Киселият дъжд се състои от водни капки, които са необичайно кисели поради атмосферното замърсяване, най-вече от прекомерните количества сяра и азот, отделяни от автомобили и промишлени процеси. Нарича се и киселинен дъжд отлагане на киселина защото този термин включва други форми на киселинни валежи (като сняг).
Киселинното отлагане протича по два начина: мокро и сухо. Мокрото отлагане е всяка форма на валежи, която отстранява киселини от атмосферата и ги отлага върху земната повърхност. Сухите отлагания, замърсяващи частици и газове, се придържат към земята чрез прах и дим при липса на валежи. Макар и суха, тази форма на отлагане също е опасна, тъй като валежите в крайна сметка могат да измият замърсителите в потоци, езера и реки.
Самата киселинност се определя въз основа на нивото на pH (количеството на киселинност или алкалност) на водните капки. Най- рН скала варира от 0 до 14, като по-ниското pH е по-кисело, докато високото pH е алкално, а седем е неутрално. Нормалната дъждовна вода е леко кисела, с диапазон на pH от 5,3-6,0. Отлагането на киселини е всичко под този диапазон. Важно е също да се отбележи, че скалата на pH е логаритмична и всяко цяло число в скалата представлява 10-кратна промяна.
Днес киселинното отлагане присъства в североизточните части на САЩ, югоизточната част на Канада и голяма част от Европа, включително части от Швеция, Норвегия и Германия. В допълнение, части от Южна Азия (особено Китай, Шри Ланка и Южна Индия) и Южна Африка са изложени на опасност да бъдат засегнати от отлагане на киселина в бъдеще.
Какво причинява киселинния дъжд?
Отлагането на киселини може да бъде причинено от природни източници като вулкани, но се причинява главно от отделянето на серен диоксид и азотен оксид при изгарянето на изкопаеми горива. Когато тези газове се изхвърлят в атмосферата, те реагират с вече присъстващите там вода, кислород и други газове, за да образуват сярна киселина, амониев нитрат и азотна киселина. След това тези киселини се разпръскват на големи площи поради вятърни модели и падат обратно на земята като киселинен дъжд или други форми на валежи.
Газовете, които са най-отговорни за отлагането на киселина, са страничен продукт от производството на електроенергия и изгарянето на въглищата. По този начин отлагането на изкуствени киселини започва да се превръща във важен проблем през периода Индустриална революция и е открит за първи път от шотландски химик Робърт Ангъс Смит през 1852г. През тази година той откри връзката между киселинния дъжд и атмосферното замърсяване в Манчестър, Англия.
Въпреки че е открит през 1800-те години, отлагането на киселина не спечели значително внимание на обществото чак през 60-те години на миналия век, а терминът "киселинен дъжд" е въведен през 1972 година. Общественото внимание допълнително се увеличи през 70-те години на миналия век, когато "Ню Йорк Таймс" публикува доклади за проблеми, възникнали през 2008 г Експериментална гора Брук Брук в Ню Хемпшир.
Ефекти от киселинен дъжд
След проучване на гората Брук Хъбърд и други райони, изследователите откриха няколко важни ефекта от отлагането на киселини както в естествена, така и в създадена от човека среда. Водните условия са най-ясно засегнати от отлагането на киселина, тъй като киселинните валежи попадат директно в тях. Както сухото, така и мокрото отлагане също изтича от гори, полета и пътища и се влива в езера, реки и потоци.
Докато тази кисела течност се влива в по-големи водни тела, тя се разрежда. Въпреки това с течение на времето киселините могат да натрупват и понижават общото pH на тялото на водата. Отлагането на киселини също води до отделяне на глинени почви алуминий и магнезиев, допълнително понижаване на pH в някои области. Ако pH на езерото падне под 4,8, неговите растения и животни рискуват смърт. Изчислено е, че около 50 000 езера в Съединените щати и Канада имат рН под нормалното (около 5,3 за водата). Няколко стотин имат рН твърде ниско, за да поддържат всеки воден живот.
Освен водните тела, отлагането на киселина може значително да засегне горите. Тъй като киселият дъжд пада върху дърветата, това може да ги накара да загубят листата си, да повредят кората си и да заглушат растежа си. Увреждайки тези части на дървото, ги прави уязвими за болести, екстремни климатични условия и насекоми. Киселината, попадаща върху горска почва, също е вредна, тъй като разрушава почвените хранителни вещества, убива микроорганизмите в почвата и понякога може да причини недостиг на калций. Дърветата на голяма надморска височина също са податливи на проблеми, предизвикани от кисела облачна покривка, тъй като влагата в облаците ги покрива.
Увреждане на горите от киселинен дъжд се наблюдава по целия свят, но най-напредналите случаи са в Източна Европа. Изчислено е, че в Германия и Полша половината от горите са повредени, докато в Швейцария са засегнати 30 процента.
И накрая, отлагането на киселина също оказва влияние върху архитектурата и изкуството поради способността си да корозира определени материали. Тъй като киселините кацат върху сгради (особено тези, изградени с варовик), той реагира с минерали в камъните, понякога причинявайки им разпадане и отмиване. Отлагането на киселини също може да доведе до влошаване на бетона и може да корозира модерни сгради, автомобили, железопътни коловози, самолети, стоманени мостове и тръби над и под земята.
Какво се прави?
Поради тези проблеми и неблагоприятното въздействие на замърсяването на въздуха върху човешкото здраве, се предприемат редица стъпки за намаляване на емисиите на сяра и азот. Най-важното е, че много правителства сега изискват производителите на енергия да почистват пушек със скрубер улавят замърсителите преди да се изпуснат в атмосферата и да намалят емисиите от автомобили с катализатор преобразуватели. Освен това, алтернативните източници на енергия придобиват все по-голяма известност и се финансира за възстановяване на екосистемите, повредени от киселинен дъжд в световен мащаб.
източник
„Добре дошли в проучването на екосистемата на Брук Брук.“ Екосистемно проучване на Hubbard Brook, Фондация за изследване на Брук Hubbard.