Действие кислых осадков на почвы

Нравится Действие кислых осадков на почвы

Эмиссия значительных количеств соединений серы существенно повышает естественные уровни концентрации элемента вблизи источников выброса. В урбанизированной зоне содержание соединений серы в атмосферном воздухе обусловливается антропогенными эмиссиями. В индустриально - региональной зоне антропогенный вклад существенно превышает воздействие природных источников, а в геохимически чистой превалирует природный фактор. Установлено, что в индустриальных регионах до 60% почвенной кислотности определяется образованием в атмосфере серной кислоты. Биогеохимические циклы природной серы связаны с уровнями ее содержания в породах, почвах, живых организмах.

Содержание серы в осадочных породах выше, чем изверженных. Наиболее богаты серой глины, несколько меньше ее в карбонатных породах, еще меньше в песчаниках. Среди изверженных магматических пород высокое содержание серы отмечается в интрузиях к которым приурочены сульфидные руды. Сера в почвах представлена органическими и неорганическими соединениями соотношение которых зависит от типа почвы и от глубины залегания генетического горизонта. Наиболее доступная растениям сульфатная форма составляет не более 10-25 % от общего содержания. Основные поступления серы в почву происходят с пылью и кислыми дождями, причем с пылевой фракцией серы поступает в десятки раз больше, чем с кислыми дождями.

На почвы кислые осадки оказывают наиболее ощутимое отрицательное воздействие северных и тропических районах. В первом случае это связано с тем, что подкисляются и без того кислые (подзолистые и их разновидности) почвы. Эти почвы, как правило, не содержат природных соединений, нейтрализующих кислотность (карбонат кальция, доломит и др.)

Тропические почвы хотя и имеют нейтральную и щелочную реакцию но также не содержат веществ - нейтрализаторов кислотности в силу интенсивного и постоянного промывания дождями.

Поступающий с осадками сульфат - ион SO2-4 поглощается живыми организмами, а при избытке анионов - может поглощаться путем хемосорбции на оксидах Fe и AL, при этом выделяется OH-, нейтрализирующий H+:

2FeOOH+SO2-4->(FeO)2SO4+2OH-

Потери серы из почвы происходят за счет микробиологического восстановления сульфатов до летучих газообразных соединений типа сероводорода, дисульфата углерода. Реакции окисления восстановленных соединений серы протекают в почвах достаточно быстро при доступе атмосферного воздуха. Сульфиды и элементная сера постепенно окисляются даже кислородом воздуха; в аэробных условиях в окислении принимают участие различные группы тионовых и серобактерий. Элементная сера появляется в почвах как промежуточный продукт окисления сульфидов железа или вносится с химическими загрязняющими веществами. Окисление серы в почвах протекает ступенчато, причем конечным продуктом является серная кислота или сульфаты:

S->S2O2-3->S4O2-6->SO2-3->SO2-4

Окисление пирита кислородом воздуха также приводит к накоплению серной кислоты:

2FeS2+2H2O+7O2->2FeSO4+2H2SO4

С помощью бактерий сульфат железа (II) окисляется до Fe2(SO4)3;

4FeSO4+O2+2H2SO4->2Fe2(SO4)3+2H2O

Особый интерес представляют реакции восстановления сульфатов сульфатредуцирующими бактериями. Сульфаты неустойчивы в анаэробных условиях и при достаточном содержании органического вещества восстанавливаются анаэробными бактериями, причем происходит подщелачивание среды:

Na2O4+Fe(OH)3+9H+->FeS+2NaOH+5H2O

Деятельность сульфатредуцирующих бактерий приводит к накоплению в почвах сульфидов железа и соды.

В почвах с непромывным водным режимом и при аэробных условиях сера накапливается в виде гипса или в составе легкорастворимых солей. При умеренном содержании гипс положительно влияет на свойства почв и даже используется для мелиорации солонцов. При высоких уровнях накопления гипс образует плотные скопления, что резко ухудшает физические свойства почв.

В почвах, подверженных техногенному загрязнению, происходит значительное возрастание не только валового содержания серы, но также и водо-растворимых сульфатов. При загрязнении почв серой резко увеличивается число серо-окисляющих микроорганизмов и серо-окисляющих грибов, что служит хорошим индикатором загрязнения биосферы соединениями серы.

Попадая в почву, кислые осадки увеличивают подвижность и вымывание катионов, снижают активность редуцентов, азотофиксаторов и других организмов почвеной среды. При pH равной 5 и ниже в почвах резко увеличивается растворимость минералов, из которых высвобождается алюминий, который в свободной форме ядовит. Кислые осадки также повышают подвижность тяжелых металлов (кадмия, свинца, ртути). В ряде мест кислые осадки и продукты их действия (алюминий, тяжелые металлы, нитраты и др.) проникают в грунтовые воды, а затем в водоемы и водопроводную сеть, где также способствуют высвобождению из труб алюминия и других вредных веществ. Результатом этого является ухудшение качества питьевой воды.



Опубликовано:06/11/2003
Автор:ВШБ
Читателей:787

Оценка статьи: ОтвратительноУжасноПлохоСреднеХорошоПохвальноОтличноПревосходноПрекрасноВеликолепно! [Голосов: 0]



Новости науки Яркие достижения российских ученых
Яркие достижения российских ученых
8 февраля в городе Москве объявили имена лауреатов президентской премии в области науки и инноваций. Она была учреждена Министерством образования и вручается наиболее активным
Новости науки Юридическое образование заочно – правильное решение
Юридическое образование заочно – правильное решение
Почему настолько попуярна такая форма обучения? В наше время на рынке есть огромный спрос на специалистов, которые обладают достаточно глубокими профессиональными юридическими знаниями и довольно широкими компетенциями. Поэтому не удивительно, что заочное юридическое образование только набирает популярности, потому
Новости науки В Сибири вывели фиолетовую пшеницу
В Сибири вывели фиолетовую пшеницу
Ученые Института генетики и цитологии СО РАН вывели пшеницу фиолетового цвета. Главная особенность самой культуры – устойчивость к неблагоприятным природным условиям. Помимо этого,
Новости науки Контрольная на заказ в Новосибирске: за положительными отзывами и качественным проектом к профессионалам
Контрольная на заказ в Новосибирске: за положительными отзывами и качественным проектом к профессионалам
Любое современное обучение построено по классической схеме предоставления знаний, а затем их дальнейшей проверки. Способов для тестирования того, как учащиеся усвоили материал, есть много. Одним из наиболее востребованных и популярных является контрольный срез знаний. Не желаете, чтобы преподаватель занес вас в свой