Kwaśne deszcze

Czym są kwaśne deszcze?

Kwaśne deszcze, to opady atmosferyczne zawierające w kroplach wody zaabsorbowane gazy - dwutlenek siarki (SO2), tlenki azotu i inne bezwodniki kwasowe oraz produkty ich reakcji w atmosferze - słabe roztwory kwasu siarkowego (IV), znacznie groźniejszego kwasu siarkowego (VI), kwasu azotowego (V). Kwaśne deszcze to popularny sposób nazywania całego zakresu efektów - kwaśnych opadów. Mam tu na myśli kwaśne zanieczyszczenia powietrza, które mogą się znajdować nie tylko w deszczu, ale mogą występować jako kwaśna mgła, czy tez śnieg.

Jak powstają kwaśne deszcze?

Źródłem kwaśnych deszczów, zagrażających zarówno lasom jak i zabytkom, jest zanieczyszczenie atmosfery. Te żrące opady są rezultatem reakcji z udziałem lotnych węglowodorów, dwutlenku siarki, tlenków azotu emitowanych przez przemysł, elektrownie cieplne, transport i rolnictwo. Woda zawarta w chmurach, przepływająca ponad fabrykami, nasyca się wyrzucanymi w powietrze substancjami chemicznymi. Dalsze reakcje prowadzą do powstania kwasów:
a) z dwutlenku siarki (SO2) powstaje ostatecznie kwas siarkowy (H2SO4)
b) z tlenków azotu powstaje kwas azotowy (HNO3).

Reakcje tlenków niemetali, prowadzące do powstawania kwaśnych deszczów:

CO2+ H2O ---> H2CO3
SO2+ H20 ---> H2SO3
3NO2+ H2O ---> 2HNO3+ NO
2NO2 ---> 2NO + O2
2SO2+ O2 ---> 2SO3
SO3+ H2O ---> H2SO4

1. Źródłem kwaśnych deszczów, zagrażających zarówno lasom jak i zabytkom, jest zanieczyszczenie atmosfery. Te żrące opady są rezultatem reakcji z udziałem lotnych węglowodorów, dwutlenku siarki, tlenków azotu emitowanych przez przemysł, elektrownie cieplne, transport i rolnictwo. Woda zawarta w chmurach, przepływająca ponad fabrykami, nasyca się wyrzucanymi w powietrze substancjami chemicznymi.

Dalsze reakcje prowadzą do powstania kwasów:
a) z dwutlenku siarki (SO2) powstaje ostatecznie kwas siarkowy (H2SO4),
b) z tlenków azotu powstaje kwas azotowy (HNO3).
Szkodliwe substancje wędrują z wiatrem w postaci zawiesiny i opadając z cząsteczkami wody na ziemię, uszkadzają wiele ekosystemów.
Gleby - zwłaszcza pozbawione wapnia z przyczyn naturalnych, jak w Kanadzie czy Skandynawii, gdzie warstwa ziem spoczywa na granitowym trzonie - stają się niezdatne do uprawy. W wyjałowionych jeziorach giną ryby. A przede wszystkim - ginie las.

2. Mechanizm wpływu kwaśnych opadów na niszczenie lasów strefy umiarkowanej jest jeszcze mało znany. Prawdopodobnie opłukiwanie drzew kwaśnymi deszczami pozbawia je wapnia i magnezu, co w niektórych przypadkach powoduje żółknienie liści, w innych - opadanie igieł. Ponadto woda w kwaśnym odczynie rozpuszcza zawarte w glebie sole glinu, tworzące skały osadowe w rodzaju gliny a uwolniony w tych procesach glin zatruwa korzenie. świadomość skali zniszczeń pojawiła się w latach siedemdziesiątych, gdy dotknęły one wiele krajów od Europy po Amerykę Północną. W Niemczech, gdy pierwsze oznaki wystąpiły w Czarnym Lesie i w Bawarskim Parku Narodowym, syndrom nazwany został Waldsterber czyli śmierć lasu a Zieloni zareagowali szeroką ofensywą przeciw przemysłowcom - trucicielom. We Francji dysponującej największą w Europie powierzchnią zalesienia, szkody są relatywnie mniejsze. Lasy francuski są głównie liściaste (dęby i buki) i rosną powyżej 700 m n.p.m. Natomiast kwaśne deszcze atakują głównie drzewa iglaste na wysokości od 700 do 1100 m n.p.m.

3. Kwaśne deszcze nie są przypuszczalnie jedyną przyczyną ginięcia drzew, ale zapobieganie im wymaga rozwiązań w skali międzynarodowej, ponieważ są często skutkiem zanieczyszczeń pochodzących z krajów sąsiednich. Lepiej, jak Francja, być ustawionym na wiatry wiejące w przeważającej mierze znad Atlantyku niż na pochodzące z Polski czy WNP, których ciężki przemysł emituje znaczne ilości dwutlenku siarki. W Szwecji narażonej na działanie z Wielkiej Brytanii, Polski, Niemiec (zwłaszcza z dawnej NRD o przestarzałym przemyśle) uszkodzonych i zniszczonych jest prawie 61% powierzchni leśnych. Nie lepiej usytuowana jest Norwegia.

4. Na międzynarodową solidarność w tej dziedzinie nie ma co liczyć. Ani Wielka Brytania ani Stany Zjednoczone nie podpisały protokołu Konferencji helsińskiej z 1984r. którego celem było ograniczenie emisji dwutlenku siarki. Wielka Brytania, której przemysł często przestarzały - jest drugim co do wielkości producentem toksycznych gazów, znajduje się w paśmie dominujących wiatrów zachodnich. Uwalniają ją one od 2/3 zanieczyszczeń (jedynie 36% powierzchni leśnych jest zagrożonych) podobnie uprzywilejowane są Stany Zjednoczone ze względy na wiatry "eksportujące" ich kwaśne deszcze ku Kanadyjskim równinom, Atlantykowi i słabo zaludnionym Górom Skalistym.

5. Perspektywy poprawy pozostają więc niepewne. źródłem niepokoju staje się wreszcie produkcja szkodliwych gazów w krajach ubogich. O ile ilość dwutlenku siarki maleje ze zmniejszeniem zużycia węgla i produktów ropopochodnych przez przemysł, o tyle zanieczyszczenie tlenkami azotu stale rośnie ze względu na nasilający się ruch samochodowy.

6. Z powodu kwaśnych deszczów na niebezpieczeństwo narażone są już najdziksze zakątki kuli ziemskiej. Zanieczyszczone są nawet góry, które powinna chronić ich wysokość. W Alpach gdzie żyje 3.5 tyś gatunków dzikich zwierząt i w których 1/3 flory ma charakter endemiczny.

Miasta o największym stężeniu SO2:

Ochrona przed kwaśnymi deszczami:
Zapobieganie występowania kwaśnych deszczy polega na budowaniu instalacji wyłapujących tlenki siarki i azotu ze spalin emitowanych do atmosfery oraz ograniczaniu spalania paliw zawierających siarkę i jej związki, głównie węgla brunatnego i kamiennego.

Przeciwdziałanie występowaniu kwaśnych deszczy powinno mieć charakter międzynarodowy, ponieważ nierzadko opady kwaśnego deszczu trafiają na obszary znacznie oddalone od źródeł zanieczyszczeń atmosfery.