierra y a la economía social humana. La lluvia ácida acidifica el suelo y reduce su fertilidad. Muchas sustancias tóxicas son absorbidas por el sistema de raíces, envenenando el sistema de raíces, matando los pelos de las raíces, haciendo que la planta sea incapaz de absorber agua y nutrientes del suelo e inhibiendo el crecimiento y desarrollo de la planta. La lluvia ácida acidifica las masas de agua de ríos y lagos, inhibe el crecimiento y la reproducción de organismos acuáticos e incluso provoca que los alevines se asfixien y mueran. La lluvia ácida también mata el plancton en el agua, reduce las fuentes de alimento para los peces y altera los ecosistemas acuáticos. La lluvia ácida contamina ríos, lagos y aguas subterráneas y pone en peligro directa o indirectamente la salud humana. La lluvia ácida daña directamente las superficies de las plantas (hojas y tallos) o daña indirectamente el suelo, provocando la disminución de los bosques. La lluvia ácida también puede provocar plagas y enfermedades, provocando la muerte de grandes zonas de bosque. Europa emite 22 millones de toneladas de azufre cada año, destruyendo grandes extensiones de bosque. Más de 654,38 millones de hectáreas de bosques en Sichuan, Guangxi y otras provincias están al borde de la muerte. La lluvia ácida tiene un fuerte efecto corrosivo sobre el metal, la piedra, la madera, el cemento y otros materiales de construcción. Muchos edificios antiguos y esculturas de piedra en todo el mundo han resultado dañados por la lluvia ácida, como el edificio del Parlamento de Canadá y el Buda gigante de Leshan en China. La lluvia ácida también daña directamente las líneas eléctricas, las vías del tren, los puentes y las viviendas.
Actualmente, existen tres zonas principales de lluvia ácida en el mundo. Uno es el área nórdica de lluvia ácida centrada en Alemania, Francia, Gran Bretaña y otros países, que cubre la mayor parte de Europa. La segunda es la zona de lluvia ácida en América del Norte, incluidos Estados Unidos y Canadá, que se formó a finales de los años cincuenta. El área total de estas dos áreas de lluvia ácida alcanza más de 6,5438 millones de kilómetros cuadrados, y el valor del pH de la precipitación es inferior a 5,0, y algunos incluso menos de 4,0. La zona de lluvia ácida formada en China a mediados de la década de 1970, que abarca Sichuan, Guizhou, Guangdong, Guangxi, Hunan, Hubei, Jiangxi, Zhejiang, Jiangsu y Qingdao, es la tercera zona de lluvia ácida más grande del mundo. Aunque la zona de lluvia ácida en mi país es pequeña, se desarrolla y expande rápidamente y tiene una alta tasa de acidificación de las precipitaciones, lo cual es poco común en el mundo. Como la contaminación del aire no conoce fronteras, la lluvia ácida es un desastre global.
El daño de la lluvia ácida ha atraído la atención mundial.
Las Naciones Unidas han celebrado muchas conferencias internacionales para discutir el problema de la lluvia ácida. Muchos países han incluido el control de la lluvia ácida como un importante proyecto de investigación científica. Más de 40 países de todo el mundo ya limitan las emisiones de los vehículos mediante la contaminación. En la "Conferencia de Cooperación Internacional sobre Aplicaciones de la Biotecnología Ecológicamente Inocuas" celebrada en la India del 65438 al 1993, los expertos propusieron el uso de la biotecnología para prevenir, detener y revertir la degradación ambiental, mejorar el desarrollo sostenible y la utilización de los recursos naturales y mantener la integridad ambiental. y medidas de equilibrio ecológico. Los expertos creen que el uso de la biotecnología para controlar el medio ambiente tiene un gran potencial. El carbón es una de las fuentes de energía más importantes en la actualidad, pero contiene azufre y al quemarse emite gases nocivos como el SO2. Hay dos tipos de azufre en el carbón: azufre inorgánico y azufre orgánico. La mayor parte del azufre inorgánico existe en forma de minerales, principalmente pirita (FeS2). Los biólogos utilizan la desulfuración microbiana para convertir el hierro divalente en hierro férrico y el azufre monomérico en ácido sulfúrico, y han logrado buenos resultados. Por ejemplo, el Instituto Central de Investigación de Energía Eléctrica de Japón aisló Thiobacillus del suelo, una bacteria oxidante del hierro que puede eliminar eficazmente el azufre inorgánico del carbón. El Instituto Americano de Investigación del Gas Natural ha analizado una nueva cepa de microorganismos que pueden separar el azufre orgánico del carbón sin degradar su calidad. En la República Checa se detectó una bacteria de azufre calentada por ácido capaz de eliminar el 75% de azufre de la pirita. Según las estadísticas de 1991, la República Checa eliminó del carbón mediante biotecnología una media del 78,5% del azufre inorgánico y del 23,4% del azufre orgánico. En la actualidad, los científicos han descubierto que Thiobacillus ferrooxidans y Thiobacillus thiooxidans pueden eliminar el azufre de la pirita. Una nueva tecnología desarrollada recientemente por el consorcio japonés Electric Power Central Research Institute puede eliminar el 70% del azufre inorgánico y reducir el 60% del polvo. El principio de esta tecnología es simple y el equipo es barato. Es especialmente adecuado para los países en desarrollo que no pueden permitirse costosos equipos de desulfuración. La desulfuración biotecnológica cumple con los principios de "control de fuentes" y "producción limpia" y es un método de tratamiento prometedor y cada vez más valorado por países de todo el mundo.