Kwaśne opady

Kwaśne opady - to kwaśne zanieczyszczenia powietrza, które mogą znajdować się w kwaśnym deszczu, ale mogą również występować w postaci kwaśnej mgły lub śniegu. Ich źródłem są zanieczyszczenia atmosfery. Powodują je przede wszystkim związki siarki z tlenem (szczególnie dwutlenek siarki, który w Europie jest w 60% sprawcą kwaśnych opadów), tlenki azotu, siarkowodór, dwutlenek węgla, chlorowodór. Kwaśne deszcze (tak popularnie nazywamy cały zakres efektów kwaśnych opadów) powstają w wyniku łączenia się kropelek wody z gazowymi zanieczyszczeniami powietrza. Zanieczyszczenia powietrza pochodzą ze źródeł naturalnych (z tego źródła pochodzi ok. 50% całej ilości dwutlenku siarki i tlenków azotu), na przykład wybuchów wulkanów, pyłów, rozkładu materii organicznej, oraz są wynikiem działalności człowieka - powstają wskutek spalania paliw i procesów przemysłowych. Kwaśne deszcze zawierają zaabsorbowane w kroplach wody dwutlenek siarki, tlenki azotu, oraz ich produkty reakcji w atmosferze: rozcieńczone roztwory kwasów siarki, głównie kwasu siarkawego, oraz najbardziej szkodliwego kwasu siarkowego, a także kwasu azotowego.

Kwasowość roztworu zależy od ilości obecnych w nim jonów wodorowych. Wielkością charakteryzującą odczyn roztworu, (czyli stężenia obecnych w nim jonów wodorowych) jest liczba pH. W przypadku roztworów wodnych wartość pH mieści się w granicach 0-14 i jest mniejsze od 7 dla roztworów kwaśnych. Stężenie kwasu w deszczu zależy od ilości trujących gazów obecnych w powietrzu. Na przykład jeżeli deszcz pada po długim okresie bezdeszczowej, bezwietrznej pogody, kiedy istniały warunki sprzyjające powstawaniu warstwy smogu, stężenie kwasu może być bardzo duże o pH wynoszącym 3, a nawet mniej, zwłaszcza jeżeli nad danym miejscem unosi się mgła. Kiedy pH deszczu osiąga 1, 5, zbliża się do stężenia ludzkich soków trawiennych, rozpuszczających pokarm. Naturalne pH deszczu wynosi około 5,6. Deszcz jest więc lekko kwaśny z powodu obecnego w powietrzu CO2, który z wodą tworzy kwas węglowy. Opad, którego wartość pH jest niższa od 5,6 przyjęto określać mianem kwaśnego opadu atmosferycznego. W Polsce najwyższy poziom zakwaszenia opadów występuje w rejonie sudeckim, gdzie sporadycznie rejestrowano opady o wartości pH nawet poniżej 3,0.

Kwaśne deszcze dzielimy na dwa rodzaje. Depozycję mokrą i suchą. Mokra depozycja polega na "przetransportowaniu" żrących substancji za pomocą deszczu, rosy, śniegu, itd... Sucha depozycja polega na przedostaniu się do gleby bez użycia wody, jako gaz lub pył. Sucha depozycja zanieczyszczeń występuje zazwyczaj w pobliżu ich źródeł, natomiast mokra depozycja może mieć miejsce nawet w odległości ponad 1000 km od miejsca ich powstania.

Dlatego kwaśne deszcze padają często w krajach, które nie są odpowiedzialne za ich powstawanie. Szkodliwe gazy mogą być bowiem przenoszone przez wiatr, setki, a nawet tysiące kilometrów od miejsca pochodzenia i wywołać niebezpieczne opady w regionie wolnym zdawałoby się, od ekologicznych zagrożeń.

Do powstawania kwaśnych deszczów przyczyniają się głównie Stany Zjednoczone i Europa. Wszędzie też można zobaczyć skutki niosących zanieczyszczenia opadów w postaci już martwych lub obumierających lasów. Skutki kwaśnych deszczów widać najwyraźniej na zboczach gór, tam bowiem dolne warstwy chmur kwaśnego deszczu stykają się z roślinnością. Są one widoczne również w Polsce np. w lasach porastających Karkonosze i Góry Izerskie. Proces obumierania lasów zaczyna się od liści lub igieł, które atakowane przez substancje zawarte w deszczu - opadają. Potem choroba atakuje całą roślinę. Kwaśne deszcze powodują też zakwaszanie wód powierzchniowych. Szczególnie narażone są strumienie, rzeki i jeziora na terenach zalesionych. Kwaśne deszcze spowodowały śmierć milionów łososi i pstrągów oraz różnych mikroorganizmów w tysiącach szwedzkich jezior. Próbuje się tam ratować zakwaszone jeziora przez rozpylanie z helikopterów wapna, które neutralizuje kwas.

Kwaśne deszcze prowadzą również do zakwaszania gleb, w których uwalnia się toksyczny glin zatruwający korzenie i następuje wymywanie substancji odżywczych. Działają niszcząco na faunę i florę, są przyczyną wielu chorób układu oddechowego.

Wiele budynków i pomników jest zrobionych z kamienia zawierającego wapno, które neutralizuje kwaśny deszcz, ale w końcu i ono zostaje zużyte, w ten sposób niszczeją największe zabytki historyczne, ktore przetrwały tysiące lat, a teraz zaczynają ulegać erozji. Współczesne budynki, również są niszczone przez kwaśne deszcze, beton zaczyna się kruszyć, a stalowe pręty rdzewieją. Remontowanie budynków, uszkodzonych w wyniku skażenia środowiska w Europie, kosztuje ogromne sumy. Atak kwasów nie oszczędza ani przyrody, ani zabytków, szkodliwie oddziaływuje na tworzywa sztuczne. Smogi powstające przy dużym natężeniu dwutlenkami siarki, dwutlenkami węgla i pyłami węglowymi przy wilgotnym powietrzu przyczyniają się do wielu ciężkich chorób układu oddechowego i układu krążenia, a nawet do śmierci.

Problem zanieczyszczeń środowiska, kwaśnych opadów, jest problemem ogólnoświatowym. Najwięcej zanieczyszczeń pochodzi z elektrowni węglowych, przemysłu i pojazdów spalinowych. Rozwiązaniem, jest zmniejszenie emisji zanieczyszczeń powietrza, przez racjonalne zużycie paliw, oszczędne gospodarowanie energią i innymi zasobami, a także użycie możliwie najlepszej techniki spalania i oczyszczania. Ale jakość powietrza w jednym kraju jest ściśle uzależniona od zanieczyszczeń w innych krajach, dlatego niezbędna jest współpraca międzynarodowa.