Влияние кислотных дождей на дикую природу

Окисление пресных вод из-за кислотных осадков приводит к уменьшению и потере видов рыб. При pH ниже 4.5 рыба не выживает. Потеря рыбы происходит во многих странах, включая Скандинавию, Шотландию, Уэльс и Северную Америку. Уменьшение pH связано с увеличением количества токсичных металлов, алюминия и ртути в особенности. Увеличение содержания алюминия и снижение уровня pH приводит к повышенной смертности рыбы, уменьшению роста рыбы, уменьшает производство икры и выживаемость эмбрионов. Как правило, эмбрионы, молодь рыбы более чувствительны к кислоте, чем взрослая рыба. Алюминий может осаждаться на жабрах, задерживая диффузию, и вызывая дыхательный стресс.

Кислотные отложения также считаются вероятной причиной уменьшения популяции амфибий. Земноводные наиболее чувствительны к кислоте в стадии личинок. Многие лягушки используют временные водоемы, но они слишком малы, мелкие и поэтому поддаются воздействию кислотных осадков. Так как единственным источником пополнения таких водоемов являются дожди и талый снег. Лягушки, использующие для выведения потомства большие, постоянные водоемы, откладывают икринки летом, когда снега уже нет, то есть пульсирующего пополнения водоема уже нет.

Однако икринки и личинки таких видов даже более чувствительны к незначительному колебанию уровня pH чем те, которые размножаются во временных водоемах. При снижении уровня pH, токсический эффект на земноводных осложняется при увеличении концентрации металлов, таких как алюминий. Как правило, эмбрионы чувствительных амфибий погибают при уровне pH воды 4,5 или ниже, в то время как более устойчивые виды могут сохраняться в воде с уровнем pH до 3,7.

Фтор и тяжелые металлы могут накапливаться в окисленной почве до уровней, которые становятся токсичными для наземных беспозвоночных. Виды более чувствительные к металлам заменяются на более устойчивые.

Например, такие виды как земляные черви и нематоды оказываются менее устойчивыми к воздействию повышенной концентрации металлов. Беспозвоночные играют важную роль в переработке лесной подстилки. По мере увеличения лесной подстилки, уменьшается доступность для растений питательных веществ. Травоядные страдают, когда количество или качество их пищи заметно снижается.

Хотя птицы и млекопитающие не испытывают на себе прямого воздействия кислотных осадков. На них оказывает косвенное влияние качество и количество пищевых ресурсов. Хотя птицы- ныряльщики находят больше пищи в кислых озерах, поскольку там вода более прозрачная, чем в нормальных озерах.

Кальций - основной элемент для животных и растений. Необходимый запас кальция в пище является жизненно важным для птиц и млекопитающих. Птицы нуждаются в кальции для формирования скелета и яичной скорлупы, млекопитающим нужен кальций для формирования скелета плода. Многие беспозвоночные, содержащие большое количество кальция (моллюски) очень чувствительны к уровню pH и первыми исчезают при окислении водных территорий.

Что можно сделать для предотвращения кислотных дождей

Озера в Швеции и в США (в горах Адирондак) были в порядке эксперимента обработаны известняком для уменьшения кислотности. Известняк, основу которого составляет карбонат кальция, используют в дробленом виде или в виде разболтанного в воде порошка. Известкование уменьшает кислотность озера и обеспечивает некоторый резерв сопротивляемости (буферную способность) по отношению к будущим кислым добавкам. Если в озере или пруду вода сменяется быстро, т.е. скорость поступления воды в них и вытекания воды из них достаточно велика, - то известкование можно будет повторять каждые один или два года. Поскольку подъезд к большинству озер в горах Адирондак невозможен из-за отсутствия дорог, для известкования этих озер понадобятся вертолеты или самолеты, что несколько увеличит расходы на операцию. Ораторы, выступающие от имени электрических и угольных компаний, рекомендует только что описанный подход.

Известкование можно применить и для спасения гибнущих от кислотных дождей лесов. Известкование замедляет скорость закисления почвы и повышает значение рН. Полагают, однако, что рост деревьев на известкованной почве далек от оптимального. В Шварцвальде (Германия) лесники внесли в почву смесь сульфата магния (800 кг на 1 га) и известняка (2270 кг на 1 га). После такой обработки деревья, у которых повреждения были не слишком велики, начали возвращаться к прежнему состоянию. Лесники уверены, что этот процесс может дать результат через 5-10 лет при условии сохранения чистоты воздуха.

Тот факт, что деревья после такой обработки выздоравливают, позволяет предположить, что изложенные выше причины повреждения и гибели лесов не слишком далеки от истины. Магний, по-видимому, вымывается из почвы, поскольку добавка его идет на пользу, а закисленность почвы действительно играет отрицательную роль, поскольку нейтрализация почвы путем известкования дает положительный эффект.

Технические средства очистки воздуха, борьбы с кислотными дождями и гибелью лесов хорошо известны; это – те же средства, которые должны применяться для контроля за выбросами окислов серы и окислов азота в атмосферу. В частности, на тепловых электростанциях необходимо ставить скрубберы для удаления окислов серы, а также модифицировать процессы сжигания топлива для уменьшения выбросов окислов азота.

В 1982 г. Норвегия, Финляндия и Швеция предложили уменьшить к 1993 г. выброс серы в атмосферу на 30% по сравнению с уровнем 1980 г. В настоящее время восемь государств взяли на себя обязательство достичь указанного рубежа. К трем странам – инициаторам этого почина присоединились Дания, западная Германия, Швейцария, Австрия и Канада. Великобритания, Франция и Восточная Германия остереглись принять такое обязательство. Канада же определила как национальную цель сокращение выбросов окислов серы на 50% без кооперации с США. Хотя цель только что провозглашена, канадское правительство уже установило контрольные уровни сокращения выбросов и штрафы за их невыполнение. Вместе с тем власти канадской пров. Онтарио дали указания предприятиям – основным источникам выбросов сернистого газа – принять меры к очистке дымовых газов и отходов, с тем, чтобы в 1994 г. довести выбросы до трети уровня 1980 г. За 80% выбросов двуокиси серы в Онтарио ответственны всего четыре компании.

Несомненно, автомобили выбрасывают в атмосферу значительно меньше окислов серы, но они, безусловно, являются главными поставщиками окислов азота. Для борьбы с выбросами окислов азота автотранспортом применяются каталитические конвертеры и усовершенствованные двигатели. (Проблема выбросов в атмосферу выхлопных газов от автомобилей подробно обсуждалась в г. 9). В США эти меры борьбы широко используются, но постоянно растущий пробег автомашин существенно ограничивает прогресс в достижении установленных стандартов качества воздуха.

В отличие от США страны Европы пренебрегают средствами контроля за выхлопными газами автомобилей, хотя европейская автомобильная промышленность располагает всеми необходимыми технологиями – на автомобили, экспортируемые в США, требуемые устройства устанавливаются. В ответ на шокирующие сообщения о гибели лесов от загрязнения воздуха Германия в 1984 г. попыталась ввести в практику горючее без добавки соединений свинца и каталитические конвертеры. В качестве срока устанавливался 1986 г., однако автомобильное лобби сорвало эту попытку. Затем был установлен новый срок: для вновь выпускаемых полнолитражных автомобилей – 1988 г., а для малолитражных автомобилей – 1992 г. Автомашины прежних моделей – без устройств, контролирующих выхлопные газы, - остаются в пользовании без каких-либо изменений, пока они не отслужат свой срок.