- 酸性および塩基性物質に関連するどのような問題が環境に影響を与えますか？
- -酸性化による環境問題：発生源
- 排水
- 排出
- 肥料
- 酸性雨
- 建物
- 土壌中の金属
- 微生物
- 海、湖、川の酸性化
- 海洋生態系
- -アルカリ化による環境問題：発生源
- 産業および鉱業
- 土壌アルカリ化
- 参考文献
酸性に関連する主な問題と基本的な物質の影響環境が直接のpH、彼らが引き起こす変化や生き物にその間接的または直接的な影響に関連付けられていること。
酸性物質と塩基性物質の両方が深刻な環境問題を引き起こす可能性があります。特に環境の酸性化は、酸性雨、海洋、淡水域、土壌の酸性化の問題を引き起こします。アルカリ化は、特に土壌が塩基性pHに変化するときに現れます。
図1.酸性雨の影響を受けた森林。出典：Lovecz、Wikimedia Commonsから
環境問題は、生態系の完全性を脅かし、自然環境の混乱の結果として発生する状況として定義できます。
人間の活動は極度の環境問題を引き起こしています。天然資源の集中的な使用と汚染物質の過負荷を伴う現在の生産方式は、環境の収容力と回復力に違反しています。
広大な土地を改変したり、大量の有毒物質を大気中に放出したり、水域に影響を与えたり、環境に劇的な影響を与えたりするユニークな方法は、人類に限定されています。
酸性物質は、いくつかの産業排水、採掘活動、土壌酸性化肥料の使用、および雨水や空気湿度と反応して酸性化合物を生成するガス排出を通じて環境に排出されます。
図2.汚染産業排出の生産。出典：pixabay.com。
塩基性またはアルカリ性の物質は、さまざまな産業排水や鉱業活動からも発生します。
酸性および塩基性物質に関連するどのような問題が環境に影響を与えますか？
-酸性化による環境問題：発生源
排水
一部の産業や酸鉱山の排水からの酸の流出物には、主に酸が含まれています：塩酸（HCl）、硫酸（H 2 SO 4）、硝酸（HNO 3）、フッ化水素（HF）。
冶金、プラスチック、染料、爆発物、医薬品、および樹脂産業は、酸排出の発生源です。
図3.産業排水の排出量。出典：Nigel Wylie、Wikimedia Commons経由
排出
石炭、石油、天然ガスなどの化石燃料の燃焼による二酸化炭素（CO 2）、二酸化硫黄（SO 2）、窒素酸化物（NO、NO 2）の大気中への排出は原因ではありません地球の地球温暖化のみから、酸性雨から。
CO 2の排出は、海と表面の淡水域（湖と川）の酸性化にもつながります。これは壊滅的な次元の環境問題です。
肥料
アンモニア態窒素と過リン酸塩を含む無機肥料を長期間使用すると、土壌を酸性化する効果が残ります。
また、湿気の多い土壌に大量の有機物を適用すると、フミン酸やその他の有機酸の影響により酸性化が起こります。
酸性物質によって発生する最も懸念される環境問題の中で、酸性雨、土壌の酸性化、陸域海洋の酸性化について触れます。
酸性雨
産業、発電所、航空、海上および陸上輸送における化石燃料の燃焼、および金属の抽出のための製錬で生成される二酸化硫黄ガス（SO 2）および窒素酸化物（NOおよびNO 2） 、雨の降水が酸性である原因です。
対流圏では、SO 2が酸化されて強酸である硫酸（H 2 SO 4）が形成され、窒素酸化物も別の強酸である硝酸に変換されます。
雨が降ると、大気中にエアロゾルの形で存在するこれらの酸が雨水に取り込まれて酸性化します。
建物
酸性雨水は、建物の石灰岩や大理石、金属からの炭酸カルシウム（CaCO 3）と反応するため、建物、橋、記念碑を腐食します。酸性雨は、地球上の土壌や水域も酸性化します。
図4.酸性雨による建物の損傷、ノートルダム大聖堂（パリ、フランス）のガーゴイルは背中に損傷を示しています。出典：Michael Reeve、Wikimedia Commons経由
土壌中の金属
酸性雨は土壌の組成を変化させ、有毒な重金属を土壌溶液と地下水に置き換えます。
非常に酸性のpH値では、高濃度で存在するH +イオンによるカチオンの置換により、土壌鉱物の激しい変化が起こります。これにより、土壌構造が不安定になり、有毒元素が高濃度になり、植物の栄養素の利用率が低下します。
pHが5未満の酸性土壌は、高濃度で、アルミニウム（Al）、マンガン（Mn）、鉄（Fe）の植物発育に有害です。
さらに、栄養素カリウム（K）、リン（P）、硫黄（S）、ナトリウム（Na）、モリブデン（Mo）、カルシウム（Ca）およびマグネシウム（Mg）の利用可能性が著しく低下します。
微生物
酸性条件では、有機物の分解物である土壌微生物（主にバクテリア）の発生を許しません。
窒素固定細菌は、7と6.5の間のpH値で最適に機能します。pHが6未満になると、固定率が劇的に低下します。
微生物はまた、土壌粒子の凝集を支持します。これは、植物の成長に不可欠な構造化、通気、および良好な土壌排水を促進します。
海、湖、川の酸性化
地表水-海、湖、川-の酸性化は、主に化石燃料の燃焼に由来するCO 2の吸収によって生じます。
以下のための自然の吸収源として地球の行為の地表水大気中のCO 2。特に、海は地球の大きな二酸化炭素吸収源です。CO 2は水に吸収されて反応し、炭酸（H 2 CO 3）を生成します。
CO 2 + H 2 O→H 2 CO 3
炭酸は水中で解離し、海水にH +イオンをもたらします：
H 2 CO 3 + H 2 O→H + + HCO 3 -
H +イオンの濃度が高すぎると、惑星の海洋水の酸性度が増加します。
海洋生態系
この過剰酸性度は劇的Hので、フォーム炭酸カルシウム外骨格（シェル、シェル及び他の支持または保護構造体）は、海洋生態系、特に生物に影響+イオン変位の炭酸カルシウムから、それを溶解します、彼らの形成を防ぐ。
サンゴ、カキ、ハマグリ、ウニ、カニ、外骨格を持つプランクトンの種は、海洋の酸性化によって最も直接影響を受けます。
すべての海洋種は、サンゴ礁に大きく依存しています。なぜなら、それらは海で最大の生物多様性の領域だからです。小さな動物群の多くは避難し、そこに住み、魚、クジラ、イルカなどの海洋生態系の二次消費者のための食糧として機能します。
地球の大気中の過剰なCO 2による酸性化は、海洋生態系全体に対する深刻な脅威です。惑星の歴史は、現在の速度で海の酸性化プロセスを記録したことがありません-過去3億年で最高-CO 2のシンクとしての容量を減少させます。
-アルカリ化による環境問題：発生源
産業および鉱業
洗剤と石鹸、繊維、染色、製紙、製薬産業などは、主に水酸化ナトリウム（NaOH）、強塩基、および炭酸ナトリウム（Na 2 CO 3）、これは弱いベースです。
アルミニウムの抽出のために鉱物ボーキサイトをNaOHで処理すると、高アルカリ性の赤い泥が生成されます。また、石油抽出および石油化学産業はアルカリ性廃液を生成します。
塩基性物質によって引き起こされる主な環境問題は、土壌のアルカリ化です。
土壌アルカリ化
アルカリ性土壌のpH値は8.5を超え、構造が非常に貧弱で、粒子が散在していて、深さ0.5メートルから1メートルの間の緻密な石灰質層があるため、根の成長と浸透、浸透、水の排水が妨げられます。
それらは有毒な濃度のナトリウム（Na）とホウ素（B）を示し、非常に不妊土壌です。
図5.アルカリ性土壌。出典：Pixabay.com
参考文献
- Bowman、AF、Van Vuuren、DP、Derwent、RG and Posch、M.（2002）地球の生態系における酸性化と富栄養化の地球規模の分析。水、大気、土壌汚染。41,349-382。
- Doney、SC、Fabry、VJ、Feely、RAおよびKleypas、JA（2009）。海洋酸性化：海洋科学の他のCO 2年次レビュー。1、169-192。
- Ghassemi、F.、Jakeman、AJ and Nix、HA（1995）。土地と水資源の塩類化：人間の原因、範囲、管理およびケーススタディ。CABインターナショナル、ウォリンフォード、イギリス。544pp。
- Kleypas、JA and Yates、KK（2009）。サンゴ礁と海の酸性化。海洋学。22,108-117。
- メイソン、C（2002）。淡水汚染の生態学。Pearson Education Limited。400pp。