환경의 산성 및 염기성 물질과 관련된 문제 - 환경 - 2025

산성과 관련된 주요 문제 및 기본 물질 환경이 직접 그들이 유도 변경됩니다 pH와 생명체에 미치는 간접적 또는 직접적인 영향과 관련된 영향.

산성 물질과 염기성 물질 모두 심각한 환경 문제를 일으킬 수 있습니다. 특히 환경 산성화는 산성비, 바다의 산성화, 담수 체 및 토양의 문제를 유발합니다. 알칼리화는 특히 토양의 염기성 pH 변화에서 나타납니다.

그림 1. 산성비의 영향을받는 숲. 출처 : Wikimedia Commons의 Lovecz

환경 문제는 모든 생태계의 무결성을 위협하고 자연 환경의 교란의 결과로 발생하는 상황으로 정의 할 수 있습니다.

인간 활동은 극심한 환경 문제를 일으켰습니다. 천연 자원을 집중적으로 사용하고 오염 물질이 과다한 현재 생산 방식은 환경의 운반 능력과 탄력성을 위반하고 있습니다.

아주 짧은 기간에 엄청난 양의 독성 물질을 대기로 방출하고 수역에 영향을 미치고 환경에 극적인 영향을 미치는 넓은 면적의 토지를 개조하는 독특한 방법은 인간 종에만 국한됩니다.

산성 물질은 일부 산업 폐수, 채광 활동, 토양 산성화 비료 사용, 빗물 또는 공기 습도와 반응하여 산성 화합물을 생성하는 가스 배출을 통해 환경으로 배출됩니다.

그림 2. 오염 된 산업 배출물의 생산. 출처 : pixabay.com.

염기성 또는 알칼리성 물질은 다양한 산업 폐수 및 채광 활동에서 나올 수도 있습니다.

산성 및 염기성 물질과 관련된 어떤 문제가 환경에 영향을 미칩니 까?

-산성화로 인한 환경 문제 : 근원

폐수

일부 산업 및 산성 광산 배수구의 산성 유출 물에는 주로 염산 (HCl), 황산 (H ₂ SO ₄ ), 질산 (HNO ₃ ) 및 플루오르 화수소 (HF)가 포함되어 있습니다.

야금, 플라스틱, 염료, 폭발물, 제약 및 수지 산업은 산 방출의 발생기입니다.

그림 3. 산업 폐수의 배출. 출처 : Nigel Wylie, Wikimedia Commons를 통해

배출

석탄, 석유 및 천연 가스와 같은 화석 연료의 연소로 인한 이산화탄소 (CO ₂ ), 이산화황 (SO ₂ ) 및 질소 산화물 (NO, NO ₂ )의 대기 배출은 원인이 아닙니다. 지구 온난화로 인한 것이지만 산성비로 인한 것입니다.

CO ₂ 배출 은 또한 치명적인 차원의 환경 문제인 바다와 표면 담수 체 (호수와 강)의 산성화로 이어집니다.

비료

암모니아 질소와 과인산 염을 함유 한 무기질 비료를 장기간 사용하면 토양을 산성화시키는 잔여 효과가 있습니다.

또한 매우 습한 토양에 다량의 유기물을 적용하면 부식 산 및 기타 유기산이 생성되어 산성화가 발생합니다.

산성 물질로 인해 발생하는 가장 걱정스러운 환경 문제 중 산성비, 토양의 산성화 및 육상 해양의 산성화에 대해 언급합니다.

산성비

이산화황 가스 (SO ₂ ) 및 질소 산화물 (NO 및 NO ₂ )은 산업, 발전소, 항공, 해상 및 육상 운송에서 화석 연료 연소 및 금속 추출을위한 제련에서 생성됩니다. , 비가 오는 강수량의 원인은 산성입니다.

대류권에서 SO _2는 산화를 거쳐 황산 (H ₂ SO ₄ )을 형성하고 강산이며 질소 산화물도 또 다른 강산 인 질산으로 변환됩니다.

비가 오면 에어로졸 형태로 대기에 존재하는 이러한 산이 빗물에 통합되어 산성화됩니다.

건물

산성 빗물 은 건물, 대리석 및 금속의 석회암에서 나오는 탄산 칼슘 (CaCO ₃ ) 과 반응하기 때문에 건물, 교량 및 기념물을 부식 시킵니다. 산성비는 또한 지구상의 토양과 수역을 산성화합니다.

그림 4. 산성비로 인한 건물 손상, 프랑스 파리 노트르담 대성당의 석상 등이 손상됨. 출처 : Michael Reeve, Wikimedia Commons를 통해

토양의 금속

산성비는 토양의 구성을 바꾸고 독성 중금속을 토양 용액과 지하수로 대체합니다.

매우 산성 인 pH 값에서는 고농도에 존재 하는 H ⁺ 이온에 의한 양이온의 치환으로 인해 토양 미네랄의 강렬한 변화가 발생합니다 . 이것은 토양 구조의 불안정성, 고농도의 독성 요소 및 식물에 대한 영양소의 낮은 가용성을 생성합니다.

pH가 5 미만인 산성 토양은 알루미늄 (Al), 망간 (Mn) 및 철 (Fe)의 식물 개발을 위해 높은 독성 농도를 포함합니다.

또한 영양소 인 칼륨 (K), 인 (P), 황 (S), 나트륨 (Na), 몰리브덴 (Mo), 칼슘 (Ca) 및 마그네슘 (Mg)의 가용성이 현저하게 감소합니다.

미생물

산성 조건은 유기물의 분해자 인 토양 미생물 (주로 박테리아)의 발생을 허용하지 않습니다.

질소 고정 박테리아는 7과 6.5 사이의 pH 값에서 최적으로 기능합니다. pH가 6 미만이면 고정 속도가 급격히 떨어집니다.

미생물은 또한 식물 성장에 필수적인 구조화, 통기 및 좋은 토양 배수를 촉진하는 토양 입자의 응집을 선호합니다.

바다, 호수 및 강의 산성화

해양, 호수 및 강과 같은 지표수의 산성화는 주로 화석 연료 연소에서 발생하는 CO ₂ 흡수에 의해 생성됩니다 .

표면은 천연 싱크와 같은 행성 법에 물을 대기 CO ₂ . 특히 바다는 지구의 거대한 이산화탄소 흡수원을 구성합니다. CO ₂ 는 물에 흡수되어 반응하여 탄산 (H ₂ CO ₃ )을 생성합니다.

CO ₂ + H ₂ O → H ₂ CO ₃

탄산은 물에서 해리되어 H ⁺ 이온 을 해수에 기여 합니다.

H ₂ CO ₃ + H ₂ O → H ⁺ + HCO ₃ ^-

과도한 H ⁺ 이온 농도 는 지구의 해수의 산성도를 증가시킵니다.

해양 생태계

신맛이 과도한 극적 해양 생태계에 영향을 미치며 특히 유기체가 사람 H 형 탄산 칼슘 외골격 (조개 껍질과 다른지지 또는 보호 구조) 것이 ⁺ 이온 , 탄산 칼슘의 변위는 그것을 해소 , 그들의 형성을 방지합니다.

산호, 굴, 조개, 성게, 게, 외골격이있는 플랑크톤의 종류는 바다의 산성화에 가장 직접적인 영향을받습니다.

모든 해양 종의 생명은 산호초에 크게 의존합니다. 산호초는 바다에서 가장 큰 생물 다양성 지역이기 때문입니다. 작은 동물 군의 많은 부분이 피난처를 취하고 그곳에서 살며 물고기, 고래 및 돌고래와 같은 해양 생태계의 2 차 소비자를위한 음식으로 사용됩니다.

산성화 초과 CO로 인해 ₂ 지구 대기의 전체 해양 생태계에 심각한 위협을 구성한다. 지난 300,000,000년에서 가장 높은 - - 또한 CO의 싱크 용량을 감소 행성의 역사는 현재의 속도로 바다의 산성화 과정을 기록하지 않았다 ₂ .

-알칼리화로 인한 환경 문제 : 근원

산업 및 광업

세제, 비누, 섬유 염색, 제지 및 제약 산업, 다른 사람들이, 예컨대 탄산나트륨 주로 수산화 나트륨 (NaOH로)을 함유 염기성 폐수, 강염기, 다른 염기를 생성 (NA ₂ CO ₃ ), 이는 약한 염기입니다.

알루미늄 추출을 위해 미네랄 보크 사이트를 NaOH로 처리하면 고 알칼리성 적니가 생성됩니다. 또한 오일 추출 및 석유 화학 산업은 알칼리성 폐수를 생성합니다.

염기성 물질이 생성하는 주요 환경 문제는 토양의 알칼리화입니다.

토양 알칼리화

알칼리성 토양은 pH 값이 8.5보다 크고 구조가 매우 열악하며 입자가 흩어져 있고 0.5 ~ 1m 깊이의 조밀 한 석회질 층이있어 뿌리의 성장과 침투, 물의 침투 및 배수를 방지합니다.

그들은 독성 농도의 나트륨 (Na)과 붕소 (B)를 나타내며 매우 불임 토양입니다.

그림 5. 알칼리성 토양. 출처 : Pixabay.com

참고 문헌

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