Студопедия — Лабораторная работа №2. Определение кислотности атмосферных осадков
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Лабораторная работа №2. Определение кислотности атмосферных осадков






Определение кислотности атмосферных осадков.

Цель работы. Изучение основных факторов изменения кислотности атмосферных осадков и воздействия кислых дождей на экосистемы. Освоение метода потенциометрин н определение кислотности атмосферных осадков с использованием этого метода.

На лабораторном занятии формируются знания:

- о факторах, определяющих кислотность атмосферных осадков;

- о влиянии кислотных дождей на агроландшафты и строительные конструкции;

- о последствиях длительного выпадения кислотных дождей на здоровье человека;

умения:

- отбирать пробы атмосферных осадков;

- определять кислотность осадков методом потенциометрии;

- делать прогноз влияния кислотных дождей на агроландшафты и человека

Материально-техническое оборудование: пробы атмосферных осадков, рН метр, лабораторная посуда, буферные растворы.

Глоссарий:

Атмосферные осадки, кислотный дождь, источники кислотных дождей, сухие осадки, потенциометрия.

Ход работы

I Для проведения работы предварительно сделайте отбор проб дождевой воды в разных районах города

II. Изучите общие положения методики

III. Изучите принцип метода потенциометрин н дайте его краткое описание.

IV. Опишите устройство и принцип действии рН метра

V. Опишите последовательность действий при определении кислотности дождевых выпадений.

VI Проведите измерения рН в пробе на приборе в соответствии с методикой н запишите полученный результат.

VII. Оцените степень кислотности выпавших осадков по отношению к геохимически чистой среде.

VIII. Сделайте предположения о возможных причинах изменения кислотности дождевых выпадений.

IX. Сделайте прогноз возможных экологических последствий длительного воздействия дождевых выпадений с данной кислотностью на почвенный и растительный покров.

Общие положения.

Кислотный дождь - результат присутствия в атмосфере оксидов серы и оксидов азота. Оксиды серы поступают в воздух при сжигании. ископаемых видов топлива, содержащих серу, первое место; среда которой занимает каменный уголь (прежде всего тепловые электростанции и при выплавке металлов), на втором - нефть, на третьем (с большим разрывом) - природный газ.

Оксиды азота также образуются при сжигании ископаемых видов топлива, но их основным источником, видимо оказывается сам воздух, поскольку ископаемое топливо не содержит азот в больших количествах Выбросы оксидов азота в атмосферу обусловлены сжиганием всех трех видов топлива при высоких температурах.. Другим крупным источником оксидов азота являются автомобили.

Как правило, воздействие оксидов серы н азота ограничивается районами, непосредственно примыкающими к источниками их выбросов, обычно 30-50 км. Однако, так как дымовые газы тепловых электростанций (вместе с загрязнителями) часто выбрасываются в атмосферу посредством высоких труб, оксиды серы и азота из этих источников обычно распространяются на большие расстояния атмосферными воздушными течениями. Таким образом, эти загрязнения часто носят глобальный характер, не имея государственных границ. Великобритания н северная часть Европа «экспортируют» кислотные дожди в Швецию н Норвегию, Китай - в Японию, США - в Канаду, н наоборот.

Рис. 1. Образование серной кислоты в капельках дождя

Образование азотной кислоты в капельках дождя

2О

NO2 → HNO3

 

Двуокись серы и окись азота в атмосфере быстро вступают в химические реакции с образованием серной (H2S04), сернистой (H2S03) и азотной (HN03) кислот. Серная кислота составляет около 60% всех содержащихся в дождевой воде кислот, азотная около 35%. Хотя в зависимости от характера загрязнения серная и азотная кислоты могут вносить разные вклады в уровень кислотности дождевых выпадений.

Существуют два возможных пути образования серной кислоты в дождевых выпадения (рнс.1). Первый (преобладающий) состоит в растворении двуокиси серы в парах воды с образованием сернистой кислоты и дальнейшем ее окислении до серной кислоты Второй путь предполагает окисление двуокиси серы до трехокнсн, которая затем растворяется в капельках воды с образованием серной кислоты Окись азота окисляется до двуокиси, которая тоже растворяется в капельках воды с образованием азотной кислоты. Эти две кислоты, а также соли данных кислот обусловливают выпадение кислотных дождей. Чем выше содержание оксидов в воздухе, тем чаще выпадают кислотные дожди.

На растения и на почву из воздуха также выпадают сухие кислые частицы. Как правило, это сульфаты кальция и магния. Выпадение таких сухих осадков оказывается важным механизмом, посредством которого кислоты из воздуха попадают на землю (рнс.2)

Рис. 2. Образование сухих осадков.

 

Мерой кислотности воды служит число ионов водорода на 1 л воды. Молекулы воды (Н20) обычно диссоциируют на катионы Н+ и анноны ОН-. В пробе чистой воды одна десятимнллионная (10-7) доля молекул воды диссоциирует на водородные н гндроксильные ноны, причем в чистой воде эти ноны присутствуют в равных количествах.

-Дождевую воду нельзя назвать чистой водой, так как она находится в контакте с двуокисью углерода - естественным компонентом атмосферы, н растворяет ее. При этом образуется слабая угольная кислота. Концентрация водородных ионов относительно молекул воды в незагрязненной дождевой воде, содержащей двуокись углерода, составят примерно одну миллионную долю (10-6), или 1 нон водорода на 1 млн. молекул воды Таким образом, концентрация водородных ионов в дождевой воде при растворении в ней двуокиси углерода, присутствующей в атмосфере, увеличивается в 10 раз. Именно такое число водородных ионов должно, быть характерно для чистой дождевой воды в природных условиях

Для дождей, выпадающих во многих регионах земного шара, характерно значительно большее увеличение концентрации водородных нонов. Так, дождь в Новой Англии имеет концентрацию Н-нонов 10-4, восточные регионы США дождевые выпадения имеют кислотность от 4 до 4.5 единиц рН. И хотя значение рН-4 для дождевой воды весьма редкое явление, в настоящее время в некоторых районах часто наблюдаются значение рН ниже 4.

Кислотные дожди оказывают целый ряд негативных воздействий на окружающую среду. При регулярном выпадении осадков с низкими значениями рН происходит подкислении воды в водоёмах и, как следствие, гибель в них рыбы, сокращение численности различных живых организмов.

Наиболее чувствительны к подкисляющему воздействию атмосферных осадков водоемы, подстилающими породами в которых служат граниты и гнейсы, отличающиеся слабой растворимостью в воде. Поэтому вода в таких водоемах слабо минерализована, очень мягкая и легко поддается подкислению. Осадочные породы, известняки, наоборот, способствуют минерализации воды, которая обеспечивает буферность водоема к подкислению. Аналогичное воздействие оказывают также тяжелые карбонатные почвы с высоким содержанием кальция.

В кислой среде происходит растворениенекоторых минералов.Например, ртуть превращается в метилртуть, очень ядовитое соединение, способное накапливаться в пищевых цепях.

Подкисление воды в водохранилищах приводит к тому, что если такая вода используется для питьевых целей, то, при транспортировке по трубам, в ней могут растворяться многие тяжелые металлы, например, свинец.

Кислотные дожди повреждают строительные материалы, вызывают коррозию металлов в строительных конструкциях. В настоящее время это способствует разрушению многих архитектурных памятников.

Подкисляющее действие кислотных осадков на почву, наиболее выражено на легких почвах, с низким содержанием гумуса. Наоборот, почвы тяжелые, высокогумусные, карбонатные обладают высокой буферностью в отношении подкисления.

Одним из наиболее ярко выраженных воздействий кислотных дождей на экосистемы является деградация лесов. В это понятие включают снижение продуктивности леса, замедление роста деревьев, повреждения деревьев (раннее опадение хвои и листьев, растрескивание коры и т.п.) и даже их гибель. Такие явления, например, наблюдались в Германии и США.

Древесные породы имеют различную чувствительность к кислотным дождям. Можно вьзделнть следующие 5 групп древесных пород;

1)очень чувствительные - ель, сосна, пихта;

2)чувствительные - липа, малина;

3)среднечувствнтельные - сирень, ель колючая;

4)малочувствительные - бузина, тис черный, ягодники;

5)очень устойчивые - бересклет.

Некоторые природные факторы способствуют усилению действия кислотных дождей на растения. Так, деградации лесов в значительной степени способствуют засухи. Очень часто повреждаемые леса находятся на возвышенности. В этом случае они часто оказываются погруженными в туманы, которые, как правило, имеют еще большую кислотность, чем дожди. На менее буферных почвах, более чувствительных к изменению кислотности (легких, низкогумусных), деградация лесов проявляется прежде всего. Вероятной причиной этого является появление в таких почвах под действием кислот подвижного алюминия, который способствует повреждению тонких корневых волосков и проникновению через них в растения бактерий. Усиливает деградацию лесов также наличие в атмосферном воздухе оксидов серы и озона.

Основными мерами, предупреждающими и исправляющими негативные последствия кислотных дождей являются:

■ очистка дымовых газов от оксидов серы;

■ совершенствование автомобильных двигателей;

■ обработка озер известняком

Кислотность дождевых выпадений, как правило, определяется с использованием метода потенциометрии.







Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 3723. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Медицинская документация родильного дома Учетные формы родильного дома № 111/у Индивидуальная карта беременной и родильницы № 113/у Обменная карта родильного дома...

Основные разделы работы участкового врача-педиатра Ведущей фигурой в организации внебольничной помощи детям является участковый врач-педиатр детской городской поликлиники...

Ученые, внесшие большой вклад в развитие науки биологии Краткая история развития биологии. Чарльз Дарвин (1809 -1882)- основной труд « О происхождении видов путем естественного отбора или Сохранение благоприятствующих пород в борьбе за жизнь»...

Понятие массовых мероприятий, их виды Под массовыми мероприятиями следует понимать совокупность действий или явлений социальной жизни с участием большого количества граждан...

Тактика действий нарядов полиции по предупреждению и пресечению правонарушений при проведении массовых мероприятий К особенностям проведения массовых мероприятий и факторам, влияющим на охрану общественного порядка и обеспечение общественной безопасности, можно отнести значительное количество субъектов, принимающих участие в их подготовке и проведении...

Тактические действия нарядов полиции по предупреждению и пресечению групповых нарушений общественного порядка и массовых беспорядков В целях предупреждения разрастания групповых нарушений общественного порядка (далееГНОП) в массовые беспорядки подразделения (наряды) полиции осуществляют следующие мероприятия...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия