Кислотные дожди

Одна из важнейших экологических проблем, с которой связывают окисление природной среды, – кислотныедожди. Образуются они при промышленных выбросах в атмосферу диоксида серы и оксидов азота, которые, соединяясь с атмосферной влагой, образуют серную и азотную кислоты (рис. 13.3). В результате дождь иснег оказываются подкисленными (число рН ниже 5,6). В Баварии (ФРГ) в августе 1981 г. выпадали дожди с кислотностью рН=3,5. Максимальная заре­гистрированная кислотность осадков в Западной Европе – рН=2,3.

Суммарные мировые антропогенные выбросы двух главных за­грязнителей воздуха – виновников подкисления атмосферной вла­ги – SO₂ и NO_X – составляют ежегодно более 255 млн. т (1994 г.). На огромной территории природная среда закисляется, что весьма негативно отражается на состоянии всех экосистем. Выяснилось, что природные экосистемы подвергаются разрушению даже при мень­шем уровне загрязнения воздуха, чем тот, который опасен для челове­ка. «Озера и реки, лишенные рыбы, гибнущие леса – вот печальные последствия индустриализации планеты».

Опасность представляют, как правило, не сами кислотные осадки, а протекающие под их влиянием процессы. Под действием кислот­ных осадков из почвы выщелачиваются не только жизненно необхо­димые растениям питательные вещества, но и токсичные тяжелые и легкие металлы – свинец, кадмий, алюминий и др. Впоследствии они сами или образующиеся токсичные соединения усваиваются рас­тениями и другими почвенными организмами, что ведет к весьма не­гативным последствиям. Например, возрастание в подкисленной во­де содержания алюминия всего лишь до 0,2 мг на один литр летально для рыб. Резко сокращается развитие фитопланктона, так как фосфа­ты, активизирующие этот процесс, соединяются с алюминием и ста­новятся менее доступными для освоения. Алюминий снижает также прирост древесины. Токсичность тяжелых металлов (кадмия, свинца и др.) проявляется еще в большей степени.

Пятьдесят миллионов гектаров леса в 25 европейских странах страдают от действия сложной смеси загрязняющих веществ, вклю­чающей кислотные дожди, озон, токсичные металлы и др. Гибнут хвойные горные леса на северных Аппалачах и в Баварии. Отмечены случаи поражения хвойных и лиственных лесов в Карелии, Сибири и в других районах нашей страны.

Воздействие кислотных дождей снижает устойчивость лесов к за­сухам, болезням, природным загрязнениям, что приводит к еще более выраженной их деградации как природных экосистем.

Ярким примером негативного воздействия кислотных осадков на природные экосистемы является закисление озер. Особенно интен­сивно оно происходит в Канаде, Швеции, Норвегии и на юге Фин­ляндии (табл. 11.1.4). Объясняется это тем, что значительная часть вы­бросов серы в таких промышленно развитых странах, как США, ФРГ и Великобритания, выпадают именно на их территории (рис. 11.1.4). Озера в этих странах наиболее уязвимы и потому, что коренные поро­ды, слагающие их ложе, обычно представлены гранитогнейсами и гранитами, которые не способны нейтрализовать кислотные осад­ки, в отличие, например, от известняков, которые создают щелочную среду и препятствуют закислению. Сильно закислены и многие озера на севере США.

Закисление озер опасно не только для популяций различных ви­дов рыб (в том числе лососевых, сиговых и др.), но часто влечет за со­бой постепенную гибель планктона, многочисленных видов водорос­лей и других его обитателей. Озера становятся практически безжиз­ненными.

В нашей стране площадь значительного закисления от выпадения кислотных осадков достигает несколько десятков миллионов гекта­ров. Отмечены и частые случаи закисления озер (Карелия и др.). По­вышен-ная кислотность осадков наблюдается вдоль западной грани­цы (трансграничный перенос серы и других загрязняющих веществ) и фрагментарно на побережье Таймыра и Якутии. В районе г. Нориль­ска и на Северном Урале огромные площади тайги и лесотундры стали почти безжизненными из-за выбросов диоксида серы Норильским горно-химическим комбинатом.