مشروع كيمياء

اسم المشروع: استكشاف آثار المطر الحمضي على بعض الكائنات الحية..

الأدوات: سمكتين – ( ماء + خل ) تمثيل المطر الحمضي – حوض سمك ( 2 ) – ماء عادي ( مطر طبيعي )..

خطوات العمل: 1- نضع في حوض السمكة ( 1 ) ماء نقي ( مطر طبيعي )..
2- نضع في حوض السمكة ( 2 ) ماء نقي + خل الطعام
( مطر حمضي )..

الملاحظة:

المقارنة
اليوم الأول
اليوم الثاني

حوض السمكة ( 1 )
- لم يحدث أي تغيير..
- لم يحدث أي تغيير..

حوض السمكة ( 2 ) - لاحظت أن السمكة لا تنسجم مع ماء الحوض..
- وبعد 4 دقائق لاحظت أن جسم السمكة يتقشر..
- موت السمكة..


المشاهدة: أن السمكة لا تتحمل المطر الحمضي..

الاستنتاج: يجعل مياه البحيرات والأنهار حامضيةً، وهذا يترك أثراً على التوازن البيئي والثروة السمكية في هذه المناطق. فعند انخفاض الأس الهيدروجيني PH في مياه البحار 4.5 فأن معظم الكائنات الحية تموت..


































المقدمة:
يعتبر المطر الحمضي من أخطر المشاكل البيئية التي نواجهها ويؤثر على قطاع كبير في البيئة.وكما يتضح من الاسم،فالمطر الحمضي هو المطر الذي يكتسب الصفة الحمضية ويصبح هكذا من الغازات التي تتحلل في ماء المطر وتكون الأحماض العديدة المختلفة . المطر بطبيعته حامضاً بنسبة ضئيلة بسبب ثاني أكسيد الكربون الذي يخرج من تنفس الحيوانات وينحل في المطر، والمعامل الذي يقاس به درجة الحامضة للمطر ( PH ) وقبل الثورة الصناعية نجد أن هذا المعامل في المطر يتراوح بصفة عامة بين نسبتي
( 5 – 6 )، لذا نجد أن مصطلح المطر الحمضي يستخدم ليصف فقط المطر الذي يحتوى على( PH ) بنسبة ( 5 ) وما تحت هذه النسبة.أما المناطق النشطة بالبراكين تكون النسبة النمطية ( 4 ) حيث يتحد ثاني أكسيد الكربون وكبريتيد الهيدروجين ويكونان حمض الكبريتيك في المطر..










الموضوع:
المطر الحمضي:
المطر الحمضي هو المطر الذي يكتسب الصفة الحمضية والتي يمتلكها بسبب ذوبان الغازات الضارة بماء المطر،والمطر النقي بطبيعته حامضياً بنسبة ضئيلة بسبب ثاني أكسيد الكربون المنحل به، والمعامل الذي تقاس به درجة الحمضية للمطر هو ( PH )
كلما كان رقم هذا المعامل أقل كلما كانت نسبة الحموضة في المطر أعلى..
ويتراوح بصفة عامة في المطر النقي بين ( 5.5 – 6 ) وكل الأمطار التي تحتوي على درجة حموضة بنسبة 5 أو أقل من ذلك تسمى المطر الحمضي. والمصطلح الأكثر دقة هو الترسيب الحمضي والذي يتألف من جزائيين:
1- ترسيب حمضي رطب ويشير إلى المطر الحمضي والضباب والثلج..
2- ترسيب حمضي جاف يشير إلى الغازات الحمضية والجسيمات..

كيف تتكون الأمطار الحمضية:
تتكون هذه الأمطار من تفاعل الغازات المحتوية على الكبريت و أهمها ثاني أكسيد الكبريت so2 مع الأكسجين O بوجود الأشعة فوق البنفسجية الصادرة عن الشمس وينتج ثالث أكسيد الكبريت So3 الذي يتحد بعد ذلك مع بخار الماء H2oالموجود في الجو ليعطي حمض الكبريت H2so4 ، ويمكن أن يتحد مع بعض الغازات في الهواء مثل النشادر وينتج مركب جديد هو كبريتات النشادر الذي يبقى معلقاً في الهواء على شكل رذاذ دقيق تنقله الرياح من مكان إلى آخر وعندما تصبح الظروف ملائمة لسقوط الأمطار فان رذاذ الكبريت ودقائق كبريتات النشادر يذوبان (ينحلان) في ماء المطر ويسقطان على الأرض بهيئة المطر الحمضي وهو غير صالح للشرب والاستخدام البشري نتيجة لشدة مرارته وارتفاع نسبة ملوحته..


وتشترك أيضا أكاسيد النتروجين No2، مع اكاسيد الكبريت So2 ، في تكوين هذه الأمطار،حيث تتحول أكاسيد النيتروجين بوجود الأكسجين و الأشعة فوق البنفسجية (كوسيط في المعادلات الكيميائية المعبرة عن التفاعل) إلى حمض النيتروجين. ويبقى مثل غيره معلقاً في الهواء الساكن أو يسير مع تيارات الهواء إلى أن تصبح الظروف ملائمة لهطول المطر لتذوب فيه مكونة الأمطار الحمضية ذات الطعم اللاذع..

أسباب تشكل المطر الحمضي:
يتشكل هذا المطر كما ذكرنا من قبل بفعل الغازات التي تنحل في ماء المطر لتكون أنواعاً مختلفة من الأحماض، ومن أنواع هذه الغازات:
-1 غاز ثاني أكسيد الكبريت So2 أكاسيد النيتروجين NO2 ..
( هذان النوعان لهما الدور الأكبر في تكوين المطر الحمضي )..
-2 ثاني أكسيد الكربون co2 والكلورcl2 ..

والتفاعلات الآتية توضح كيفية تكون هذه الأمطار:
يتفاعل ثاني أكسيد الكبريتيد مع الماء ليكون حمض الكبريتيك..
(So2+2h2o = H2so4 +h2)
تتفاعل أكسيد النيتروجين مع الماء لتكون حمض النتريك..
يتفاعل ثاني أكسيد الكربون مع الماء ليكون الحمض الكربوني..
(Co2+h2o = H2co3)
يتفاعل الكلور مع الماء ليكون حمض الهيدروكلوريك..



آثار الأمطار الحمضية:
أثر المطر الحمضي في الإنسان:
يشكل الضباب الدخاني في المدن الكبيرة، وهو يحتوي على حموضة،حيث يبقى معلقاً في الجو عدة أيام، وذلك عندما تتعرض الملوثات الناتجة عن وسائل النقل بصورة فادحة إلى الأشعة فوق البنفسجية الآتية من الشمس، فيحدث بين مكوناتها تفاعلات كيميائية، تؤدي إلى تكوين الضباب الدخاني الذي يخيم على المدن وخاصة في ساعات الصباح الأولى، والأخطر في ذلك، هو غازي ثاني أكسيد النيتروجين، لأنه يّشكل المفتاح الذي يدخل في سلسلة التفاعلات الكيميائية الضوئية التي ينتج عنها الضباب الدخاني وبالتالي نكون أمام مركبات عديدة لها تأثيرات ضارة على الإنسان إذ تسبب احتقان الأغشية المخاطية والسعال والاختناق وتلف الأنسجة وانخفاض معدل التمثيل الضوئي في النبات الأخضر. وكل هذا ينتج عن حدوث ظاهرة الانقلاب الحراري، كما حدث في مدينة لندن عام 1952 عندما خيم الضباب الدخاني لمدة ثلاثة أيام، مات بسببه 4000 شخص، وكذلك ما حدث في أنقرة وأثينا. بالإضافة إلى أثر المطر الحمضي على المنشآت الصناعية والأبنية ذات القيمة التاريخية والتماثيل، إذ يكلف ترميمها مبالغ كبيرة من دخل الفرد أو الدخل القومي وأبسط مثال على ذلك ( تفتت بعض الأحجار في برج لندن الشهير )..

أثر المطر الحمضي في الغابات والنباتات:
إن تدمير الغابات له تأثير في النظام البيئي، فمن الملاحظ إن إنتاج الغابات يشكل نحو 15% في الإنتاج الكلي للمادة العضوية على سطح الأرض، ويكفي أن نتذكر إن كمية الأخشاب التي يستعملها الإنسان في العالم تزيد عن 2.4 مليار طن في السنة، كما أن غابات الحور المزروعة في واحد كم 2 تطلق 1300 طن من الأكسجين، وتمتص نحو 1640 طنا من ثاني أكسيد الكربون خلال فصل النمو الواحد..كذلك تؤثر الأمطار الحمضية في النباتات الاقتصادية ذات المحاصيل الموسمية وفي الغابات الصنوبرية، فهي تجرد الأشجار من أوراقها، وبالتالي تجعل الامتصاص يضطرب في الجذور، والنتيجة تؤدي لحدوث خسارة كبيرة في المحاصيل وعلى سبيل المثال:فقد بلغت نسبة الأضرار في الأوراق بصورة ملحوظة في إحراجها 34% سحابة من الغيوم تنذر بوقوع الكارثة في ألمانيا في لسبعينات وازدادت إلى 50% عام 1985..

أثر المطر الحمضي في التربة:
تبين التقارير أن التربة في مناطق أوروبا، أخذت تتأثر بالحموضة، مما يؤدي إلى أضرار بالغة من انخفاض نشاط البكتيريا المثبتة للنيتروجين مثلاً . وانخفاض معدل تفكك الأداة العضوية، مما أدى إلى سماكة طبقة البقايا النباتية إلى الحد الذي أصبحت فيه تعوق نفاذ الماء إلى داخل التربة والى عدم تمكن البذور من الإنبات، وقد أدت هذه التأثيرات إلى انخفاض إنتاجية الغابات..

اثر المطر الحمضي في الحيوانات:
تتوقف سلامة كل مكون من مكونات النظام البيئي على سلامة المكونات الأخرى، دخان المصانع السبب الرئيسي فمثلاً تأثر النباتات بالأمطار الحمضية يحرم القوارض من المادة الغذائية والمأوى، ويؤدي إلى موتها أو هجرتها، كما تموت الحيوانات اللاحمة التي تتغذى على القوارض أو تهاجر أيضا وهكذا.. وقد يلاحظ التأثير المباشر للأمطار الحمضية في الحيوانات. كما لوحظ موت القشريات والأسماك الصغيرة في البحيرات المحمضة، نظراً لتشكل مركبات سامة بتأثير الحموض (الأمطار الحمضية)، تدخل في نسيج النباتات - العوالق النباتية.. وعندما تتناولها القشريات والأسماك الصغيرة، تتركز المركبات السامة في أنسجتها بنسبة أكبر. وهكذا تتركز المواد السامة في المستهلكات الثانوية والثالثة حتى تصبح قاتلة في السلسلة الغذائية.. ولابد من الإشارة إلى آن النظام البيئي لا يستقيم إذ ا حدث خلل في عناصره المنتجة أو المستهلكة أو المفككة وبالنتيجة يؤدي موت الغابات إلى موت الكثير من الحيوانات الصغيرة، وهجرة الكبيرة منها..


النتائج والتوصيات:
نظرا لخطورة ظاهرة الأمطار الحمضية وما ينتج عنها من آثار تخريبية على كافة الأصعدة اقترح الباحثون علاجين.. الأول:علاج مكلف ومتكرر، نظرا لتكرار سقوط الأمطار الحمضية، وهذه الطريقة تتمثل في معادلة الأنهار والبحيرات الحمضية والأراضي الزراعية بمواد قلوية.. والثاني:علاج دائم ويتمثل بتنقية الملوثات قبل أن تنتشر في الغلاف الهوائي. ولذلك يجب أن لا تكون النظرة إلى البيئة نظرة مجردة، كالنظرات إلى مواضيع أخرى عديدة سياسية واقتصادية وثقافية على صعيد الشعوب والدول. وإن المطلوب من اجل ذلك يتمثل في إيجاد نظام متطور للرقابة البيئية، حيث إن النظام المتكامل للرقابة البيئية، ضروري لرؤية ومتابعة خلفية ونشاط جمع العناصر الملوثة للوسط الطبيعي، نتيجة للتقدم التكنولوجي..
وبناء عليه، يجب فسح المجال لتكنولوجيا متطورة كاملة، تتوافق مع الطبيعة وديمومتها، وضرورة إدراج الجدوى الاقتصادية للعمليات الايكولوجية والاهم في ذلك هو توعية الإنسان، توعية بيئية شاملة ووضع أسس عملية لاستغلال الموارد النباتية والحيوانية، ووضع خطط دقيقة لحماية كوكب الأرض من كافة مصادر التلوث الكيميائية والحرارية والنووية، وتخفيض استهلاك الوقود في وسائل المواصلات، وإيجاد وسائل بديلة لا تترك آثار سلبية في البيئة..