Номер 5, страница 31, часть 2 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

5. Напишите краткое сообщение об основных методах решения проблемы кислотных дождей.

Проблема кислотных дождей, вызванных антропогенными выбросами в атмосферу оксидов серы ($SO_2$) и азота ($NO_x$), является одной из серьезных глобальных экологических проблем. Ее решение требует комплексного подхода, включающего технологические, законодательные и восстановительные меры.

1. Сокращение выбросов на источниках загрязнения (технологические методы)

Это основной и наиболее эффективный путь решения проблемы, направленный на предотвращение попадания кислотообразующих соединений в атмосферу.

Снижение выбросов диоксида серы ($SO_2$):

Основными источниками являются тепловые электростанции, работающие на угле, и металлургические предприятия. Методы борьбы включают:

- Переход на использование топлива с низким содержанием серы, например, природного газа или специальных сортов угля.

- Предварительная очистка топлива. Например, обогащение и промывка угля для удаления сернистых соединений (пирита) перед сжиганием.

- Очистка дымовых газов (десульфуризация). Самый распространенный метод – "скрубберный", при котором дымовые газы пропускаются через распыленную суспензию известняка (карбоната кальция, $CaCO_3$). В результате химической реакции оксид серы связывается:

$SO_2 + CaCO_3 \rightarrow CaSO_3 + CO_2$

Полученный сульфит кальция ($CaSO_3$) в дальнейшем может быть окислен до гипса ($CaSO_4 \cdot 2H_2O$), который является ценным сырьем для строительной индустрии.

Снижение выбросов оксидов азота ($NO_x$):

Основными источниками являются двигатели внутреннего сгорания транспортных средств и высокотемпературные промышленные процессы.

- Установка каталитических нейтрализаторов в выхлопных системах автомобилей. Эти устройства преобразуют токсичные оксиды азота, угарный газ и несгоревшие углеводороды в безвредные вещества: азот ($N_2$), диоксид углерода ($CO_2$) и воду ($H_2O$).

- Модернизация процессов сжигания на промышленных предприятиях. Применение специальных горелок и двухступенчатого сжигания позволяет снизить температуру в топке, что уменьшает образование "термических" оксидов азота.

- Применение технологий селективного каталитического (SCR) и некаталитического (SNCR) восстановления. В этих процессах оксиды азота с помощью впрыскиваемого аммиака ($NH_3$) или карбамида превращаются в молекулярный азот и воду.

2. Энергетические и законодательные меры

Эти меры носят стратегический и превентивный характер, направленный на коренное изменение подходов к производству и потреблению энергии.

- Энергосбережение и повышение энергоэффективности: Сокращение потребления энергии в промышленности, на транспорте и в быту является самым дешевым и экологически чистым способом уменьшения выбросов, так как "не сожженное" топливо не производит загрязнителей.

- Переход на возобновляемые источники энергии (ВИЭ): Замещение электростанций, работающих на ископаемом топливе, на солнечные, ветряные, геотермальные и гидроэлектростанции позволяет генерировать энергию практически без выбросов $SO_2$ и $NO_x$.

- Законодательное регулирование: Введение строгих национальных и международных экологических стандартов, нормативов и квот на выбросы для промышленных предприятий и транспорта. Важную роль играют международные соглашения, такие как "Конвенция о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния", обязывающие страны сокращать выбросы загрязняющих веществ.

3. Ликвидация последствий (восстановительные меры)

Данные меры направлены на смягчение уже нанесенного ущерба окружающей среде и не устраняют причину проблемы.

- Известкование: Этот метод заключается во внесении в закисленные озера, реки и почвы щелочных материалов, чаще всего измельченного известняка ($CaCO_3$) или гашеной извести ($Ca(OH)_2$). Это позволяет нейтрализовать кислотность, поднять уровень pH и временно восстановить условия, пригодные для жизни водных организмов и растений. Однако этот метод является дорогостоящим и требует регулярного повторения.

Ответ: Основные методы решения проблемы кислотных дождей делятся на три группы. Первая — технологическая: очистка топлива и дымовых газов от оксидов серы и азота на промышленных предприятиях и ТЭС, а также установка каталитических нейтрализаторов на автомобилях. Вторая — стратегическая: повышение энергоэффективности, переход на возобновляемые источники энергии и ужесточение экологического законодательства на национальном и международном уровнях. Третья — восстановительная: нейтрализация кислотности уже пострадавших водоемов и почв путем их известкования. Наибольший эффект достигается при комплексном применении всех перечисленных методов, с приоритетом на предотвращение загрязнения.