Кислотні опади

Кислотні опади

Це явище стало відомо в середині ХХ століття. Тоді в розвинених країнах Європи та Північної Америки для зменшення забруднення навколишнього повітря почали здійснювати викиди із заводів та електростанцій через високі труби і під тиском. Утворюються високі стовпи диму, які "пронизують" шар теплової інверсії, і всі забруднення виводяться угору і розсіюються. Спочатку цей захід, дійсно, призвів до зниження забрудненості нижніх шарів атмосфери.

Однак, у верхніх шарах атмосфери промислові речовини знаходяться деякий час, протягом якого зазнають певних хімічних перетворень. Утворюються різноманітні вторинні забруднювачі, що переміщуються з вітром на великі відстані, в інші регіони і навіть країни.

Зокрема, перетворення оксидів сірки та азоту відбуваються так:

N_ХO_Y + H₂O → →HNO₃;

SO₂ → SO₃ + H₂O → H₂SO₄.

Ці сполуки потім з опадами потрапляють на землю. Це явище отримало назву кислотних опадів ("кислотного осадження" – acid deposition) або "кислотних дощів".

Розрізняють вологе і сухе осадження (в англомовній літературі wet deposition and dry deposition)

У випадку wet deposition H₂SO₄ і HNO₃ з атмосфери потрапляють безпосередньо на землю у вигляді дощу, снігу, туману і роси. Dry deposition означає осадження на землю не кислот, а самих оксидів (первинних і вторинних) і твердих часток нітратних і фосфатних солей. Потім ці сполуки вступають у реакцію з водою в ґрунті і водоймах, і вже там утворюються кислоти.

Потрапляючи у грунт, кислоти змінюють його фізико-хімічні властивості, знижують родючість, згубно впливають на ґрунтові мікроорганізми та коріння рослин. Вони зв'язуються з життєво необхідними для рослин мікроелементами і виключають їх з кругообігу (Са, Fe, Zn…), а з іншого боку, звільняють токсичні йони Al³⁺, які накопичуються у високій концентрації і чинять негативний вплив на рослини. Поєднуючись з іншими забруднювачами, кислотні опади пошкоджують дерева, лісові масиви, знижують врожай сільськогосподарських культур.

Частково кислоти можуть нейтралізуватися іонами K⁺, Na⁺, Ca²⁺, тоді їхній вплив на навколишнє середовище значно зменшується. Це потужний механізм захисту там, де поширені лужні ґрунти (чорноземи, каштанові). Але якщо ґрунти кислі (глейові, підзолисті) або бідні мінеральними компонентами, то вплив кислотних опадів у багато разів посилюється.

Підвищення кислотності водних басейнів веде до порушення їх хімічної структури, вбиває рибу, водні рослини і мікроорганізми в озерах і річках. Водні організми дуже сильно страждають від кислотних опадів, особливо у районах, де ґрунти не мають достатнього буферного потенціалу. Навесні під час танення снігу або в період інтенсивних дощів може наступити "кислотний шок", коли в результаті катастрофічного зниження pH води озеро і навіть невелика річка можуть взагалі стати мертвими.

    Серйозну проблему кислотні опади представляють у Скандинавії, Центральній та Східній Європі, північному сході США, південному сході Канади і південному сході Китаю. Причому часто ці регіони потерпають не від власної промисловості, а від південно-західних сусідів – країн Західної  і Центральної Європи та США. Самі звідти переносяться до них до ¾ кислотних забруднювачів. Пов’язано це із переважанням в Північній півкулі північно-східного напрямку переміщення повітряних мас. До того ж у цих країнах переважають ландшафти хвойних лісів із кислими ґрунтами.