Щелочные осадки
Щелочные осадки возникают по естественным и антропогенным причинам. Это происходит, когда минералы, такие как кальций , алюминий или магний, соединяются с другими минералами, образуя щелочные остатки, которые выбрасываются в атмосферу, поглощаются каплями воды в облаках и в конечном итоге выпадают в виде дождя. На водную среду особенно влияют щелочные осадки. Поскольку щелочные осадки могут быть вредными для окружающей среды, для борьбы с ними важно использовать различные методы, такие как контроль загрязнения воздуха, затвердевание и стабилизация, а также восстановление. [1]
Естественные причины
[ редактировать ]Хотя большинство естественных дождей являются слабокислыми, щелочные дожди могут возникать и в естественных условиях без значительного воздействия загрязняющих веществ. [2] Естественные щелочные дожди из полузасушливых районов несут значительное количество минеральной пыли , поднимаемой конвекцией пустынных почв и переносимой ветрами. После смешивания с водяным паром они разносятся облаками и оседают на земле в виде дождевой пыли .
Антропогенные причины
[ редактировать ]Основной причиной щелочных дождей являются выбросы заводов и свалки отходов. Минеральная пыль , содержащая большое количество щелочных соединений, таких как карбонат кальция, также может повышать pH осадков и способствовать образованию основного дождя. [3] Щелочной дождь можно рассматривать как противоположность кислотному дождю . Промышленные процессы, такие как сжигание угля , известняка , хромовой руды, добыча глинозема, производство железа и стали, могут вызывать загрязнение окружающей среды, образуя щелочные остатки. [1] Эти остатки являются значительными и увеличиваются в глобальном потоке и состоят из оксидов натрия , кальция или магния , которые гидратируются с образованием растворимых гидроксидов. [1] Другие источники включают поверхности грунтовых дорог и почвы, которые покрыты основными щелочными элементами (например, натрием , кальцием , магнием и калием ). [4]
Воздействие щелочных осадков
[ редактировать ]Щелочные осадки повышают pH дождевой воды до 8,5-10, вызывая нарушения водных экосистем. Эти нарушения могут вызвать физиологические изменения в водной жизни, изменяя скорость выведения аммиака , что приводит к его накоплению в организмах. [1] Изменение pH воды может вызвать осаждение кальцита из щелочных фильтратов , которые удушают бентосные и прибрежные водные среды обитания, а также уменьшают проникновение света. [1]
Управление
[ редактировать ]Контроль загрязнения воздуха приводит к двум методам управления: переработке керамического материала или захоронению мусора после очистки. [1] Эти методы стали возможными благодаря нескольким методам обработки: затвердеванию/стабилизации, термическому и комбинированному. [1] Наиболее часто используемый метод борьбы с такими видами отходов, как бокситы, – это затвердевание/стабилизация. [1] Восстановление щелочного фильтрата требует активной аэрации для содействия карбонизации , рециркуляции дренажных вод над складируемыми или отстойными остатками и дозирования кислоты. Сильные кислоты (например, соляная кислота и серная кислота ) также используются для нейтрализации pH; он используется на действующих перерабатывающих предприятиях, но жидкие стоки могут оставаться токсичными для водной среды. [1] Водно-болотные угодья также являются недорогим средством борьбы с щелочными фильтратами . [1]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к Гомес, Хелена И.; Мэйс, Уильям М.; Роджерсон, Майк; Стюарт, Дуглас И.; Берк, Ян Т. (2016). «Щелочные остатки и окружающая среда: обзор воздействия, практики управления и возможностей» . Журнал чистого производства . 112 : 3571–3582. дои : 10.1016/j.jclepro.2015.09.111 . ISSN 0959-6526 . S2CID 52591037 .
- ^ Чжан, Д.Д.; Пирт, MR; Джим, Калифорния; Цзя, Ла (2002). «Щелочные дожди на Тибетском нагорье и их влияние на первоначальный pH естественных осадков» . Журнал геофизических исследований: Атмосфера . 107 (D104): ACH 9.1 – ACH 9.6. Бибкод : 2002JGRD..107.4198Z . дои : 10.1029/2001JD001332 . hdl : 10722/54351 .
- ^ Озсой, Тюркан; Джемаль Сайдам, А (2000). «Кислые и щелочные осадки в Киликийском бассейне, северо-восточная часть Средиземного моря». Наука об общей окружающей среде . 253 (1–3): 93–109. Бибкод : 2000ScTEn.253...93O . дои : 10.1016/S0048-9697(00)00380-6 . ПМИД 10843334 .
- ^ Гатц, Дональд Ф.; Барнард, Уильям Р.; Стенсленд, Гэри Дж. (1986). «Роль щелочных веществ в химии осадков: краткий обзор проблем» . Загрязнение воды, воздуха и почвы . 30 (1): 245–251. дои : 10.1007/BF00305195 . ISSN 1573-2932 .