ما هي المشاكل المتعلقة بالمواد الحمضية والأساسية التي تؤثر على البيئة؟

ال المشاكل الرئيسية المتعلقة بالمواد الحمضية والأساسية التي تؤثر على البيئة ، ترتبط مباشرة مع التغيرات في درجة الحموضة التي تحفز والتأثير غير المباشر أو المباشر على الكائنات الحية.

كل من المواد الحمضية والأساسية يمكن أن تولد مشاكل بيئية خطيرة ؛ على وجه الخصوص ، يسبب التحمض البيئي مشاكل المطر الحمضي ، تحمض المحيطات ، أجسام المياه العذبة والتربة. تتجلى القلوية خاصة في تغيرات التربة عند درجة الحموضة الأساسية.

يمكن تعريف المشكلة البيئية على أنها حالة تهدد سلامة أي نظام بيئي والتي تحدث نتيجة لاضطرابات في البيئة الطبيعية..

النشاط البشري تسبب في مشاكل بيئية شديدة. ينتهك أسلوب الإنتاج الحالي ، مع الاستخدام المكثف للموارد الطبيعية والحمل الزائد للملوثات ، القدرة الاستيعابية والمرونة للبيئة..

تعد الطرق الفريدة لتعديل مساحات شاسعة من الأرض ، ولإرسال كميات هائلة من المواد السامة في الغلاف الجوي والتأثير على المسطحات المائية ، في فترات قصيرة للغاية وتوليد تأثيرات جذرية على البيئة ، فريدة من نوعها للأنواع البشرية..

يتم تفريغ المواد الحمضية في البيئة من خلال بعض المخلفات الصناعية السائلة ، من نشاط التعدين ، واستخدام الأسمدة الحمضية للتربة وانبعاثات الغاز التي تتفاعل مع مياه الأمطار أو مع الرطوبة في المركبات الحمضية المنتجة للهواء.

يمكن أن تأتي المواد الأساسية أو القلوية أيضًا من النفايات الصناعية المختلفة وأنشطة التعدين.

مؤشر

• 1 المشاكل البيئية بسبب التحمض
  • 1.1 مصادر التحميض
  • 1.2 المطر الحمضي
  • 1.3 تحمض التربة والمياه الجوفية
  • 1.4 تحمض المحيطات والبحيرات والأنهار
• 2 مشاكل بيئية بسبب القلوية
  • 2.1 مصادر القلوية
  • 2.2 قلونة التربة
• 3 المراجع

المشاكل البيئية بسبب التحمض

مصادر التحميض

دفق

تحتوي سوائل الأحماض الناتجة عن بعض الصناعات ومصارف تعدين الأحماض بشكل رئيسي على الأحماض: الهيدروكلوريك (HCl) ، الكبريتيك (H₂SW₄) ، النتريك (HNO₃) والهيدروفلوريك (HF).

الصناعات المعدنية والبلاستيكية والأصباغ والمتفجرات والصناعات الدوائية والراتنج تولد انسكابات الحمض.

انبعاثات

انبعاثات ثاني أكسيد الكربون (CO₂) ، ثاني أكسيد الكبريت (SO)₂أكاسيد النيتروجين (لا ، لا₂) إلى الغلاف الجوي ، من احتراق الوقود الأحفوري مثل الفحم والنفط والغاز الطبيعي ، ليس فقط بسبب الاحترار العالمي للكوكب ، ولكن أيضًا بسبب المطر الحمضي.

انبعاثات ثاني أكسيد الكربون₂ كما أنها تسبب تحمض المحيطات والأجسام السطحية للمياه العذبة (البحيرات والأنهار) ، وهي مشكلة بيئية ذات أبعاد كارثية.

الأسمدة

الاستخدام المطول للأسمدة غير العضوية المحتوية على نيتروجين الأمونيا والسوبر فوسفات ، له تأثير متبقي لتحمض التربة.

أيضا ، تطبيق كميات كبيرة من المواد العضوية على التربة الرطبة جدا ينتج تحمض بسبب تأثير الأحماض الدبالية والأحماض العضوية الأخرى الناتجة.

من بين المشاكل البيئية الأكثر إثارة للقلق الناتجة عن المواد الحمضية ، سوف نذكر المطر الحمضي ، تحمض التربة وتحمض المحيطات الأرضية.

المطر الحمضي

غازات ثاني أكسيد الكبريت (SO₂أكاسيد النيتروجين (NO و NO₂) ، التي تنتج في احتراق الوقود الأحفوري في الصناعات ومحطات الطاقة والنقل الجوي والبحري والبري ، وفي الصهر لاستخراج المعادن ، هي السبب في كون الترسبات الحمضية.

في التروبوسفير ، SO₂ يخضع للأكسدة لتشكيل حمض الكبريتيك (H₂SW₄) ، حمض قوي ، وأكسيدات النيتروجين تتحول أيضا إلى حمض النتريك ، وحامض قوي آخر.

عندما تمطر ، يتم دمج هذه الأحماض الموجودة في الجو في شكل هباء في مياه الأمطار وتحمضها.

المباني

مياه الأمطار الحمضية تؤدي إلى تآكل المباني والجسور والمعالم الأثرية ، حيث تتفاعل مع كربونات الكالسيوم (CaCO)₃) من الحجر الجيري والرخام والمعادن. أيضا الأمطار الحمضية الحمضية تحمض التربة والمياه المسطحات الأرضية.

تحمض التربة والمياه الجوفية

المعادن في التربة

يغير المطر الحمضي تكوين التربة ، ويزيح المعادن الثقيلة السامة في محلول التربة وفي المياه الجوفية.

عند قيم الأس الهيدروجيني الحمضية جداً ، يحدث تغيير شديد في معادن التربة ، بسبب إزاحة الأيونات الموجبة بواسطة الأيونات H.⁺ موجودة في تركيزات عالية. هذا يولد عدم الاستقرار في بنية التربة ، وتركيزات عالية من العناصر السامة وانخفاض توافر المواد الغذائية للنباتات.

تحتوي التربة الحمضية ذات الأس الهيدروجيني الأقل من 5 على تركيزات عالية وسامة لتطوير نباتات الألمنيوم (Al) ، والمنغنيز (Mn) والحديد (Fe).

بالإضافة إلى ذلك ، يتم تقليل بشكل ملحوظ توافر النباتات من المغذيات البوتاسيوم (K) والفوسفور (P) والكبريت (S) والصوديوم (Na) والموليبدينوم (Mo) والكالسيوم (Ca) والمغنيسيوم (Mg)..

الكائنات الحية الدقيقة

لا تسمح الظروف الحمضية بتطور الكائنات الحية الدقيقة في التربة (بشكل أساسي البكتيريا) ، والتي تتحلل من المواد العضوية.

تعمل بكتيريا تثبيت النيتروجين على النحو الأمثل في قيم الأس الهيدروجيني بين 7 و 6.5 ؛ ينخفض ​​معدل التثبيت بشكل كبير عندما يكون الرقم الهيدروجيني أقل من 6.

الكائنات الحية الدقيقة تحبذ أيضًا تجميع جزيئات التربة ، مما يعزز هيكلة التربة وتهويتها وتصريفها الجيد ، وهو أمر ضروري لنمو النبات.

تحمض المحيطات والبحيرات والأنهار

إن تحمض المياه السطحية - المحيطات والبحيرات والأنهار - ينتج بشكل رئيسي عن طريق امتصاص ثاني أكسيد الكربون₂  التي تأتي من حرق الوقود الأحفوري.

تعمل المياه السطحية للكوكب كبالوعات طبيعية لثاني أكسيد الكربون₂ الغلاف الجوي. على وجه الخصوص ، المحيطات هي مصدر ثاني أكسيد الكربون الكبير على الأرض. CO₂ يتم امتصاصه عن طريق الماء ويتفاعل معه لإنتاج حمض الكربونيك (H₂CO₃):

CO₂ +H₂يا → ح₂CO₃

ينفصل حمض الكربونيك في الماء ، ويوفر أيونات H⁺ إلى مياه المحيطات:

H₂ CO₃+H₂يا → ح⁺ +HCO₃^-

التركيزات المفرطة للأيونات H⁺ إنتاج زيادة في حموضة المياه البحرية على الكوكب.

النظم الايكولوجية البحرية

تؤثر هذه الحموضة الزائدة بشكل كبير على النظم البيئية البحرية وعلى وجه الخصوص الكائنات الحية التي تشكل هياكل خارجية من كربونات الكالسيوم (قواقع ، قذائف وغيرها من الهياكل الداعمة أو الوقائية) ، بما في ذلك أيونات H⁺ أنها تحل محل كربونات الكالسيوم ويذوبها ، ومنع تكوينها.

إن أنواع الشعاب المرجانية ، والمحار ، والمحار ، وقنافذ البحر ، وسرطان البحر ، والعوالق مع الهيكل الخارجي ، هي الأكثر تضررا بشكل مباشر من تحمض المحيطات..

تعتمد حياة جميع الأنواع البحرية إلى حد كبير على الشعاب المرجانية ، حيث إنها المناطق ذات التنوع البيولوجي الأكبر في البحر. هناك ، يعيش جزء كبير من الحيوانات الأصغر حجماً ويلجأ ، ويعمل كغذاء للمستهلكين الثانويين للنظام البيئي البحري ، مثل الأسماك والحيتان والدلافين..

الحامض بسبب CO الزائدة₂ في الغلاف الجوي للأرض ، يشكل تهديدًا خطيرًا للنظام البيئي البحري بأكمله. لم يسجل تاريخ هذا الكوكب أبدًا عملية تحمض المحيطات بالمعدلات الحالية - وهي أعلى نسبة خلال الـ 300 مليون عام الماضية - التي تقلل أيضًا من قدرتها كمغسلة ثاني أكسيد الكربون.₂.

المشاكل البيئية بسبب القلوية

مصادر القلوية

الصناعية والتعدين

تقوم صناعات المنظفات والصابون والمنسوجات والصباغة وصناعة الورق والمستحضرات الصيدلانية ، من بين أمور أخرى ، بتوليد النفايات السائلة الأساسية التي تحتوي بشكل رئيسي على هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) وقاعدة قوية وقواعد أخرى مثل كربونات الصوديوم (Na)₂CO₃) ، وهي قاعدة ضعيفة.

معالجة معدن البوكسيت مع هيدروكسيد الصوديوم لاستخراج الألومنيوم ، يولد حمأة حمراء قلوية للغاية. أيضا استخراج النفط وصناعة البتروكيماويات تنتج النفايات القلوية.

المشكلة البيئية الرئيسية التي تنتجها المواد الأساسية هي قلونة التربة.

قلوية التربة

تحتوي التربة القلوية على قيم الأس الهيدروجيني أكبر من 8.5 ، وهي ذات بنية رديئة للغاية ، مع وجود جزيئات مشتتة وطبقات جيرية مدمجة يتراوح عمقها بين 0.5 و 1 متر ، مما يمنع نمو الجذور وتسللها ، الترشيح وتصريف المياه.

لديهم تركيزات سامة من الصوديوم (Na) والبورون (B) والتربة شديدة الخصوبة. 

مراجع

1. Bowman، A. F.، Van Vuuren، D. P.، Derwent، R. G. and Posch، M. (2002) A global analysis of acidification and eutrophication on terrestrial systemss. تلوث المياه والهواء والتربة. 41،349-382.
2. Doney، S.C، Fabry، V.J.، Feely، R.A and Kleypas، J.A. (2009). تحمض المحيط: ثاني أكسيد الكربون₂ الاستعراض السنوي لعلوم البحار. 1 ، 169-192.
3. غاسمي ، ف. ، جاكيمان ، إيه. ونيكس ، حا (1995). تملح الأراضي والموارد المائية: الأسباب البشرية ، المدى ، الإدارة ودراسات الحالة. CAB الدولية ، والينفورد ، المملكة المتحدة. 544pp.
4. كليبا ، ج. أ. and Yates، K. K. (2009). الشعاب المرجانية وتحمض المحيطات. علم المحيطات. 22،108-117.
5. ماسون ، س. (2002). بيئة تلوث المياه العذبة. بيرسون التعليم المحدودة. 400PP.