Действие кислых осадков на почвы

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:1098

Оценка статьи: ОтвратительноУжасноПлохоСреднеХорошоПохвальноОтличноПревосходноПрекрасноВеликолепно! [Голосов: 2]



 
Новости В приморском
В приморском
На днях в объектив фотоловушки на территории нацпарка «Земля леопарда» попал леопард дальневосточный Leo 35M. Ученые между собой называют его Алексей. Специалисты уверяют, что животному на
Новости Приобретение 20 футового контейнера
Приобретение 20 футового контейнера
Сфера применения контейнерного оборудования не ограничивается грузоперевозками. Универсальный 20 футовый контейнер может также использоваться в качестве временного жилья, поэтому его нередко приобретают для дачного участка. 20 футовый контейнер имеет средние габариты, тем не менее, его внутреннего объема оказывается
Новости Российские ученые
Российские ученые
Появился новый способ, как можно на безопасном для нашей планеты расстоянии уничтожать угрожающие ей астероиды. Об этом сообщили ученые из госуниверситета города Томска. Они уверяют, что
Новости Благоприятные улучшения для бинарных
Благоприятные улучшения для бинарных
Нередко в описаниях о бинарных опционах встречаются такие утверждения, что игрок биржи, который проиграл сделку после покупки опциона, теряет все деньги. Правда это или обман в этом можно убедиться на собственных ошибках. Все бесценные знания вы можете получить, когда будете изучать основные принципы торговли в Интернете на