Имитационная модель возникновения кислотных дождей в атмосфере
Другие рефераты
Содержание.
Стр.
Введение…………………………………………………………………………...3
1. Определение темы исследования…………………………………………4
2. Проблемное описание изучаемой системы………………………………6
3. Выделение блоков модели…………………………………………………7
1. Поступление в атмосферу соединений серы…………………………8
1. Виды соединений серы…………………………………………..8
2. Источники соединений серы……………………………………8
2. Поступление в атмосферу соединений азота……………………….11
1. Виды соединений азота………………………………………...11
2. Источники соединений азота…………………………………..12
3. Химические превращения соединений серы и азота в атмосфере...14
1. Химические превращения соединений серы…………………14
2. Химические превращения соединений азота…………………16
4. Кислотная седиментация……………………………………………..17
1. Вымывание кислотных веществ из атмосферы………………17
2. Сухие осадки……………………………………………………18
5. Влияние кислотных осадков на природу и человека……………….19
1. Косвенные воздействия………………………………………...19
2. Непосредственные (прямые) воздействия…………………….22
3. Прямые воздействия на человека……………………………...24
6. Мероприятия по снижению негативного воздействия кислотных
дождей……………………………………………………………………..26
4. Описание взаимосвязей между блоками системы……………………...29
Заключение…………………………………………………………………...30
Список использованной литературы……………………………………….31
Введение.
Человек всегда использовал окружающую среду в основном как источник
ресурсов, однако в течение очень длительного времени его деятельность не
оказывала заметного влияния на биосферу. Лишь в конце прошлого столетия
изменения биосферы под влиянием хозяйственной деятельности обратили на себя
внимание ученых. В первой половине нынешнего века эти изменения нарастали и
в настоящее время лавиной обрушились на человеческую цивилизацию. Стремясь
к улучшению условий своей жизни, человек постоянно наращивает темпы
материального производства, не задумываясь о последствиях. При таком
подходе большая часть взятых от природы ресурсов возвращается ей в виде
отходов, часто ядовитых или непригодных для утилизации. Это создает угрозу
и существованию биосферы, и самого человека.
Среди весьма серьезных проблем экологического плана наибольшее
беспокойство вызывает нарастающее загрязнение воздушного бассейна Земли
примесями, имеющими антропогенную природу. Атмосферный воздух является
основной средой деятельности биосферы, в том числе человека. В период
промышленной и научно-технической революции увеличился объем эмиссии в
атмосферу газов и аэрозолей антропогенного происхождения. По
ориентировочным данным ежегодно в атмосферу поступают сотни миллионов тонн
оксидов серы, азота, галогенопроизводных и других соединений. Основными
источниками атмосферных загрязнений являются энергетические установки, в
которых используется минеральное топливо, предприятия черной и цветной
металлургии, химической и нефтехимической промышленности, авиационный и
автомобильный транспорт.
1. Определение темы исследования.
Термином "кислотные дожди" называют все виды метеорологических осадков
- дождь, снег, град, туман, дождь со снегом, - рН которых меньше, чем
среднее значение рН дождевой воды (средний рН для дождевой воды равняется
5.6). Выделяющиеся в процессе человеческой деятельности двуокись серы (SO2)
и окислы азота (NОx) трансформируются в атмосфере земли в кислотообразующие
частицы. Эти частицы вступают в реакцию с водой атмосферы, превращая ее в
растворы кислот, которые и понижают рН дождевой воды. Впервые термин
«кислотный дождь» был введен в 1872 году английским исследователем Ангусом
Смитом. Его внимание привлек викторианский смог в Манчестере. И хотя
ученые того времени отвергли теорию о существовании кислотных дождей,
сегодня уже никто не сомневается, что кислотные дожди являются одной из
причин гибели жизни в водоемах, лесов, урожаев, и растительности. Кроме
того кислотные дожди разрушают здания и памятники культуры, трубопроводы,
приводят в негодность автомобили, понижают плодородие почв и могут
приводить к просачиванию токсичных металлов в водоносные слои почвы. [1]
Вода обычного дождя тоже представляет собой слабокислый раствор. Это
происходит вследствие того, что природные вещества атмосферы, такие как
двуокись углерода (СО2), вступают в реакцию с дождевой водой. При этом
образуется слабая угольная кислота (CO2 + H2O —> H2CO3). Тогда как в идеале
рН дождевой воды равняется 5.6-5.7, в реальной жизни показатель кислотности
(рН) дождевой воды в одной местности может отличаться от показателя
кислотности дождевой воды в другой местности. Это, прежде всего, зависит от
состава газов, содержащихся в атмосфере той или иной местности, таких как
оксид серы и оксиды азота.
Кислотный дождь образуется в результате реакции между водой и такими
загрязняющими веществами, как оксид серы (SO2) и различными оксидами азота
(NOх). Эти вещества выбрасываются в атмосферу автомобильным транспортом, в
результате деятельности металлургических предприятий и электростанций, а
также при сжигании угля и древесины. Вступая в реакцию с водой атмосферы,
они превращаются в растворы кислот - серной, сернистой, азотистой и
азотной. Затем, вместе со снегом или дождем, они выпадают на землю.
Последствия выпадения кислотных дождей наблюдаются в США, Германии,
Чехии, Словакии, Нидерландах, Швейцарии, Австралии, республиках бывшей
Югославии и еще во многих странах земного шара.
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.[2]
Кислотный дождь наносит вред не только водной флоре и фауне. Он также
уничтожает растительность на суше. Ученые считают, что хотя до сегодняшнего
дня механизм до конца еще не изучен, "сложная смесь загрязняющих веществ,
включающая кислотные осадки, озон, и тяжелые металлы...в совокупности
приводят к деградации лесов.
2. Проблемное описание изучаемой системы.
Имитационная модель возникновения кислотных дождей в атмосфере
описывает различные источники выбросов соединений серы и азота в атмосферу,
химические реакции, в результате которых в атмосфере образуются серная и
азотная кислоты и влияние кислотных осадков на природные экосистемы и
человека. Также рассматривается ряд мероприятий по снижению образования
кислотных дождей в атмосфере.
На входе модели рассматриваются различные источники поступления
окислов серы и азоты. Эти источники могут иметь как природное так и
антропогенное происхождение. Вклад антропогенных источни
| |  скачать работу |
Другие рефераты
|
