المطر الحمضي: الأسباب والمؤثرات وتدابير التحكم (1495 كلمة)
قراءة هذه المادة للتعرف على الأسباب والآثار وتدابير التحكم من المطر الحمضي!
المطر الحمضي هو المطر أو أي شكل آخر من أشكال الترسيب الحمضي غير المعتاد ، أي مستويات مرتفعة من أيونات الهيدروجين (درجة الحموضة المنخفضة). يمكن أن يكون لها آثار ضارة على النباتات والحيوانات المائية والبنية التحتية من خلال عملية الترسب الرطب.
الصورة مجاملة: tamutimes.tamu.edu/files/2013/11/AcidRain.jpg
ينتج المطر الحمضي عن انبعاثات مركبات الأمونيوم والكربون والنيتروجين والكبريت التي تتفاعل مع جزيئات الماء في الغلاف الجوي لإنتاج الأحماض. تتفاعل الغازات المختلفة مثل ثاني أكسيد الكبريت وثاني أكسيد النيتروجين مع أبخرة الماء في وجود ضوء الشمس وتشكل حمض الكبريتيك ورذاذ حمض النيتريك. يتم التفاعل بالطريقة التالية.
SO 2 + H 2 O = H 2 SO 3 (حمض كبريتية)
SO2 + O 3 (Ozone) = SO 3 + O 2
SO3 + H 2 O = H 2 SO 4 (حامض الكبريتيك)
2NO + O 2 = 2NO 2
2NO 2 + H 2 O = HNO 3 (حامض النيتريك) + HNO 2 (حمض النيتروز)
يبقى حامض الكبريتيك وحمض النيتريك في حالة بخار عندما تكون درجة الحرارة مرتفعة. يبدأ التكثيف بسقوط الحرارة ويختلط مع المطر أو الضباب أو الثلج وهذا يزيد من حموضته
أسباب المطر الحمضي:
تعتبر أكاسيد النيتروجين أو أكاسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكبريت أو S02 المصدران الرئيسيان للأمطار الحمضية. يتم إعطاء ثاني أكسيد الكبريت ، وهو غاز عديم اللون ، كمنتج ثانوي عندما يتم حرق الوقود الأحفوري المحتوي على الكبريت.
يتم إنتاج هذا الغاز بسبب العمليات الصناعية المختلفة ، مثل معالجة النفط الخام ومصانع المرافق ومصانع الحديد والصلب. كما يمكن أن تؤدي الكوارث الطبيعية والكوارث إلى إطلاق ثاني أكسيد الكبريت في الغلاف الجوي ، مثل النباتات المتعفنة والعوالق ورذاذ البحر والبراكين ، وكلها تنبعث منها حوالي 10٪ من ثاني أكسيد الكبريت.
وعلى العموم ، فإن الاحتراق الصناعي مسؤول عن 69.4٪ من انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت في الغلاف الجوي ، كما أن نقل المركبات مسؤول عن حوالي 3.7٪ .أكسيد النيتروجين هو المادة الكيميائية الأخرى التي يتكون منها المطر الحمضي. يعرف أي مركب نيتروجين يحتوي على ذرات أكسجين من أي كمية بأكسيدات النيتروجين. على سبيل المثال ، ثاني أكسيد النيتروجين وأول أكسيد النيتروجين هي أكاسيد النيتروجين.
يتم إنتاج هذه الغازات في عمليات إطلاق النار التي تنطوي على درجات حرارة عالية للغاية ، مثل محطات المرافق العامة والسيارات ، وكذلك في الصناعات الكيميائية ، مثل في إنتاج الأسمدة.
وينبعث خمسة في المائة من أكسيد النيتروجين بواسطة عمليات طبيعية مثل البرق ، والثورات البركانية ، وحرائق الغابات ، وعمل البكتريا في التربة. العمليات الصناعية تنبعث منها نسبة 32٪ وتعتبر نقل المركبات مسؤولاً عن 43٪.
أكسيد النيتروجين ، وهو غاز خطير في حد ذاته ، يسبب ضررا لأعضاء الجهاز التنفسي عن طريق مهاجمة الأغشية في نفوسهم ، مما يزيد من فرص الإصابة بأمراض الجهاز التنفسي. كما أنه يسبب الضباب الدخاني وهو عامل مساهِم في تلف طبقة الأوزون في الغلاف الجوي. عندما يكون المطر حمضيًا ، يمكن حمل أكسيد النيتروجين بعيدًا عن الموقع الأصلي للمطر.
آثار المطر الحمضي:
للأمطار الحمضية آثار خطيرة على استمرار الحياة على هذا الكوكب. أهم مشاكل المطر الحمضي هي:
أنا. الآثار على الهيئات المائية:
تحتوي معظم الأنهار والبحيرات على درجة حموضة تتراوح ما بين 6 و 8. الأمطار الحمضية التي يمكن أن تسقط مباشرة في هذه المسطحات المائية أو قد يتم غسلها في المياه الجوفية السطحية ، وتغيير بيئتها الكيميائية. يتم تكييف النباتات والحيوانات في هذه المسطحات المائية مدى الحياة في قيمة الرقم الهيدروجيني الأصلي للمياه.
قد تكون الحموضة المتغيرة لبيئتهم تهديدًا لبقائهم. وعلى الرغم من أن بعض أنواع التربة قادرة على زيادة الحموضة ، فإن الأجسام المائية التي تحتوي على تربة ذات قدرة تخزين ضعيفة قد تحرر أيونات الألومنيوم من التربة التي تكون سامة لأشكال الحياة المائية. قراءة المزيد عن تلوث المياه.
ثانيا. الآثار على التربة والغابات:
يُشار إلى المطر الحمضي كأحد الأسباب الرئيسية لتدهور الغابات على ارتفاعات أعلى من جبال الآبالاش من ولاية ماين إلى جورجيا. تتأثر الغابات بشكل مباشر وكذلك بشكل غير مباشر بالمطر الحمضي. عندما تتعرض الأوراق بشكل متكرر للأمطار الحمضية يتم تجريدها من العناصر الغذائية الأساسية الموجودة فيها.
الأمطار الحمضية تسقط على التربة ، وتغير حموضة التربة. في محاولة لتحييد هذا التغير في الأس الهيدروجيني ، تطلق التربة المواد السامة للأشجار التي تنمو عليها. كما أن الماء الحمضي يذوب العناصر الغذائية في التربة وعندما ينفد من السطح ، فإنه يحمل هذه المعادن الأساسية بعيدا عنها ، قبل أن يتم امتصاصها بواسطة النباتات التي تنمو على أرضية الغابة.
ثالثا. تأثيرات الأمطار الحمضية على النباتات والحيوانات المائية:
والأمطار الحمضية لها تأثير طويل المدى يمكن أن تؤثر مباشرة على الحياة المائية ، حيث أن كمية كبيرة من حامض الكبريتيك ومستويات حمض النيتريك في الأمطار الحمضية تستهلكها الحيوانات والنباتات المائية مباشرة. تؤثر الأحماض الضارة على قدرة الأسماك على تناول المغذيات والملح والأكسجين.
تستهلك الحيوانات المائية الأكسجين من الماء من خلال الخياشيم ، لكن الأحماض الضارة تؤدي إلى تكوين المخاط في الخياشيم ، مما يعيق قدرتها على التنفس. تؤثر الأمطار الحمضية على مستوى الرقم الهيدروجيني للمياه مما يقلل من قدرة امتصاص العناصر الغذائية الأساسية في الحياة المائية. هذا يعوق أيضا عملية التكاثر في الأسماك مما يؤدي إلى ضعف البيض أو هش.
د. آثار المطر الحمضي على البشر:
الأهم من ذلك كله ، يؤثر المطر الحمضي على صحة الإنسان بشكل سلبي. لديه القدرة على إيذاء لنا عبر الغلاف الجوي وكذلك التربة حيث يزرع الطعام الذي نأكله. ينتج المطر الحمضي عن المعادن السامة التي تتفكك من المركبات الكيميائية التي تحدث في الطبيعة.
في حين أن المعادن السامة قد تكون خطيرة ، ولكن طالما أنها موجودة في تركيبة مع عناصر أخرى ، فهي ليست ضارة. وبمجرد أن يتسبب المطر الحمضي في إطلاق هذه المعادن السامة ، فإنه يمكن أن يتسلل إلى مياه الشرب ، والحيوانات أو المحاصيل التي يستخدمها البشر كمصدر للغذاء.
هذا الطعام الملوث يمكن أن يضر بالأعصاب عند الأطفال ، أو يؤدي إلى تلف شديد بالمخ ، أو حتى الموت. ويشتبه العلماء في أن الألومنيوم ، وهو أحد المعادن السامة المتأثرة بالمطر الحمضي ، يرتبط بمرض الزهايمر.
من الآثار الصحية الضارة الأخرى للأمطار الحمضية على البشر هي المشاكل التنفسية التي تسببها. تسبب انبعاثات أكسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكبريت مشاكل تنفسية مثل تهيج الحلق والأنف والعين. صداع الراس؛ الربو؛ والسعال الجاف. الأمطار الحمضية ضارة بشكل خاص لأولئك الذين يجدون صعوبة في التنفس أو يعانون من الربو. في الواقع ، حتى رئات الأشخاص الأصحاء يمكن أن تتضرر من الملوثات في الهواء الحمضي.
ضد آثار المطر الحمضي على المعالم التاريخية:
الأمطار الحمضية تدمر نوافذ الزجاج الملون ، تآكل المعدن وتدمر لون الطلاء. يتفاعل المطر الحمضي مع الكالسيوم لتكوين بيكربونات الكالسيوم ، والتي يمكن غسلها بسهولة. يمكن رؤية أحد الآثار القوية للمطر الحمضي على أحد عجائب الدنيا السبع ، تاج محل في الهند.
تم العثور على الجدران والركائز الرخامية لهذا النصب العظيم من صنع الإنسان لتتآكل بسبب الأمطار الحمضية. حتى كاتدرائية القديس بولس في لندن ، وتمثال الحرية في نيويورك هي أمثلة قليلة.
3. قياس التحكم:
عدد الحلول الممكنة للأمطار الحمضية المتوفرة لدينا هي:
أنا. واحدة من أهم حلول المطر الحمضي الأساسية هي استخدام الوقود الذي يحترق بشكل أكثر نظافة ، أو حرق الفحم بكفاءة أكبر. هذا سوف يقلل إلى حد كبير من إمكانيات المطر الحمضي في تطوير الغلاف الجوي.
ثانيا. وبقدر ما يتعلق الأمر بمحطات الطاقة الصناعية ، فإن أفضل حل هو توصيل الأجهزة المعروفة باسم "أجهزة تنقية الغاز" في مداخن هذه النباتات. تعمل أجهزة الغسل هذه على تقليل كمية الكبريت المنتج في الدخان بنسبة 90 - 95٪.
ثالثا. يجب أن تكون المركبات والسيارات إلزامية للامتثال لمعايير انبعاث محكم وفعال للغاية. كما أن تركيب المحولات الحفازة في أنابيب العادم للسيارات يقلل أيضًا من كمية ثاني أكسيد الكبريت التي تنتجها المركبات.
د. بالنسبة لمحطات الطاقة الصناعية ، هناك العديد من حلول المطر الحمضي التي يجب إنفاذها ، حيث إنها بوضوح أكبر المساهمين في تشكيل قطرات الماء المحمضة في الغلاف الجوي. يجب على الصناعات تفتيش وتنظيف جميع معدات الانبعاثات والمداخن والأنابيب بانتظام.
5. كل هذه الحلول المطرّية الحمضية لن تكون مجدية ما لم يتم إعلام الناس وتثقيفهم حول الآثار السيئة ومضار المطر الحمضي. يجب بذل جهد واسع النطاق على المستوى الوطني لتوعية الناس. فقط بعد الانتهاء من ذلك ، فإن جميع حلول المطر الحمضي تحدث فرقا.
الأمطار الحمضية هي واحدة من أكبر المخاطر البيئية التي نواجهها اليوم ، ويجب اتخاذ تدابير قوية لمنعها ، قبل فوات الأوان. يتعين على الحكومات أن تجلس وتنتبه ، وأن تفعل أكثر بكثير مما تفعله بالفعل.
يؤثر المطر الحمضي بشكل سلبي على النباتات والحيوانات والبشر ، ونتيجة لذلك ، لا يمكننا أن نتجاهلها. من واجبنا تجاه أنفسنا ونحو إخواننا من البشر أن نفعل كل ما في وسعنا لمنع وتقلص وجود وزيادة المطر الحمضي في بيئتنا.
