Данное исследование показывает, на сколько может быть опасен кислотный дождь для всего живого. А ведь такой дождь может пойти на поле с шалфеем медицинским и его будет нельзя употреблять. Или такой дождь пойдет над картофельным полем и сотни людей будут отравлены. Такой дождь может пойти и над водоемом и люди, купающиеся там будут тоже отравлены, так как наша кожа получит большую дозу серы. Следовательно мы должны сделать все, чтобы обезопасить нашу планету. По результатам своих исследований я могу порекомендовать инженерам химических производств, ТЭЦ, ТЭС и иных химически вредных предприятий позаботиться об окружающей среде, постоянно мониторить выбросы в атмосферу, проверять исправность оборудования и качество сырья.
кислотный дождь защелачивание почвы
Защелачивание почвы. Определение защелачивания почвы
Защелачивание почвы - избыточное содержание в почве ионов кальция, натрия, калия, магния, которые повышают значение рН и неблагоприятно сказывается на росте и развитии растений по разным причинам.
Пример №2
Как известно в нормальной почве, где растут растения присутствует вода, в которой происходит гидролиз солей калия, натрия, кальция и магния создавая щелочную среду.
NaH2PO4 + HOH = H3PO4 + Na+ + OH- (pH до 12,0)
Такие процессы происходят со всеми солями щелочных и щелочноземельных металлов в водной среде.
Чем опано защелачивание почвы?
Как оно влияет на рост и развитие растения?
Какие виды профилактики защелачивания почвы существуют?
Как бороться с защелачиванием почвы?
Эти вопросы я поставил перед собой при проведении следующих исследований:
Исследование №4 (теоретическое)
Защелачивание почвы происходит по разным причинам: избыток щелочных удобрений, токсичные выбросы предприятий и другие.
Опасность защелачивания почвы в том, что аномально повышенный рН затупляет биохимические процессы в растении, так как щелочь разлагает жиры, белки, пептиды и другие вещества, участвующие в развитии и росте растения.
Для примера я покажу, как щелочь разлагает жиры и пептиды:
Влияние щелочной среды на сложный эфир, который придает запах орхидеям
Влияние щелочной среды на пептид, служащий ингибитором в шалфее (сальвии обыкновенной):
Таким образом мы доказали, что щелочная среда вредит растению, но ведь зачастую теория не всегда сходится с практикой, поэтому мы посмотрим, как защелачивание влияет на растение в природе.
Исследование №5 (практическое)
Щелочь в почве обнаружить легко, а вот в растении нет, для обнаружения щелочи в растениях используют как правило спектрофотометрию или же биохимические анализы на биохимическом анализаторе. Но нам это не нужно, ведь щелочная среда почвы повредит растение так, что это можно будет заметить и невооруженным глазом.
Для работы нам понадобится гидрокарбонат натрия и гидроксид натрия в молярном соотношении 10:1 объемом 25 мл, с концентрацией гидроксид ионов = 1 М. Так рН почвы составит приблизительно 12.3, что уже вредно для растения. Так же нам понадобится время, около 4-5 месяцев, чтобы увидеть, как будет изменяться рН почвы и посмотреть сможет ли растение побороть стихию.
В первые 2 недели растение никак не изменилось, а даже немного выросло [2].
Через месяц на растении появились черные точки, которые могут свидетельствовать о том, что ткани начинают потихоньку отмирать.
Через 2 месяца некоторые листы сгнили, некоторые пожелтели и скоро опадут, а на некоторых появились черные пятна, растение несильно увеличилось, ни один лист не остался нетронутым.
Через 3 месяца растение сильно увяло, перестало расти, а в середине 3 месяца растение погибло и начало гнить. Гниение говорит о том, что в растении появились бактерии, с которыми растение справится не смогло.
Из нашего исследования можно сделать вывод о том, что защелачивание почвы грозит вымиранием большинству растений в ней. Так же возможны мутации в семени растений из-за разложения ДНК и РНК в клетках растений под действием щелочи.
Из всех проведенных мной исследований можно сказать, что защелачивание безусловно вредно для почвы и растений, однако с ним можно бороться и даже очень эффективно. В борьбе с защелачиванием почвы главное - диагностика. Диагностировать защелачивание легко, достаточно лишь взять небольшой образец почвы, растворить его в дистиллированной воде, подождать приблизительно 5 минут, окунуть в раствор индикаторную бумагу, а после посмотреть приблизительное значение рН и сделать вывод.
Если рН повышен, причем значительно выше нормы нужно принимать меры, ведь существует много способов борьбы с защелачиванием:
1. Подкисление борной кислотой:
Борная кислота - уникальное вещество из-за своих амфотерных свойств. Она вступает в реакцию с гидрокид анионами:
Н3ВО3 + ОН- = Н2О + Н2ВО3- - происходит нейтрализация почвы. Минусы этого способа в том, что избыточное содержание бора повреждает растения, создавая ожоги на листьях.
2. Подкисление слабыми органическими кислотами:
Как пример можно взять уксусную кислоту, ведь она не сильно вредит растениям: CH3COOH + OH- = CH3COO- + H2O
Или лимонную кислоту, анионы которой могут благоприятно сказываться на росте и развитии растений:
3. Так же существует вариант подкисления почвы при защелачивании - это использование гранулированной серы (приблизительно 10 кг на га) однако результатов от данного способа стоит ждать более 2-х лет и некоторых случаях данный способ не является эффективным, так как избыточное содержание серы в почве вредит окружающей среде и самим растениям.
Итог
В своей работе я рассмотрел несколько способов загрязнения почвы, влияние неблагоприятных факторов отражено в моих исследованиях. Мои исследования могут помочь специалистам ТЭЦ, ТЭС, экологам в борьбе с выбросами вредных веществ. Так же способы доказывания факта того, что произошел кислотный дождь могут пригодиться Комитету Государственного Контроля Республики Беларусь, Государственному Комитету Следственно-судебных экспертиз Республики Беларусь. Ведь халатность на предприятиях, которые осуществляют выбросы в атмосферу карается по закону. Так же моя работа может помочь дачникам и начинающим фермерам в борьбе с защелачиванием почвы.