Номер 7, страница 94, часть 2 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

7. Назовите последствия кислотных дождей.

Кислотные дожди – это атмосферные осадки (дождь, снег, туман), кислотность которых ($pH$) ниже нормального уровня (обычно ниже 5.6) из-за загрязнения воздуха оксидами серы ($SO_x$) и оксидами азота ($NO_x$). Эти оксиды, выбрасываемые в атмосферу в результате сжигания ископаемого топлива, вступают в реакцию с водой, кислородом и другими веществами, образуя серную ($H_2SO_4$) и азотную ($HNO_3$) кислоты. Последствия этого явления носят комплексный и разрушительный характер для окружающей среды и человеческой деятельности.

1. Воздействие на водные экосистемы

Кислотные дожди, попадая в озера, реки и другие водоемы, вызывают их закисление (ацидификацию). Снижение показателя $pH$ воды пагубно сказывается на большинстве водных организмов. Уже при $pH < 6.0$ начинаются проблемы с размножением у чувствительных видов рыб, ракообразных и моллюсков. При $pH < 5.0$ большинство видов рыб погибает. Кислота также нарушает работу жабр, затрудняя дыхание. Кроме того, кислая среда способствует вымыванию из донных отложений и окружающих почв ионов токсичных тяжелых металлов, в первую очередь алюминия ($Al^{3+}$). Ионы алюминия в воде токсичны для рыб и других водных обитателей, они повреждают жабры и приводят к удушью. В результате нарушается вся пищевая цепь водоема.

Ответ: Кислотные дожди вызывают закисление озер и рек, что приводит к гибели водных организмов (особенно рыб) из-за прямого физиологического стресса и отравления токсичными металлами, такими как алюминий, которые становятся растворимыми в кислой среде.

2. Воздействие на леса и почву

Кислотные дожди наносят серьезный ущерб лесным экосистемам. Кислоты напрямую повреждают листья и хвою деревьев, разрушая их защитный восковой слой. Это делает растения более уязвимыми для болезней, вредителей и экстремальных погодных условий (засухи, морозов). Не менее губительно воздействие на почву. Кислотные осадки вымывают из верхнего плодородного слоя почвы жизненно важные для растений питательные вещества и катионы, такие как кальций ($Ca^{2+}$), магний ($Mg^{2+}$) и калий ($K^{+}$). Одновременно с этим происходит мобилизация ионов токсичного алюминия из минералов почвы. Алюминий, попадая в почвенный раствор, повреждает корневые системы деревьев, блокируя поглощение воды и питательных веществ. В итоге деревья ослабевают, их рост замедляется, и в конечном счете они погибают, что приводит к деградации целых лесных массивов.

Ответ: Кислотные дожди повреждают листву деревьев, обедняют почву, вымывая из нее питательные вещества, и повышают концентрацию токсичного для корней алюминия, что ведет к ослаблению, болезням и гибели лесов.

3. Воздействие на здания, памятники и конструкции

Кислотные дожди ускоряют разрушение многих материалов, используемых человеком. Особенно уязвимы к их воздействию здания и памятники, сделанные из известняка, мрамора и песчаника, поскольку эти материалы содержат карбонат кальция ($CaCO_3$). Серная кислота в составе дождя вступает в реакцию с карбонатом кальция, превращая его в гипс ($CaSO_4$), который легко растворяется и смывается водой. Эта химическая коррозия приводит к потере деталей на скульптурах и фасадах, а также к общему ослаблению конструкций. Реакция выглядит следующим образом:

$CaCO_3(тв) + H_2SO_4(р-р) \rightarrow CaSO_4(тв) + H_2O(ж) + CO_2(г)$

Кроме того, кислотные дожди вызывают коррозию металлических конструкций (мостов, железнодорожных путей, ограждений), а также повреждают лакокрасочные покрытия.

Ответ: Кислотные дожди вызывают химическую коррозию и ускоренное разрушение зданий, памятников архитектуры и инфраструктурных объектов, особенно сделанных из камня (известняк, мрамор) и металла.

4. Воздействие на здоровье человека

Прямое воздействие кислотного дождя на человека (например, при попадании на кожу) не представляет серьезной опасности, так как концентрация кислот в нем очень мала. Основная угроза для здоровья исходит от тех же загрязнителей, которые вызывают кислотные дожди. Мельчайшие частицы сульфатов и нитратов, а также газообразные оксиды серы ($SO_2$) и азота ($NO_x$) могут проникать глубоко в легкие при дыхании. Это может вызывать или усугублять респираторные заболевания, такие как астма, хронический бронхит и эмфизема, а также повышать риск сердечно-сосудистых заболеваний. Косвенная угроза заключается в том, что кислотные дожди могут вымывать из почвы и водопроводных труб токсичные металлы (например, свинец ($Pb$) и медь ($Cu$)), которые затем попадают в источники питьевой воды.

Ответ: Главные последствия для здоровья человека связаны не с самим дождем, а с вдыханием его предшественников (оксидов серы и азота) и взвешенных в воздухе сульфатных и нитратных частиц, которые вызывают респираторные и сердечно-сосудистые заболевания. Также существует риск загрязнения питьевой воды токсичными металлами.