Kwaśne deszcze

Dwutlenek siarki (SO2) powstaje w procesie spalania paliw zanieczyszczonych siarką. Głównym źródłem tego gazu są elektrownie opalane węglem kamiennym i brunatnym. Dwutlenek siarki działa drażniąco na błony śluzowe oczu i górnych dróg oddechowych oraz płuca, poza tym jest on podstawową przyczyną kwaśnych deszczy, powodujących zakwaszenie wód i gleb oraz niszczenie lasów iglastych.

Bardzo niekorzystny wpływ na glebę mają kwaśne deszcze. Powodują one zakwaszenie gleby i wypłukiwanie z niej wapnia i magnezu. Usunięte jony wapnia zastępowane są silnie toksycznymi jonami glinu, pochodzącymi z zawartych w glebie glinokrzemianów. Zakwaszenie gleby zwiększa szkodliwość metali ciężkich, które w środowisku kwaśnym przyjmują postać jonową i są łatwiej przyswajalne dla roślin. Poza tym zakwaszenie gleby wpływa niekorzystnie na bakterie nitryfikacyjne, co prowadzi do zaburzeń w obiegu azotu. Zabiegiem likwidującym wymienione wyżej zjawiska jest wapnowanie gleby.

Kwaśny deszcz, kwaśny opas atmosferyczny – kwaśne deszcze mogą padać w znacznych odległościach od źródeł emisji tlenków azotu, siarki i miejsca ich utlenienia ( nawet do kilkuset kilometrów). Kwaśne opady działają szkodliwie na rośliny i glebę; zapobieganie kwaśnym opadom atmosferycznym polega na ograniczeniu możliwości powstawania silnie utleniających układów typu smogu fotochemicznego

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).Powstawanie kwaśnych deszczy
Kwaśne deszcze powstają głównie na obszarach, gdzie atmosfera jest narażona na długotrwałą emisję dwutlenku siarki i tlenków azotu, zarówno ze źródeł naturalnych, np. czynnych wulkanów, jak również sztucznych - spaliny powstające w wyniku spalania zasiarczonych paliw - węgla brunatnego i kamiennego.

Kwaśne deszcze – opady atmosferyczne, o odczynie kwaśnym; zawierają kwasy wytworzone w reakcji wody z pochłoniętymi z powietrza gazami, jak: dwutlenek siarki, tlenki azotu, siarkowodór, chlorowodór, wyemitowanymi do atmosfery w procesach spalania paliw oraz różnego rodzaju produkcji przemysłowej.

Skład chemiczny kwaśnego deszczu
Jednym ze składników kwaśnego deszczu jest siarka występująca w związkach chemicznych. Szacuje się, że w wyniku działalności człowieka emitowanych jest na całym świecie 50-70 mln ton siarki rocznie, a największe emitowano ciągu ostatnich 50 lat. W tym samym czasie w wyniku działalności wulkanów i innych czynników naturalnych, uwalnia się do atmosfery drugie tyle. Jednak na obszarach wysoko uprzemysłowionych lub intensywnie zurbanizowanych człowiek jest odpowiedzialny za prawie całą emisję siarki.
Innym pierwiastkiem, którego związki chemiczne wywołują kwaśne deszcze jest azot. W odróżnieniu od siarki, azot tworzący tlenki pochodzi nie z kopalin, lecz z powietrza. Podczas spalania w wysokich temperaturach tlen łączy się z azotem. Emisję tlenków azotu jest trudniej ocenić, niż dwutlenku siarki. Szacuje się, że wynosi ona 20 mln ton rocznie. Najwięcej związków tych powstaje w spalinach silników pracujących na paliwach ropopochodnych, więc ich koncentracja jest tam, gdzie jest duża liczba samochodów.
W porównaniu ze zmniejszającym się zanieczyszczeniem dwutlenkiem siarki zwiększa się znacznie udział tlenków azotu w zanieczyszczeniu powietrza. Chociaż powstają one w konkretnych miejscach, to wędrują z masami powietrza na znaczną odległość.

Skutki kwaśnego deszczu
Dwutlenek siarki i tlenki azotu tworzą z wodą silne kwasy. Dzieje się tak na przykład, gdy rozpuszczają się w kropelkach wody w atmosferze. Wraz z opadami atmosferycznymi, zanieczyszczenia spadają na ziemię i roślinność w postaci opadu zwanego "depozycją mokrą". Mogą jednak osiadać na cząsteczkach pyłu zawieszonego w powietrzu, które to cząsteczki z czasem opadają. Mówi się wtedy o "depozycji suchej". Niebezpieczeństwo pochodzi jednak z powietrza, a całe zjawisko łączenia się tlenków z wodą i dostawania się w ten sposób kwasów do wód, gleb, i płuc ludzi i zwierząt, oraz na mury budynków określa się ogólnie nazwą "kwaśnego deszczu".
Kwaśne deszcze wpływają także na roślinność. Oddziaływanie zanieczyszczeń może być zarówno bezpośrednie, jak i pośrednie. To pierwsze, w przypadku drzew, uwidacznia się w postaci uszkodzeń igieł i liści. Wewnątrz nich uszkadzane są różne błony, co może spowodować zakłócenie w systemie odżywiania i w bilansie wodnym.
Pośrednie uszkodzenia są następstwem zakwaszenia gleby. Zmniejsza się wówczas dostępność substancji odżywczych przy jednoczesnym zwiększeniu zawartości szkodliwych dla drzew metali rozpuszczonych w roztworze glebowym, jak np. aluminium (uwalnianych np. z blokujących je nierozpuszczalnych związków wapnia). Powoduje to uszkodzenie korzeni i zabicie flory grzybów mikoryzowych, co prowadzi do tego, że rośliny nie mogą pobrać wystarczających ilości pożywienia i zmienia się odczyn gleby. Ponadto zmniejsza się odporność roślin na choroby i owady. Tak osłabione drzewo atakują owady lub pasożytnicze grzyby niszcząc doszczętnie drzewo. Podobnie dzieje się z innymi roślinami.
Zanieczyszczenie powietrza nie pozostaje bez wpływu i na zwierzęta, np. rozmnażanie ptaków żyjących przy brzegach zakwaszonych jezior jest zaburzone.
Zmiana składu roślinności spowodowana zanieczyszczeniami powietrza wywiera też wpływ na zwierzęta uzależnione od danego zbiorowiska roślinnego. Nie znajdują w nim właściwych dla siebie gatunków roślin, co może spowodować nawet niezdolność do rozmnażania.
Duża zawartość zanieczyszczeń w powietrzu oraz ogromne ilości emitowanych związków siarki i azotu doprowadziły w Europie Środkowej do poważnego pogorszenia stanu zarówno lasów, jak i gleb.
W RFN w 1985 r. ponad połowa lasów, o całkowitej powierzchni około 3,8 milionów hektarów, była mniej lub bardziej uszkodzona. To samo dotyczyło połowy lasów w Holandii, 1/3 w Szwajcarii, 1/4 w Austrii. Obumieranie lasów wskutek zanieczyszczeń powietrza jest poważnym problemem w Czechach i na Słowacji. Istnieją dane o tym, że około 1/3 lasów tych krajów jest uszkodzona, a 200 do 300 tysięcy hektarów drzewostanu w wyższych partiach górskich to martwy las.
Normalna woda deszczowa ma pH około 5,6. Deszcze o niższym pH uznaje się już za deszcze kwaśne.
Deszcz o rekordowo niskim pH (2,4) spadł w 1974 r. w Szkocji, był on kwaśniejszy od soku cytrynowego.
Zakwaszenie jezior i cieków wodnych jest problemem ściśle związanym z zakwaszeniem gleby. Woda znajdująca się w jeziorach i ciekach wodnych pochodzi bowiem w 90% z wód, które tam się dostały po przejściu przez warstwę gleby, a tylko w 10% ze śniegu i deszczu, który spadł bezpośrednio do wód, lub spłynął po powierzchni gruntu.
Jedynym pełnym rozwiązaniem problemu zakwaszenia jest zmniejszenie emisji zanieczyszczeń powietrza przez zmniejszenie zużycia paliw. Są dwie główne drogi prowadzące do tego celu: oszczędniejsze gospodarowanie energią i innymi zasobami oraz użycie możliwie najlepszej techniki spalania i oczyszczania. Według analizy przeprowadzonej przez OECD w 1981 r. emisja siarki mogłaby być zmniejszona o połowę w ciągu 10 lat, gdyby wykorzystano dostępne wówczas urządzenia do oczyszczania i odsiarczania. Podniosłoby to koszty energii przeciętnie o 3%. Analiza ta wskazała jedną z wielu dróg, mającą za punkt wyjścia ekonomicznie optymalne rozwiązania. Innymi słowy, można zmniejszyć emisję bardziej i szybciej, ale wzrosną również koszty.
Szczególnie silnym źródłem emisji dwutlenku siarki jest spalanie węgla brunatnego, jako najbardziej zasiarczonego. Natomiast zdecydowanie najkorzystniejszą formą zapobiegania emisji spalin zakwaszających powietrze jest rozwój elektrowni wodnych i wiatrowych oraz energetyki jądrowej.Sposobem na zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych do atmosfery jest szersze zastosowanie odnawialnych źródeł energii