ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.10.2023
Просмотров: 27
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Лабораторная работа №1
Тема: Кислотные осадки
Выполнил студент: гр. ЗЭЭ-303С, Смольников Илья Артемович
-
Что является количественной характеристикой кислотности растворов?
Количественной характеристикой кислотности среды является водородный показатель рН – логарифм концентрации ионов водорода [H+] (моль/дм3), взятый с обратным знаком, рН = – lg [H+].
-
Дайте определение кислотных осадков, используя понятие “рН”.
Вымывая из атмосферы Н2S04 и НNО3, осадки становятся кислотными. Их рН зависит от количества как кислот, так и воды, в которой они растворены. Сильные дожди обычно менее кислотные. У туманов рН может упасть ниже всего, поскольку здесь кислоты растворены в относительно меньшем количестве влаги.
3.В чем причины и сущность образования кислотных осадков?
Кислотными дождями принято называть любые атмосферные осадки (дождь, снег, град), содержащие какое-либо количество кислот. Наличие кислот приводит к снижению уровня рН. Водородный показатель (рН) – величина, отображающая концентрацию ионов водорода в растворах. Чем ниже уровень рН, тем больше ионов водорода в растворе, тем более кислой является среда.
4. Назовите две важнейшие кислоты, присутствующие в кислотных осадках.
В состав кислотных дождей входят. Серная и азотная кислота.
5. Напишите уравнения химических реакций, показывающих образование кислотных осадков.
SO2 + NO2 = SO3 + NO
2NO + O2 = 2NO2
2NO2 + H2O = HNO3 + HNO2
SO3 + H2O = H2SO4
6. Почему чистая дождевая вода имеет слабокислую среду и чему равно значение рН?
Чистая природная, в частности дождевая, вода в отсутствие загрязнителей тем не менее имеет слабокислую
реакцию (рН = 5,6), поскольку в ней легко растворяется углекислый газ с образованием слабой угольной кислоты.
7. Можно ли образование кислотных осадков отнести к процессу самоочищения атмосферы?
Да можно отнести. Процессы самоочищения атмосферы связаны не только с выпадением осадков и образованием нисходящих потоков, но и с другими метеорологическими явлениями.
8. Почему кислотные осадки являются для многих регионов планеты экологической проблемой?
Кислотные осадки увеличивают вынос минеральных веществ из почвы, снижают урожайность, губят естественную растительность лесов, уничтожают жизнь в пресных водоемах при pH 5 или ниже. Кислотные осадки переводят нерастворимые соединения, находящиеся в почве, в растворимые; в результате закисления почв соединениями Al, Co и других металлов, они накапливаются в растениях и в водах водоемов в больших количествах.
9. Каково влияние кислотных осадков на водные, лесные и почвенные экосистемы?
Кислотный дождь оказывает отрицательное воздействие на водоемы - озера, реки, заливы, пруды - повышая их кислотность до такого уровня, что в них погибает флора и фауна. Водяные растения лучше всего растут в воде со значениями рН между 7 и 9,2. С увеличением кислотности (показатели рН удаляются влево от точки отсчета 7) водяные растения начинают погибать, лишая других животных водоема пищи. При кислотности рН=6 погибают пресноводные креветки. Когда кислотность повышается до рН=5,5, погибают донные бактерии, которые разлагают органические вещества и листья, и органический мусор начинает скапливаться на дне. Затем гибнет планктон - крошечное животное, которое составляет основу пищевой цепи водоема и питается веществами, образующимися при разложении бактериями органических веществ. Когда кислотность достигает рН=4,5, погибает вся рыба, большинство лягушек и насекомых. Почвы, так же как и водоемы, по-разному реагируют на выпадение кислотных осадков. Чем больше в почве содержится карбоната кальция, тем меньше она подвержена закислению. Однако возможности любого буфера ограничены. Известь, например, просто расходуется, реагируя с кислотой. Поэтому говорят о буферной емкости системы. Когда она исчерпана, дополнительные ионы водорода остаются в растворе, и происходит соответствующее понижение рН среды. При одинаковом количестве кислотных осадков в первую очередь подкисляются и гибнут экосистемы с низкой буферной емкостью, а те, у которых она действительно высока, не страдают. Кислотные дожди
отрицательно воздействуют не только на животных, но и на растения. Опыты с моделированием кислотных дождей в теплицах продемонстрировали, что кислоты нарушают защитный восковой покров листьев, делая растения более уязвимыми для насекомых, грибов и других патогенных организмов.
Анализ воды дренирующих различные природные угодья при неодинаковых условиях показал, что кислотные осадки значительно увеличивают выщелачивание биогенов. Ионы водорода легко вытесняют их ионы с частиц почвы и гумуса. Кроме того, при низких значениях рН понижается активность редуцентов и азотфиксаторов, что еще более обостряет дефицит биогенов. Все эти обстоятельства могут вызвать дефицит биогенов, а значит, замедление роста деревьев и их уязвимость для естественных врагов и засух.
10. Каким образом тяжелые металлы, находящиеся в почве, попадают в организм человека?
Почва — резервуар для тяжелых металлов. Они попадают в грунт со стоками, промышленными выбросами, выхлопными газами и удобрениями и остаются в нем дольше, чем в воде или воздухе. Прежде всего, изменения затрагивают биологические свойства почвы: снижается общая численность микроорганизмов, сужается их видовой состав (разнообразие), изменяется структура микробоценозов, падает интенсивность почвенных ферментов и т.д. Сильное загрязнение тяжелыми металлами приводит к изменению и более консервативных признаков почвы, таких, как гумусное состояние, структура, pH среды и др. результатом этого является частичная, а в ряде случаев и полная утрата почвенного плодородия. Продолжительное нахождение токсичных элементов в плодородном слое земли приводят к изменениям его состава и свойств, а в конце концов вызывает нарушение экологического баланса. Взаимодействуя с гумусом, тяжелые металлы образуют труднорастворимые соединения, накапливаясь в почве. Из почвы тяжёлые металлы проникают в растения, которые затем попадают в пищу людей. 11. Почему снижается плодородие почвы при попадании в нее кислотных осадков?
Верхний плодородный слой именуют почвой.
Верхний плодородный слой, населенный живыми организмами. Общий химический состав земной коры определяют немногие химические элементы. Всего лишь 8 элементов распространены в земной коре в весомом количестве (более 1%) - кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, магний, натрий, калий. Наиболее
распространенным элементом является кислород, составляющий почти половину массы земной коры (47,3%)
Кислотность почвы – важный агрохимический параметр, характеризующий пригодность субстрата для выращивания тех или иных культур. Начинающие огородники часто совершают ошибку – регулируют рН на всем участке, в то время, когда нужно создавать оптимальные условия для каждого растения индивидуально. Закисление почвы отрицательно сказывается на ее плодородии и негативно воздействует на вегетацию большинства растений.
Из-за сильной концентрации органических кислот в клетках нарушается белковый обмен, замедляется развитие корней, происходит их постепенное отмирание.
Избыточная кислотность сдерживает продвижение фосфора в надземную часть растения, что провоцирует фосфорное голодание.
В кислой среде снижается доступность элементов питания, особенно фосфора, калия, кальция, магния. А вот концентрация железа, алюминия, бора, цинка достигает токсичного для корней уровня.
В отличие от нейтральной, повышенная кислотность почвы подавляет деятельность полезных микроорганизмов, которые обогащают плодородный слой азотом. Параллельно провоцирует рост патогенной микрофлоры (грибков, вирусов, болезнетворных бактерий).
Избыточно щелочная среда (pH>7,5–8) для растений не менее губительна. В ней большинство необходимых для роста микроэлементов (фосфор, железо, марганец, бор, магний) переходят в нерастворимые гидроокиси и становятся недоступными для питания.
12. В чем проявляется экономический ущерб, наносимый кислотными осадками?
Остатки кислотных дождей и другие вредные вещества, находящиеся в воздухе крупных городов, вызывают также разрушение эксплуатирующейся промышленной продукции. Так, исследования показали, что интенсивность коррозии в городе стала в три раза больше, чем в сельской местности. Экономический ущерб от кислотных дожей в некоторых странах доходит до 4% валового национального продукта. Промышленные предприятия, городской транспорт и теплогенерирующие установки являются причиной возникновения (в основном в городах) смога: недопустимого загрязнения обитаемой человеком наружной воздушной среды вследствие выделения в нее указанными источниками вредных веществ при неблагоприятных погодных условиях (отсутствие ветра, температурная инверсия и др.).