Koji problemi se odnose na kisele i osnovne tvari koje utječu na okoliš?

Glavni problemi povezani s kiselim tvarima i osnovni utjecaj na okoliš, izravno su povezani s promjenama pH koje induciraju i indirektno ili izravno djeluju na živa bića.

I kisele i osnovne tvari mogu uzrokovati ozbiljne ekološke probleme; Naročito, zakiseljavanje okoliša uzrokuje probleme kiselih kiša, zakiseljavanje oceana, tijela slatke vode i tla. Alkalizacija se očituje osobito u promjenama tla pri bazičnom pH.

Problem okoliša može se definirati kao situacija koja ugrožava integritet bilo kojeg ekosustava i koja se javlja kao posljedica poremećaja u prirodnom okruženju..

Ljudska aktivnost uzrokovala je ekstremne ekološke probleme. Sadašnji način proizvodnje, uz intenzivno korištenje prirodnih resursa i preopterećenje zagađivača, narušava nosivost i otpornost okoliša.

Jedinstveni načini za izmjenu velikih površina zemljišta, za emitiranje ogromnih količina otrovnih tvari u atmosferu i za djelovanje na vodna tijela, u vrlo kratkom vremenu i stvarajući dramatične utjecaje na okoliš, jedinstveni su za ljudsku vrstu.

Kisele tvari ispuštaju se u okoliš kroz neke industrijske otpadne vode, iz rudarskih aktivnosti, primjenom zakiselih gnojiva u tlu i emisija plinova koji reagiraju s kišnicom ili vlagom u zraku koji stvara kisele spojeve.

Osnovne ili alkalne tvari mogu također doći iz različitih industrijskih otpadnih voda i rudarskih aktivnosti.

indeks

• 1 Problemi okoliša zbog zakiseljavanja
  • 1.1 Izvori zakiseljavanja
  • 1.2 Kisele kiše
  • 1.3 Zakiseljavanje tla i podzemnih voda
  • 1.4 Zakiseljavanje oceana, jezera i rijeka
• 2 Problemi okoliša zbog alkalizacije
  • 2.1 Izvori alkalizacije
  • 2.2 Alkalizacija tla
• 3 Reference

Problemi okoliša zbog zakiseljavanja

Izvori zakiseljavanja

otpadna voda

Kisele otpadne vode iz nekih industrija i odvodni sustavi s kiselom rudom sadrže uglavnom kiseline: klorovodičnu (HCl), sumpornu (H)₂SW₄, dušik (HNO₃) i fluorovodik (HF).

Industrija metalurgije, plastike, bojila, eksploziva, farmaceutske i smolne industrije stvaraju izlijevanje kiseline.

emisija

Emisije ugljičnog dioksida (CO₂, sumporni dioksid (SO)₂i dušikovih oksida (NO, NO₂) u atmosferu, od izgaranja fosilnih goriva kao što su ugljen, nafta i prirodni plin, nisu uzrokovane samo globalnim zagrijavanjem planeta, već i kiselom kišom.

Emisije CO₂ također uzrokuju zakiseljavanje oceana i površinskih tijela slatke vode (jezera i rijeke), što je problem katastrofa u okolišu..

gnojiva

Dugotrajna uporaba anorganskih gnojiva koja sadrže amonijak dušik i superfosfate, imaju rezidualni učinak zakiseljavanja tla.

Također, primjena velikih količina organske tvari na vrlo vlažna tla uzrokuje zakiseljavanje zbog djelovanja huminskih kiselina i drugih organskih kiselina..

Među zabrinjavajućim ekološkim problemima koje stvaraju kisele tvari, spomenut ćemo kisele kiše, zakiseljavanje tla i zakiseljavanje kopnenih oceana.

Kisele kiše

Plinovi sumpornog dioksida (SO₂i dušikovih oksida (NO i NO₂), proizvedeni u izgaranju fosilnih goriva u industrijama, elektranama, zraku, moru i kopnu, te u taljenju za vađenje metala, uzrokuju kišne oborine koje su kisele.

U troposferi, SO₂ on se podvrgava oksidaciji u obliku sumporne kiseline (H₂SW₄), jake kiseline i dušikovi oksidi također se pretvaraju u dušičnu kiselinu, drugu jaku kiselinu.

Kada pada kiša, te kiseline prisutne u atmosferi u obliku aerosola ugrađuju se u kišnicu i zakisele.

zgrada

Kisela kišnica nagriza zgrade, mostove i spomenike, jer reagira s kalcijevim karbonatom (CaCO)₃) vapnenačke konstrukcije i mramora i metala. Kisele kišne oborine također zakiseljuju tlo i vodena tijela planeta.

Zakiseljavanje tla i podzemnih voda

Metali u tlu

Kisela kiša mijenja sastav tla, istiskuje toksične teške metale u otopinu tla i ulazi u podzemne vode.

Kod vrlo kiselih pH vrijednosti dolazi do intenzivne izmjene minerala u tlu, zbog pomaka kationa H ionima.⁺ prisutne u visokim koncentracijama. To stvara nestabilnost u strukturi tla, visoke koncentracije toksičnih elemenata i nisku dostupnost hranjivih tvari za biljke.

Kisela tla s pH nižim od 5 sadrže visoke i toksične koncentracije za razvoj biljke aluminija (Al), mangana (Mn) i željeza (Fe).

Osim toga, dostupnost hranjivih tvari kalija (K), fosfora (P), sumpora (S), natrija (Na), molibdena (Mo), kalcija (Ca) i magnezija (Mg) značajno se smanjuje..

mikroorganizmi

Kiselinski uvjeti ne dopuštaju razvoj mikroorganizama u tlu (uglavnom bakterija), koji se razgrađuju organskom tvari.

Bakterije koje fiksiraju dušik rade optimalno na pH vrijednosti između 7 i 6,5; brzina fiksacije drastično se smanjuje kada je pH manji od 6.

Mikroorganizmi također podupiru agregaciju čestica tla, što potiče strukturiranje, prozračivanje i dobru drenažu tla, neophodnu za rast biljaka.

Zakiseljavanje oceana, jezera i rijeka

Zakiseljavanje površinskih voda - oceana, jezera i rijeka - uglavnom nastaje apsorpcijom CO₂  koji dolazi od izgaranja fosilnih goriva.

Površinske vode planeta djeluju kao prirodni ponori CO₂ Atmosferski. Naročito, oceani su veliki ugljični dioksid na Zemlji. CO₂ apsorbira ga voda i reagira s njom stvarajući ugljičnu kiselinu (H₂CO₃):

CO₂ +H₂O → H₂CO₃

Ugljična kiselina disocira u vodi, dajući ione iona⁺ u vodu oceana:

H₂ CO₃+H₂O → H⁺ +HCO₃^-

Prekomjerne koncentracije iona H⁺ proizvesti povećanje kiselosti morskih voda planeta.

Morski ekosustavi

Ta prekomjerna kiselost dramatično utječe na morske ekosustave, a posebno na organizme koji formiraju egzoskelete kalcijevog karbonata (školjke, školjke i druge potporne ili zaštitne strukture), budući da H ioni⁺ istiskuju karbonatni kalcij i otapaju ga, sprječavajući njegovo stvaranje.

Vrste koralja, kamenica, školjki, morskih ježeva, rakova i planktona s egzoskeletom najviše su izravno pogođene zakiseljavanjem oceana.

Život svih morskih vrsta u velikoj mjeri ovisi o koraljnim grebenima jer su to područja s najvećom biološkom raznolikošću mora. Tamo živi velik dio manje faune, koja služi kao hrana za sekundarne potrošače morskog ekosustava, kao što su ribe, kitovi i dupini..

Zakiseljavanje zbog viška CO₂ u Zemljinoj atmosferi predstavlja ozbiljnu prijetnju cjelokupnom morskom ekosustavu. Povijest planeta nikada nije zabilježila proces zakiseljavanja oceana trenutnim stopama - najvišim u posljednjih 300 milijuna godina - koje također umanjuju njezinu sposobnost potapanja CO-a.₂.

Problemi okoliša zbog alkalizacije

Izvori alkalizacije

Industrija i rudarstvo

Industrija deterdženata i sapuna, tekstila, bojenja, proizvodnje papira i farmaceutskih proizvoda, između ostalog, stvaraju osnovne efluente koji sadrže uglavnom natrijev hidroksid (NaOH), jaku bazu i druge baze kao što je natrijev karbonat (Na₂CO₃), što je slaba baza.

Tretman minerala boksita s NaOH za ekstrakciju aluminija, stvara visoko alkalni crveni mulj. Također ekstrakcija nafte i petrokemijska industrija proizvode alkalne otpadne vode.

Glavni ekološki problem koji stvaraju osnovne tvari je alkalizacija tla.

Alkalizacija tla

Alkalna tla imaju pH vrijednost veću od 8,5, imaju vrlo lošu strukturu, s raspršenim česticama i kompaktnim slojem vapnenca od 0,5 do 1 metar dubine, što sprječava rast i infiltraciju korijena, perkolaciju i odvodnju vode.

Imaju toksične koncentracije natrija (Na) i bora (B) i vrlo su neplodna tla. 

reference

1. Bowman, A.F., Van Vuuren, D.P., Derwent, R.G. i Posch, M. (2002) Globalna analiza zakiseljavanja i eutrofikacije na kopnenim ekosustavima. Zagađenje vode, zraka i tla. 41,349-382.
2. Doney, S.C., Fabry, V.J., Feely, R.A. i Kleypas, J.A. (2009). Zakiseljavanje oceana: Drugi CO₂ Godišnji pregled znanosti o moru. 1, 169-192.
3. Ghassemi, F., Jakeman, A.J. i Nix, H.A. (1995). Salinizacija zemljišta i vodnih resursa: ljudski uzroci, opseg, upravljanje i studije slučaja. CAB International, Wallinford, UK. 544pp.
4. Kleypas, J.A. i Yates, K.K. (2009). Koraljni grebeni i zakiseljavanje oceana. Oceanografija. 22,108-117.
5. Mason, C. (2002). Ekologija zagađenja slatke vode. Pearson Education Limited. 400PP.