Чтобы получился дождь, хватит и пылинки - Кислотные дожди и кислотообразующие выбросы

Итак, дождевая капля содержит целый набор кислот, а также ионы аммония, железа, натрия, кальция, марганца, магния. Чтобы понять, как собирается такой химический букет, надо вспомнить, как образуется облако. Вообще небо Земли постоянно более чем наполовину закрыто облаками. Все они живут примерно час, потом 85% облаков рассасывается, а остальные выпадают в виде дождя. Если облако попадает в зону с меньшей влажностью или более высокой температурой, то никакого дождя не будет: капли испарятся и облако, теперь уже газовое, будет двигаться дальше. Так, испаряясь и конденсируясь снова, облако может перемещаться на очень большие расстояния, до 2000 км. Поэтому облако, родившееся в одной стране, может выпасть кислотным дождем в другой, которая достаточно далека от места загрязнения. Это и называется трансграничным переносом: облако образуется где-нибудь в Германии, а выпадает на Швецию или Данию, образуется в США, а озера гибнут в Канаде...

Но вернемся к тому, как образуется облако (основная часть облаков расположена в тропосфере, на высоте 1--5 км). Пары воды поднимаются вверх, в область все более низких температур (температура с высотой уменьшается 6 С на километр), и поначалу ненасыщенный водяной пар наверху становится насыщенным. В этом состоянии он должен сконденсироваться, то есть превратиться в каплю, но этого не происходит, поскольку капле нужен центр конденсации. Над поверхностью океана, там, где больше всего и образуется облаков, центрами конденсации служат кристаллики соли (NaCl). Они появляются из-за того, что ветер подхватывает с поверхности океана капли морской воды, высушивает их, и образовавшиеся кристаллики соли поднимаются вверх. А соль -- гидрофильное соединение, на котором охотно оседает вода, то есть конденсируется. Капелька быстро растет и через пять минут уже достигает размера 10 микрон. Это устойчивый размер существования водяной капли, и именно в этом состоянии она живет около часа. Так происходит над океаном, в морской, или так называемой фоновой, атмосфере.

А если облака образуются над индустриальной зоной, то капля образуется также, только центрами конденсации служат другие аэрозольные частички, например оксиды железа и марганца. Их выбрасывают в воздух промышленные предприятия, например тепловые электростанции, работающие на угле или мазуте. В топке железоорганические и марганецорга-нические соединения, которые содержались в угле или нефти, сгорают и вылетают в атмосферу в виде прокаленных, полностью обезвоженных оксидов. Такие прокаленные оксиды тоже гидрофильны и поэтому служат центрами конденсации для облачных капель. Вот почему в дожде находят ионы железа и марганца, причем в достаточно больших концентрациях (до 10~4 моль/л и 10~6 моль/л соответственно). А еще -- ионы кальция, магния, аммония. С аммонием понятно: растворяется атмосферный аммиак, и тем быстрее, чем кислее капля (аммиак при этом превращается в NH4), а кальций, магний, кремний -- частички пыли отчасти природного, а отчасти антропогенного происхождения (например, выбросы цементных заводов).

Похожие статьи




Чтобы получился дождь, хватит и пылинки - Кислотные дожди и кислотообразующие выбросы

Предыдущая | Следующая