Ochrana životního prostředí: kyselé deště
- Kyselé deště
-v PH – 1-7 kyselé prostředí
PH- potenciál vodíku v prostředí (kationu vodíku H+)
-potenciál vodíku se vyjadřuje koncentrací H+ v prostředí nebo H3O+
-kyselost znamená vyšší koncentraci H+ ale pH je menší než 7
2 způsoby vzniku :
– vznik kyselých dešťů:
- 1. vnitrooblačné vymývání – SO2 slouží jako kondenzační jádro,na něm srážky vznikají (vodní pára kondenzuje ve vodu)
2.podoblačné vymývání- SO2 se rozpouští ve srážkách,srážky SO2 v podstatě vymývají
VZNIK KYSELÝCH DEŠTŮ :
S + O —- SO2
-při spalování uhlí se uvolnuje síra
SO2 + H2O —– H SO -kys. Siřičitá
H SO oxiduje na 2 H SO – kys. Sírovou
3 NO + H O —- HNO + NO
Mokrá depozice = škodliviny se dostávají na zemský povrch srážkami (kys. deště)
– v 1. pol. St. bylo pH = 5-6
– v 2. pol. St. bylo pH = 4-5
– koncem 20. st. bylo pH = 2-3 -> velmi silné kys. srážky
Dopad na pedosféru:
1.) Saprofytní bakterie – když vymizí tak se zpomalí rozklad org. hmoty, přemnoží se houby (plísně) a org. hmotu budou rokládat pomaleji a hůře, mineralizace zpřístupňuje živiny pro R (NH4+)
2.) Nitrifikační bakterie – zpřístupnují (NH4+ -> NO3-)
3.) Vazači N2 – vymizí z půdy,(nitrogenní bak., sinice a hlískoví bak.),nejcitlivější na pH,bakterie vázající vzdušný dusík – hlízkové – bobovité rostliny,nitrogenní bakterie)
4.) Mykorhytické houby – pokud stromy neobsahují na kořenech mykorhitické houby, tak dojde k masivnímu hynutí lesů, síra z kys. dešťů je pro houby fungicidní = likviduje houby, v ohrožených oblastech se při zalesňování se “naočkují“ kořeny stromů mykorhitickými houbami
5.) Pufrace = schopnost odolávat okyselení v půdě, spočívá v odbourávání H+ z prostředí
3 základní mechanismy odbourávání H+ :
- vápnění
2.chemické zvětrávání
3.navázání do sorpčního komplexu
6.) Sorpční komplex půdy –soubor jemných koloidních částic půdy ( 10 – 10 ) na jejichž povrchu je napětí -> na povrchu se váže voda a živiny ( živiny se vážou ve formě iontů)
př. Živin : K +,Ca , Mg , NH , SO ,
-na kys. půdách protony H+ vytěsňují ze SKP navázané kationty ( Ca2+, Mg2+ ), ty jsou odvodněny, půdy se vápní aby se snížila kyselost
Dopad na hydrosféru (vodu – dystrofní)
-dochází k hynutí fytoplanktonu-> narušen ukazatel kyselých vod /spájivky/,narušení potravního řetězce -> voda má menší biodiverzitu
-nižší pH způsobuje menší produkci ryb až deformaci kostry ryb
– voda bez života, ve vodách se hromadí těžké toxické kovy -> dochází k intenzivnímu chemickému zvětrávání z nerostů se s jejich mřížky uvolňují těžké kovy, které se splachují do půdy
Nejvíce postižené oblasti : jezera kolem 50 šířky,S polokoule př. Kanadské jezero,Finské jezero,u nás Čertovo jezero na Šumavě
Dopad na biosféru:
– kys. deště rozkládají chlorofyl, způsobuje zasychání asimilační plochy od okrajů -> opad asimilační plochy
– dřeviny – nižsí přírůstky )tloušky) dřeva, v zimě náchylnější na vymrzání, méně odolné vůči škůdcům, chorobám, mrazům, na kys. půdách jsou poškozené kořenové buň. -> po zimě pH menší než 3 -> zlikvidována mykorhyza a stromy hynou, imisní oblasti -> stromy méně plodí, menší tvorba semen a jejich klíčení
– snížení biodiverzity, menší druhová rozmanitost
Vliv na rostliny
Pokud pH naruší jejich protoplast buněk – dochází k omezování životních funkcí – hl. fotosyntézy,snížení přírůstků,výnosů,dřevní hmoty,nižší imunita vůči mrazu,suchu,chorobám,škůdcům,
— změna rostlinných společenstev –citlivější druhy vymizí,převažují odolné druhy tzv. ACIDOPHYTA
-kyselé lesy – jehličnaté lesy,kapradiny,mechy (bělomech sivý,dutohlávka lesní)přeslička lesní,rašeliniště,vřesovcovité – vřes,brusnice borůvka,jitrocel,sedmikráska
Rozdíly v odolnosti mezi jehličnany a listnáči :
– listnaté stromy – jsou odolnější než stromy s jehlicemi, listí opadá a vz. nová asimilační plocha, pomalu rostoucí dřeviny -> jsou málo odolné, př.: buk lesní, dub, lípa, rychle rostoucí dřeviny -> jsou odolnější, př.: topol, vrba, bříza
– jehličnaté stromy – jsou málo odolné vůči kys. dešťům, jehličnaté stromy s lesklými a stříbrným jehlicemi jsou odolnější než stromy s matnými jehlicemi,
nejvíce odolné stromy: smrk omorika a pychlavý, borovice černá,
odolné stromy: borovice vejmutovka, tis červený, jalovec obecný,
málo odolné stromy: borovice lesní, jedle bělokorá, smrk ztepilý
Hromadění těžkých kovů ve vodách
Důvod : kyselé deště rozkládají krystalovou mřížku nerostů (leptají) a vytěsnují z ní těžké kovy,které jsou splavovány do vod
SO2 – kondenzační jádro, tlumí skleníkový efekt, zdroj – spalování hnědého uhlí v tepelných elektrárnách, vulkanismus, před rokem 89 nebyly žádné normy vypouštění emisí do atm. (žádné elkrofiltry, odsiření…), dnes už je norma dána -> Kd 0,15 mg/m3 a Kd 0,5 mg/m3,
NOx – před rokem 89 nebyly žádné opatření na ochranu ŽP, Kd 0,1 mg/m3, zdroj – doprava a spalování, vulkanismus, oxid dusný N2O, oxid dusnatý NO, oxid susičitý NO2
Po roce 1989 došlo ke zlepšení stavu díky odsiřování tepelných elektráren:
-pomocí ,,mokrou vápencovou vypírkou“ nevýhoda : velká spotřeba vápence,výhoda : stavět el. kde se těží nejen uhlí ale i vápenec (krasové oblasti)
1) Suché – nejméně nákladné a účinné, SO2 odsižure z 50%, princip – do kotle se přidává jemně namelený vápenec (ten se hromadí společně se struskou)
CaCO3 -> CaO + CO2
CaCO2 + SO2 -> CaSO3 siřičitan vápenatý
2) Polosuché – 80-90% účinnější a nákladnější, princip – v kotli vz. spalina (horká) + SO2 jsou odváděny do absorbérů kde je jemně rozprašovaný CaCO3 mléko a SO2 s ním reaguje
SO2 + Ca(OH)2 -> CaSO3 + H2O siřičitan vápenatý v pevném stavu
3) Mokré – mokrá vápencová vypírka, 95% účinnost, nejdražší, princip – spaliny se chladí a jsou vedeny do sprchových odlučovačů, kde se rozprašuje prací kapalina