Jaké problémy s kyselými a základními látkami ovlivňují životní prostředí?

Hlavní problémy související s kyselými látkami a základní, které mají vliv na životní prostředí, jsou přímo spojeny se změnami pH, které vyvolávají a nepřímo nebo přímo ovlivňují živé bytosti.

Kyselé i základní látky mohou způsobit vážné environmentální problémy; Zejména okyselení životního prostředí způsobuje problémy s kyselým deštěm, acidifikací oceánů, těl sladké vody a půd. Alkalizace se projevuje zejména při půdních změnách při zásaditém pH.

Environmentální problém lze definovat jako situaci, která ohrožuje integritu jakéhokoliv ekosystému a která se vyskytuje v důsledku narušení přírodního prostředí..

Lidská činnost způsobila extrémní environmentální problémy. Současný způsob výroby, intenzivní využívání přírodních zdrojů a přetížení znečišťujících látek, narušuje únosnost a odolnost životního prostředí..

Jedinečné způsoby, jak modifikovat velké plochy půdy, vypouštět velké množství toxických látek do ovzduší a ovlivňovat vodní útvary, ve velmi krátkém období a generovat dramatické dopady na životní prostředí, jsou pro lidský druh jedinečné..

Kyselé látky jsou vypouštěny do životního prostředí prostřednictvím některých průmyslových odpadů, z hornické činnosti, používání okyselujících půdních hnojiv a emisí plynů, které reagují s dešťovou vodou nebo s vlhkostí ve vzduchu produkujících kyselé sloučeniny..

Základní nebo alkalické látky mohou také pocházet z různých průmyslových odpadů a těžební činnosti.

Index

• 1 Environmentální problémy způsobené okyselením
  • 1.1 Zdroje okyselení
  • 1.2 Kyselý déšť
  • 1.3 Acidifikace půd a podzemních vod
  • 1.4 Acidifikace oceánů, jezer a řek
• 2 Environmentální problémy způsobené alkalizací
  • 2.1 Zdroje alkalizace
  • 2.2 Alkalizace půd
• 3 Odkazy

Environmentální problémy způsobené okyselením

Zdroje okyselení

Odtoky

Kyselé výtoky z některých průmyslových odvětví a kyselých těžebních odtoků obsahují hlavně kyseliny: kyselina chlorovodíková (HC1), kyselina sírová (H)₂SO₄), dusičnan (HNO)₃) a fluorovodíku (HF).

Hutnictví, plasty, barviva, výbušniny, farmaceutický průmysl a průmysl pryskyřic vytvářejí úniky kyseliny.

Emise

Emise oxidu uhličitého (CO. \ T₂), oxid siřičitý (SO)₂) a oxidy dusíku (NO, NO.)₂) do atmosféry, ze spalování fosilních paliv, jako je uhlí, ropa a zemní plyn, nejsou způsobeny pouze globálním oteplováním planety, ale také kyselým deštěm.

Emise CO₂ způsobují také acidifikaci oceánů a povrchových útvarů sladké vody (jezera a řeky), environmentální problém katastrofických rozměrů.

Hnojiva

Dlouhodobé používání anorganických hnojiv obsahujících amoniakální dusík a superfosfáty má zbytkový účinek acidifikace půdy.

Také aplikace velkých množství organické hmoty na velmi vlhké půdy způsobuje okyselení vlivem působení huminových kyselin a jiných organických kyselin..

Mezi nejzávažnější environmentální problémy způsobené kyselými látkami se zmiňují kyselé deště, acidifikace půd a acidifikace suchozemských oceánů..

Kyselý déšť

Plyny oxidu siřičitého (SO₂) a oxidy dusíku (NO a NO.)₂), které vznikají při spalování fosilních paliv v průmyslu, elektrárnách, letecké, námořní a pozemní dopravě a při tavení kovů pro těžbu kovů, jsou příčinou kyselých srážek..

V troposféře, SO₂ prochází oxidací za vzniku kyseliny sírové (H₂SO₄), silná kyselina a oxidy dusíku jsou také transformovány na kyselinu dusičnou, další silnou kyselinu.

Při dešti se tyto kyseliny přítomné v atmosféře ve formě aerosolů začleňují do dešťové vody a okyselují.

Budovy

Kyselá dešťová voda koroduje budovy, mosty a památky, protože reaguje s uhličitanem vápenatým (CaCO)₃) vápencové konstrukce a mramoru a kovů. Také kyselé deštivé srážky acidifikují půdní a vodní útvary planety.

Acidifikace půd a podzemních vod

Kovy v půdě

Kyselý déšť mění složení půdy, vytlačuje toxické těžké kovy do půdního roztoku a do podzemních vod.

Při velmi kyselých hodnotách pH dochází k intenzivní změně minerálů v půdě v důsledku vytěsnění kationtů ionty H.⁺ ve vysokých koncentracích. To vytváří nestabilitu ve struktuře půdy, vysoké koncentrace toxických prvků a nízkou dostupnost živin pro rostliny.

Kyselé půdy s pH nižším než 5 obsahují vysoké a toxické koncentrace pro vývoj rostlin hliníku (Al), manganu (Mn) a železa (Fe)..

Kromě toho je výrazně snížena dostupnost živin draslíku draselného (K), fosforu (P), síry (S), sodíku (Na), molybdenu (Mo), vápníku (Ca) a hořčíku (Mg)..

Mikroorganismy

Kyselé podmínky neumožňují rozvoj půdních mikroorganismů (především bakterií), které jsou rozkladem organické hmoty.

Bakterie fixující dusík optimálně pracují při hodnotách pH mezi 7 a 6,5; rychlost fixace klesá drasticky, když je hodnota pH nižší než 6.

Mikroorganismy také napomáhají agregaci půdních částic, což podporuje strukturování, provzdušňování a dobré odvodnění půdy, nezbytné pro růst rostlin.

Acidifikace oceánů, jezer a řek

Okyselování povrchových vod - oceánů, jezer a řek - vzniká hlavně absorpcí CO₂  které pochází ze spalování fosilních paliv.

Povrchové vody planety působí jako přirozené klesání CO₂ atmosférický Zejména oceány jsou velkým uhlím oxidu uhličitého na Zemi. CO₂ je absorbován vodou a reaguje s ním za vzniku kyseliny uhličité (H₂CO₃):

CO₂ +H₂O → H₂CO₃

Kyselina uhličitá disociuje ve vodě a poskytuje H ionty⁺ do vody oceánů:

H₂ CO₃+H₂O → H⁺ +HCO₃^-

Nadměrné koncentrace iontů H⁺ zvýšení kyselosti mořských vod planety.

Mořské ekosystémy

Tento přebytek kyselin dramaticky ovlivňuje mořské ekosystémy a zejména organismy, které tvoří exoskeletony uhličitanu vápenatého (skořápky, skořápky a jiné podpůrné nebo ochranné struktury), protože ionty H⁺ vytěsňují uhličitan vápenatý a rozpouští jej, čímž zabraňují jeho tvorbě.

Druhy korálů, ústřic, škeblí, mořských ježků, krabů a planktonu s exoskeletonem jsou nejvíce postiženy přímo acidifikací oceánů..

Život všech mořských druhů závisí do značné míry na korálových útesech, neboť se jedná o oblasti s největší biologickou rozmanitostí moře. Velká část menší fauny zde žije a přijímá útočiště a slouží jako potrava pro sekundární spotřebitele mořského ekosystému, jako jsou ryby, velryby a delfíni..

Acidifikace v důsledku přebytku CO₂ v atmosféře Země představuje vážnou hrozbu pro celý mořský ekosystém. Historie planety nikdy nezaznamenala proces acidifikace oceánu při současných hodnotách - nejvyšší z posledních 300 milionů let -, které také snižují jeho kapacitu jako dřez CO.₂.

Environmentální problémy způsobené alkalizací

Zdroje alkalizace

Průmyslová a těžební

Průmyslová odvětví detergentů a mýdel, textilií, barviv, papírenského průmyslu a farmaceutických výrobků mimo jiné generují základní odpadní vody, které obsahují hlavně hydroxid sodný (NaOH), silnou bázi a další zásady, jako je uhličitan sodný (Na).₂CO₃), což je slabá základna.

Úprava minerálu bauxitu hydroxidem sodným pro extrakci hliníku vytváří vysoce alkalický červený kal. Také těžba ropy a petrochemický průmysl produkují alkalické odpadní vody.

Hlavním ekologickým problémem základních látek je alkalizace půd.

Alkalizace půdy

Alkalické půdy mají hodnoty pH vyšší než 8,5, mají velmi špatnou strukturu, s dispergovanými částicemi a kompaktními vápenatými vrstvami mezi hloubkou 0,5 až 1 metr, což zabraňuje růstu a infiltraci kořenů, průniku a odtoku vody..

Mají toxické koncentrace sodíku (Na) a boru (B) a jsou vysoce neplodné půdy. 

Odkazy

1. Bowman, A. F., Van Vuuren, D. P., Derwent, R. G. a Posch, M. (2002) Globální analýza acidifikace a eutrofizace na suchozemských ekosystémech. Znečištění vody, ovzduší a půdy. 41,349-382.
2. Doney, S.C., Fabry, V.J., Feely, R.A. a Kleypas, J.A. (2009). Okyselení oceánu: ostatní CO₂ Roční přehled mořských věd. 1, 169-192.
3. Ghassemi, F., Jakeman, A.J. a Nix, H.A. (1995). Salinizace půdy a vodních zdrojů: lidské příčiny, rozsah, řízení a případové studie. CAB mezinárodní, Wallinford, UK. 544pp.
4. Kleypas, J.A. a Yates, K. K. (2009). Korálové útesy a okyselení oceánu. Oceánografie. 22,108-117.
5. Mason, C. (2002). Ekologie sladkovodního znečištění. Pearson Education Limited. 400pp.