Кислотний дощ
Кислотним дощем називають дощ, водневий показник (pH) якого менший 5,6. Це забруднення атмосфери оксидами сірки та азоту. У багатьох країнах (спочатку у Скандинавії, а потім у США,
Рис.
3.2. Фактори, які впливають на озоновий шар (за П. Ревель, Ч. Ревель, 1995)Канаді, Північній Європі, Японії та ін.) вчені виявили, що дощова вода, здавалося б, найчистіша у природі, містить велику кількість кислот. Спектр впливу надто широкий. Перш за все вони позначаються на популяціях риб в озерах, особливо високогірних, де вода стала кислою. За даними 1975 р. у США 51% озер мали pH води менше 5, у 90% цих озер риби зовсім не було. Щоправда, важко сказати, ніби така вода може дуже впливати на дорослих риб. Швидше всього, низький pH перешкоджає розмноженню риби, вбиваючи ікру.
Оксиди сірки і азоту в атмосфері - основна причина кислотних дощів. Оксиди сірки потрапляють у повітря при спалюванні викопних видів палива, що містять сірку, перше місце серед яких займає кам’яне вугілля (до 90%), на другому місці - нафта, значно поступається їм газ. Оксиди азоту NOx також утворюються при спалюванні палива, а додатковим величезним джерелом є автомобільний транспорт.
У 1983 р. теплові електростанції при спалюванні вугілля та нафти викинули в атмосферу 16,8 млн.т., сірки, або 87% усіх оксидів сірки, викинутих у тому ж році. При спалюванні вугілля і нафти утворюються дві кислотні сполуки сірки: двоокис і триокис (SO2 і SO3). В атмосфері SO2 окислюється до SO3:
Триокис, що утворився, реагує з водяною парою, утворюючи сірчану кислоту:
Сірчана кислота присутня у повітрі у вигляді легкого туману, що складається з малесеньких краплинок.
При спалюванні палива викидаються в атмосферу також оксиди кальцію та заліза, які вступають в реакцію з сірчаною кислотою, утворюючи тверді частинки сульфатів кальцію та заліза:
Кількість твердих частинок сульфатів і краплинок сірчаної кислоти, що містяться у міському повітрі, можуть сягати 20%.
Вітер розносить ці забруднення за сотні кілометрів від місця їх викиду, утворюються тумани і смоги. Оксиди азоту окислюються у повітрі до діоксидів, котрі також розчиняються у краплинах води, утворюючи азотну кислоту:
Ці дві кислоти (H2SO4 і HNO3), а також їх солі і обумовлюють випадання кислотних дощів. На рослини, грунт і воду випадають також сухі частинки у вигляді солей. Природна дощова вода має слабокислу (pH 6), оскільки перебуває у контакті з CO2 (природний компонент атмосфери) і розчиняє її, утворюючи слабку вугільну кислоту:
Але дощі, які випадають у Великій Британії, наприклад, мають інколи pH 4 - досить незвичайне явище для дощової води. В інших регіонах світу часто спостерігаються дощі з pH нижче 4. Європа також потерпає від кислотних дощів. Широко розповсюджене спалювання вугілля як основного палива, особливо у Великобританії та Центральній Європі, спричиняє руйнівну дію на природні екосистеми.
3.1.3.