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:809

Оценка статьи: ОтвратительноУжасноПлохоСреднеХорошоПохвальноОтличноПревосходноПрекрасноВеликолепно! [Голосов: 2]



Новости науки Лекарство от старости
Лекарство от старости
Еще в древности люди хотели долго жить и не стареть. Что для этого они не делали: пили чаи из лекарственных трав, принимали солнечные ванны, делали физические упражнения, принимали правильную
Новости науки Как самому написать дипломную работу без плагиата
Как самому написать дипломную работу без плагиата
Современные требования к дипломной работе достаточно жесткие: прежде, чем одобрить ее, руководитель выполняет проверку на уникальность. Если текст, мягко говоря, «позаимствован», выдать его за собственный не удастся, а вот проблем будет значительно больше, чем хотелось бы. И совершенно неважно: это диплом на заказ или
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 Как самому написать дипломную работу без плагиата
Как самому написать дипломную работу без плагиата
Современные требования к дипломной работе достаточно жесткие: прежде, чем одобрить ее, руководитель выполняет проверку на уникальность. Если текст, мягко говоря, «позаимствован», выдать его за собственный не удастся, а вот проблем будет значительно больше, чем хотелось бы. И совершенно неважно: это диплом на заказ или