Kyselý déšť: příčiny, účinky a řešení

Kyselý déšť je tvořen kapičkami vody, které jsou neobvykle kyselé z důvodu znečištění ovzduší, zejména nadměrného množství síry a dusíku uvolňovaného automobily a průmyslovými procesy. Nazývá se také kyselý déšť depozice kyseliny protože tento termín zahrnuje jiné formy kyselých srážek (například sníh).

Kyselé depozice se vyskytují dvěma způsoby: mokré a suché. Depozice za mokra je jakákoli forma srážek, která odstraňuje kyseliny z atmosféry a ukládá je na zemský povrch. Suché usazeniny znečišťující částice a plyny ulpívají na zemi prachem a kouřem v případě nepřítomnosti srážek. I když je suchá, je tato forma usazování také nebezpečná, protože srážení může nakonec vyplavit znečišťující látky do potoků, jezer a řek.

Kyselina sama o sobě je stanovena na základě úrovně pH (množství kyselosti nebo zásaditosti) kapiček vody. stupnice pH rozmezí od 0 do 14, přičemž nižší pH je kyselejší, zatímco vysoké pH je zásadité a sedm je neutrální. Normální dešťová voda je mírně kyselá, s pH v rozmezí 5,3 - 6,0. Kyselina depozice je něco pod tímto rozsahem. Je také důležité si uvědomit, že stupnice pH je logaritmická a každé celé číslo na stupnici představuje desetinásobnou změnu.

Dnes je depozice kyselin přítomna v severovýchodních Spojených státech, v jihovýchodní Kanadě a ve většině Evropy, včetně částí Švédska, Norska a Německa. Kromě toho jsou v některých částech jižní Asie (zejména Čína, Srí Lanka a jižní Indie) a Jižní Afriky ohroženo depozicí kyselin v budoucnosti.

Kyselina depozice může být způsobena přírodními zdroji takový jak sopky, ale je to hlavně způsobeno uvolňováním oxidu siřičitého a oxidu dusíku během spalování fosilních paliv. Když jsou tyto plyny vypouštěny do atmosféry, reagují s vodou, kyslíkem a dalšími přítomnými plyny za vzniku kyseliny sírové, dusičnanu amonného a kyseliny dusičné. Tyto kyseliny se poté rozptylují na velkých plochách kvůli větrným vzorům a padají zpět na zem jako kyselý déšť nebo jiné formy srážek.

Plyny nejvíce zodpovědné za ukládání kyseliny jsou vedlejší produkt výroby elektrické energie a spalování uhlí. Během tohoto období se tedy depozice umělých kyselin stala důležitým problémem Průmyslová revoluce a byl poprvé objeven skotským chemikem Robertem Angusem Smithem v roce 1852. V tom roce objevil vztah mezi kyselým deštěm a znečištěním ovzduší v anglickém Manchesteru.

Ačkoli to bylo objeveno v 1800s, kyselé depozice nezískaly významnou pozornost veřejnosti až do šedesátých lét a termín “kyselý déšť” byl vytvořen v roce 1972. Pozornost veřejnosti se dále zvýšila v sedmdesátých letech, kdy "New York Times" zveřejňovaly zprávy o problémech, které se vyskytly v EU Experimentální les Hubbard Brook v New Hampshire.

Po prostudování Hubbard Brook Forest a dalších oblastech vědci zjistili několik důležitých účinků ukládání kyselin na přírodní i člověkem vytvořené prostředí. Vodní prostředí jsou však nejvýrazněji ovlivněna depozicí kyseliny, protože do nich přímo spadá kyselé srážení. Suchá i mokrá depozice odtéká také z lesů, polí a silnic a teče do jezer, řek a potoků.

Protože tato kyselá kapalina proudí do větších vodních útvarů, je zředěna. Kyseliny však v průběhu času mohou akumulovat a snižovat celkové pH vody. Ukládání kyselin také způsobuje uvolňování jílových půd hliník a hořčík, další snížení pH v některých oblastech. Pokud pH jezera klesne pod 4,8, jeho rostliny a zvířata riskují smrt. Odhaduje se, že přibližně 50 000 jezer ve Spojených státech a Kanadě má pH pod normálem (asi 5,3 pro vodu). Několik z nich má pH příliš nízké, aby podporovalo jakýkoli vodní život.

Kromě vodních těles může ukládání kyselin významně ovlivnit lesy. Jak kyselý déšť padá na stromy, může způsobit, že ztratí listy, poškodí kůru a zakrní růst. Poškozením těchto částí stromu je činí zranitelnými vůči nemocem, extrémnímu počasí a hmyzu. Kyselina dopadající na lesní půdu je také škodlivá, protože narušuje půdní živiny, ničí mikroorganismy v půdě a někdy může způsobit nedostatek vápníku. Stromy ve vysokých nadmořských výškách jsou také náchylné k problémům způsobeným kyselým oblačným zakrytím, protože vlhkost v oblacích je přikrývá.

Poškození lesů kyselý déšť je vidět po celém světě, ale nejpokročilejší případy jsou ve východní Evropě. Odhaduje se, že v Německu a Polsku je poškozena polovina lesů, zatímco ve Švýcarsku bylo zasaženo 30 procent.

A konečně, depozice kyselin má také vliv na architekturu a umění, protože má schopnost korodovat určité materiály. Jako kyselé pozemky na budovách (zejména těch, které byly postaveny z vápence), reaguje s minerály v kamenech, což někdy způsobuje jejich rozpad a mytí. Ukládání kyselin může také způsobit zhoršení betonu a může korodovat moderní budovy, automobily, železniční tratě, letadla, ocelové mosty a potrubí nad a pod zemí.

Vzhledem k těmto problémům a nepříznivým účinkům znečištění ovzduší na lidské zdraví se podniká řada kroků ke snížení emisí síry a dusíku. Nejvíce pozoruhodně, mnoho vlád nyní vyžaduje producenty energie k čištění komíny s pračky to zachytit znečišťující látky před jejich vypuštěním do atmosféry a snížit emise automobilů katalyticky převodníky. Alternativní zdroje energie navíc získávají větší význam a finanční prostředky směřují k obnově ekosystémů poškozených kyselými dešti po celém světě.

"Vítejte ve studii ekosystému Hubbard Brook." Studie Hubbard Brook Ecosystem, Hubbard Brook Research Foundation.