باران اسیدی چیست و چه اثراتی بر محیط زیست دارد؟

آنچه باید درباره باران اسیدی بدانید؛ علل، تاریخچه، و اثرات باران اسیدی

باران اسیدی از قطرات آب تشکیل شده است که به دلیل آلودگی جوی غیرمعمول، اسیدی هستند، به ویژه حاوی مقادیر بیش از حد گوگرد و نیتروژن آزاد شده توسط ماشین ها و فرآیندهای صنعتی می باشند. باران اسیدی، گاهی “رسوب اسیدی” نیز نامیده می شود؛ زیرا این اصطلاح شامل سایر اشکال بارش اسیدی (مانند برف) نیز می گردد.

باران اسیدی به دو صورت رخ می دهد: مرطوب و خشک. رسوب مرطوب به هر شکلی از بارش گفته می شود که اسیدها را از جو خارج کرده و روی سطح زمین رسوب می دهد. ذرات و گازهای آلوده کننده رسوب خشک در غیاب بارش، از طریق گرد و غبار و دود به زمین می چسبند. اگرچه خشک هستند، اما این شکل از رسوب، خطرناک است، زیرا بارندگی می تواند در نهایت، آلاینده ها را به رودخانه ها، دریاچه ها و رودخانه ها ببرد.

خود اسیدیته بر اساس سطح pH (میزان اسیدیته یا قلیاییت) قطرات آب تعیین می شود. مقیاس pH از ۰ تا ۱۴ متغیر است، pH پایین تر، اسیدی تر است، در حالی که PH بالا قلیایی و ۷ خنثی است. آب باران معمولی، کمی اسیدی است و محدوده pH آن ۵.۳-۶.۰ است. رسوب اسید، هر چیزی کمتر از این محدوده است. همچنین مهم است که توجه داشته باشید که مقیاس pH، لگاریتمی است و هر عدد صحیح در مقیاس نشان دهنده یک تغییر ۱۰ برابری محسوب می شود.

امروزه، رسوب اسید در شمال شرقی ایالات متحده، جنوب شرقی کانادا، و بسیاری از نواحی اروپا، از جمله بخش هایی از سوئد، نروژ، و آلمان وجود دارد. علاوه بر این، بخش‌هایی از جنوب آسیا (به ویژه چین، سریلانکا و جنوب هند) و آفریقای جنوبی همگی در خطر آسیب‌پذیری از رسوب اسید در آینده هستند.

چه چیزی باعث بارش باران اسیدی می شود؟

باران اسیدی می تواند توسط منابع طبیعی مانند آتشفشان ها ایجاد شود، اما عمدتاً ناشی از آزاد شدن دی اکسید گوگرد و اکسید نیتروژن در طی احتراق سوخت های فسیلی است. هنگامی که این گازها به اتمسفر تخلیه می شوند، با آب، اکسیژن و سایر گازهایی که قبلاً در آنجا وجود دارند واکنش داده و اسید سولفوریک، نیترات آمونیوم و اسید نیتریک را تشکیل می دهند. سپس این اسیدها به دلیل الگوهای وزش باد، در مناطق وسیعی پراکنده می شوند و به صورت باران اسیدی یا سایر اشکال بارش به زمین می افتند.

گازهایی که بیشتر مسئول باران اسیدی هستند، محصول جانبی تولید برق و سوزاندن زغال سنگ نیز می باشند. به این ترتیب، رسوب اسیدی، ساخته دست بشر در طول انقلاب صنعتی تبدیل به یک موضوع مهم شد و اولین بار توسط یک شیمیدان اسکاتلندی به نام “رابرت آنگوس اسمیت” در سال ۱۸۵۲ کشف شد. در آن سال، او رابطه بین باران اسیدی و آلودگی جوی را در منچستر، انگلستان کشف کرد.

اگرچه باران اسیدی در دهه ۱۸۰۰ کشف شد، اما رسوب اسید تا دهه ۱۹۶۰ توجه عمومی را به خود جلب نکرد و اصطلاح “باران اسیدی” در سال ۱۹۷۲ ابداع شد. توجه عمومی در دهه ۱۹۷۰ زمانی که “نیویورک تایمز” گزارش هایی در مورد مشکلات منتشر کرد افزایش یافت.

اثرات باران اسیدی بر روی محیط زیست چیست؟

پس از مطالعه جنگل هابارد بروک و سایر مناطق، محققان چندین اثر مهم باران اسیدی را در محیط های طبیعی و انسانی پیدا کردند. با این حال، محیط زندگی آبزیان به وضوح تحت تأثیر رسوب اسید قرار می گیرند، زیرا باران اسیدی مستقیماً بر آنها می بارد. رسوبات خشک و مرطوب نیز از جنگل ها، مزارع و جاده ها جاری می شود و به دریاچه ها، رودخانه ها و نهرها می ریزد.

همانطور که این مایع اسیدی به داخل آب های بزرگتر جریان می یابد، رقیق تر می شود. با این حال، با گذشت زمان، اسیدها می توانند تجمع پیدا کرده و pH کلی آب را کاهش دهند. رسوب اسیدی همچنین باعث می شود که خاک های رسی، آلومینیوم و منیزیم را آزاد کنند و در برخی مناطق PH را بیشتر کاهش دهند. اگر PH دریاچه به کمتر از ۴.۸ برسد، گیاهان و حیوانات آن در خطر مرگ هستند.

تخمین زده می شود که حدود ۵۰۰۰۰ دریاچه در ایالات متحده و کانادا دارای pH کمتر از حد نرمال (حدود ۵.۳ برای آب) هستند. صدها مورد از آنها دارای pH بسیار پایینی هستند که نمی توانند از هر گونه حیات آبی پشتیبانی کنند.

مجزا از آبزیان، رسوب اسیدی می تواند به طور قابل توجهی بر جنگل ها تأثیر بگذارد. همانطور که باران اسیدی روی درختان می‌بارد، می‌تواند باعث از بین رفتن برگ‌ها، آسیب به پوست درختان و توقف رشد آنها شود. با آسیب رساندن به این قسمت های درخت، آنها را در برابر بیماری ها، آب و هوای شدید و حشرات آسیب پذیر می کند. ریزش اسید بر روی خاک جنگل نیز مضر است، زیرا مواد مغذی خاک را مختل می کند، میکروارگانیسم های موجود در خاک را از بین می برد و گاهی اوقات می تواند باعث کمبود کلسیم شود. درختان در ارتفاعات بالا نیز مستعد مشکلات ناشی از پوشش اسیدی ابر هستند زیرا رطوبت موجود در ابرها آنها را پوشانده است.

خسارت باران های اسیدی به جنگل ها در سراسر جهان دیده می شود، اما پیشرفته ترین موارد در اروپای شرقی است. تخمین زده می شود که در آلمان و لهستان، نیمی از جنگل ها آسیب دیده اند، در حالی که ۳۰ درصد در سوئیس آسیب دیده اند.

در نهایت، باران اسیدی نیز به دلیل توانایی آن در خوردگی برخی مواد، بر معماری و هنر تأثیر می گذارد. همانطور که اسید بر روی ساختمان ها (به ویژه آنهایی که با سنگ آهک ساخته شده اند) فرود می آید، با مواد معدنی موجود در سنگ ها واکنش نشان می دهد و گاهی اوقات باعث متلاشی شدن و شسته شدن آنها می شود. رسوب اسید همچنین می تواند باعث خراب شدن بتن شود و می تواند ساختمان های مدرن، اتومبیل ها، خطوط راه آهن، هواپیماها، پل های فولادی و لوله های بالا و زیر زمین را خورده کند.

راهکار مقابله با باران اسیدی در کشورها چیست؟

به دلیل این مشکلات و اثرات نامطلوب آلودگی هوا بر سلامت انسان، اقداماتی برای کاهش انتشار گوگرد و نیتروژن در حال انجام است. مهم‌تر از همه، بسیاری از دولت‌ها اکنون از تولیدکنندگان انرژی می‌خواهند که دودکش‌ها را با اسکرابرهایی که آلاینده‌ها را قبل از رها شدن در جو به دام می‌اندازند تمیز کنند و انتشار گازهای گلخانه‌ای خودروها را با مبدل‌های کاتالیزوری کاهش دهند. علاوه بر این، منابع انرژی جایگزین اهمیت بیشتری پیدا می‌کنند و بودجه برای بازسازی اکوسیستم‌های آسیب دیده از باران اسیدی در سراسر جهان اختصاص داده می‌شود.