100 великих угроз цивилизации

Кроме того, существуют и естественные источники оксидов серы. Например, они образуются в процессе разрушения органических веществ под действием анаэробных микроорганизмов, в результате чего синтезируется сероводород, который в атмосфере окисляется до серы, оксидов серы, сульфатов и других соединений серы. Кроме того, оксиды серы, сероводород и сульфаты попадают в атмосферу при извержении вулканов.

От кислотных дождей страдают архитектурные сооружения, в том числе и исторические памятники

Но в любом случае диоксид серы, попавший в атмосферу, претерпевает ряд химических превращений, в результате которых образуется серная и сернистая кислоты. Их аэрозоли, в свою очередь, активизируют конденсацию водяного пара, находящегося в атмосфере, вызывая кислотные осадки: дожди, туманы, снег.

Когда серная кислота попадает на землю, она включается в биохимические реакции серобактерий, где переводится в доступные для растений соединения, которые затем участвуют в образовании белков.

Что же касается оксидов азота, то на их распространение в атмосфере обратили внимание только после того, как было установлено, что появление озоновых дыр находится в тесной связи с азотным циклом разрушения озона.

В настоящее время существует два источника поступления оксидов азота в атмосферу: в результате грозовых разрядов и в результате хозяйственной деятельности человека. В дальнейшем диоксид азота при избытке кислорода вступает в реакцию с атмосферной влагой. В результате этих процессов в атмосфере ежегодно образуется около 700 миллионов тонн азотной кислоты, которая в виде слабого раствора с дождями, снегом и другими осадками выпадает на землю. Здесь эта кислота переходит в ее соли – нитраты, которые прекрасно усваиваются растениями.

Вообще же в балансе кислотных осадков примерно 70 % приходится на аэрозоли серной и сернистой кислот, остальные 30 % – на аэрозоли азотной и азотистой кислот.

А теперь, выяснив источники и механизмы возникновения кислотных дождей, попытаемся разобраться, какое влияние оказывают эти токсичные осадки на природные комплексы и здоровье человека. И начнем этот разговор с истории знакомства человека с этим феноменом.

Впервые кислотные дожди проявили себя в 50-х годах прошлого столетия в Западной Европе и Северной Америке. Но поскольку объемы техногенных выбросов оксидов серы и азота за последние десятилетия многократно возросли, размах этого бедствия тоже оказался очень велик. А отрицательные последствия стали настолько значительны, что эта проблема теперь входит в число глобальных.

И это вовсе не голословное утверждение, поскольку оно подтверждается убедительными фактами. Так, кислотные дожди оказывают отрицательное воздействие на водные экосистемы, почву и растительность.

Любой гидробиолог знает, что больше всего видов животных обитает в водоемах, в которых pH воды находится в нейтральной или слабощелочной области. А вот водоемы с очень высоким или с очень низким pH практически необитаемы. Естественно, первыми негативному воздействию кислотных дождей подверглись озера и реки. В Скандинавии, США, Канаде несколько сотен озер превратились в кислотные водоемы. В Швеции в 2500 озерах резко снизилась продуктивность. В Норвегии в 1750 озерах из 5000 пропала рыба. В провинции Онтарио (Канада) пострадало 20 % озер, а в провинции Квебек – до 60 % озер. И виной этим экологическим бедствиям – кислотные дожди.

Кроме того, что само по себе окисление вод негативно сказывается на живых организмах, повышение кислотности также способствует появлению в воде токсичных ионов тяжелых металлов – кадмия, свинца и других, которые до этого находились в составе инертных соединений, не представляющих угрозы обитателям водоемов.

Но подкисленные осадки попадают не только в водоемы, но и в почву. И хотя обитатели этой экологической ниши лучше, по сравнению с водными организмами, приспособлены к низким значениям pH почвенной влаги, но и на них негативно воздействует возрастающая кислотность. Особенно это касается азотфиксирующих бактерий. Но, помимо замедленного развития микрофлоры, на подкисленных почвах плохо развиваются и высшие растения, поскольку повреждается их корневая система: а это отрицательно сказывается на их питании.

Нередко кислые почвы являются также одной из основных причин усыхания лесов в ряде областей Северного полушария. Больше всего от этого фактора страдают еловые, сосновые, пихтовые и дубовые леса. Связано это с тем, что под воздействием кислотных осадков нарушаются процессы транспирации и фотосинтеза. Из-за кислотных дождей на огромных территориях оказались поврежденными леса в Центральной Европы. Например, в одной только Германии это бедствие охватило 35 %, или 2,5 миллиона, гектаров лесного фонда.