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アルカリ性降水は、自然および人為的原因により発生します。これは、カルシウム、アルミニウム、マグネシウムなどのミネラルが他のミネラルと結合してアルカリ残留物を形成し、それが大気中に放出され、雲の中の水滴に吸収され、最終的に雨として降るときに発生します。水環境は特にアルカリ性降水の影響を受けます。アルカリ性降水は環境に有害となる可能性があるため、大気汚染防止、固化および安定化、修復などのさまざまな方法を活用して管理することが重要です。[1]
自然原因
自然の雨のほとんどは弱酸性ですが、汚染物質の重大な影響がなく、自然条件下ではアルカリ性の雨も降ることがあります。[2]半乾燥地帯からの自然のアルカリ性の雨は、砂漠の土壌対流によって舞い上がり、風によって運ばれた大量の鉱物の塵埃を運びます。水蒸気と混ざった後、雲によって運ばれ、雨塵の形で地上に堆積します。
人為的原因
アルカリ性雨の主な原因は、工場や廃棄物堆積場からの排出物です。炭酸カルシウムなどのアルカリ化合物を大量に含む鉱物粉塵も、降水の pH を上昇させ、塩基性雨の一因となります。[3]アルカリ性雨は酸性雨の反対と見なすことができます。石炭燃焼、石灰石、クロム鉱石、アルミナ抽出、鉄鋼製造などの工業プロセスは、アルカリ残留物を生成して汚染を引き起こす可能性があります。 [1]これらの残留物は地球全体のフラックスで重要かつ増加しており、水和して可溶性水酸化物を生成するナトリウム、カルシウム、またはマグネシウムの酸化物で構成されています。 [1]その他の発生源には、未舗装道路の表面や、主要なアルカリ元素（ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、カリウムなど）で覆われた土壌が含まれます。[4]
アルカリ性降水の影響
アルカリ性降水は雨水の pH を 8.5～10 に上昇させ、水生生態系に混乱を引き起こします。これらの混乱は水生生物に生理学的変化を引き起こし、アンモニアの放出速度を変え、生物への蓄積につながります。[1]水中の pH の変化は、アルカリ浸出液から方解石の沈殿を引き起こし、底生および沿岸水生生息地を窒息させ、光の浸透を減少させます。[1]
管理
大気汚染制御には、セラミック材料をリサイクルするか、処理後に埋め立てるかの2つの管理方法があります。 [1]これらの方法は、凝固/安定化、熱処理、および組み合わせのいくつかの処理方法によって可能になります。[1]ボーキサイトなどのこれらの種類の廃棄物を処理するために最も一般的に使用される方法は、凝固/安定化です。[1]アルカリ浸出液の修復には、炭酸化を促進するための積極的な曝気、貯蔵またはラグーンに貯められた残留物への排水の再循環、および酸の投与が必要です。強酸（塩酸や硫酸など）もpHを中和するために使用されます。これはアクティブな処理プラントで使用されますが、液体の流出は水生環境に有毒なままになる可能性があります。[1]湿地もアルカリ浸出液の低コストの修復方法です。[1]
参照
参考文献
- ^ abcdefghijk Gomes, Helena I.; Mayes, William M.; Rogerson, Mike; Stewart, Douglas I.; Burke, Ian T. (2016). 「アルカリ残留物と環境：影響、管理方法、機会のレビュー」。Journal of Cleaner Production . 112 : 3571–3582. doi : 10.1016/j.jclepro.2015.09.111 . ISSN 0959-6526. S2CID 52591037.
- ^ Zhang, DD; Peart, MR; Jim, CY; Jia, La (2002). 「チベット高原のアルカリ性雨と自然降雨の元々の pH 値への影響」。Journal of Geophysical Research: Atmospheres . 107 (D104): ACH 9.1 –ACH 9.6。Bibcode :2002JGRD..107.4198Z。doi : 10.1029 /2001JD001332。hdl : 10722/54351。
- ^ Özsoy, Türkan; Cemal Saydam, A (2000). 「地中海 北東部キリキア盆地における酸性およびアルカリ性降水」。総合環境科学。253 (1–3): 93–109。Bibcode :2000ScTEn.253...93O。doi : 10.1016/S0048-9697(00)00380-6。PMID 10843334 。
- ^ Gatz, Donald F.; Barnard, William R.; Stensland, Gary J. ( 1986). 「降水化学におけるアルカリ性物質の役割：問題の簡潔なレビュー」水、空気、土壌汚染。30 (1): 245–251。doi :10.1007/ BF00305195。ISSN 1573-2932 。