Kwaśne deszcze to opad powstały przez połączenie zanieczyszczeń gazowych powietrza z wodą opadową. Głównymi zanieczyszczeniami gazowymi powietrza są: SO2, który jest głównym sprawcą powstawania kwaśnych deszczy, tlenki azotu, dwutlenek węgla, siarkowodór oraz chlorowodór. Źródłem tych gazowych zanieczyszczeń są procesy zachodzące w przyrodzie, np. wskutek wybuchów wulkanicznych, lub pożarów lasów. Jednak przede wszystkim zanieczyszczenia te powstają w wyniku działalności człowieka - spalanie paliw oraz rozmaite procesy przemysłowe.
Odczyn roztworu jest zależny od zawartości jonów wodoru. Kwaśność roztworów określa się za pomocą liczby pH. Mówi ona ile jonów wodoru zawiera dany roztwór. Jeśli pH roztworu wodnego ma rozpiętość skali od 0 do 14, to poniżej 7 jest ono charakterystyczne dla kwasów, natomiast powyżej 7 jest charakterystyczne dla zasad. Wielkość pH równa lub zbliżona 7, jest charakterystyczna dla roztworów o odczynie obojętnym.
pH kwaśnego deszczu zależne jest od zawartości i stężenia w powietrzu toksycznych gazów. Zależy również od warunków pogodowych. W przypadku, gdy opad deszczu następuje po długim czasie pogody bezdeszczowej i bezwietrznej, czyli dobrych warunkach do powstawania i utrzymywania się smogu, powstały kwaśny deszcz może mieć duże stężenie jonów wodorowych, czyli niską wartość pH. Wartość ta może osiągać pH = 3, albo mniej, w sytuacji, gdy na określonym terenie występuje mgła. Wartość pH dla kwaśnego deszczu może mieć nawet 1,5. Jest wtedy zbliżona do stężenia soku trawiennego w żołądku człowieka, które rozpuszczają pokarm. Naturalne, prawdziwe pH wody deszczowej jest lekko kwaśne i wynosi 6,5. Jest to spowodowane przez dwutlenek węgla, zawarty stale w powietrzu atmosferycznym, który tworzy z parą wodną kwas węglowy.
Trujące gazy wyemitowane przez przemysł i inne formy działalności ludzkiej, często przenoszone są wraz z wiatrem na duże odległości liczone w tysiącach kilometrów. W rzeczywistości prowadzi to do powstawania kwaśnych opadów w miejscach ekologicznie czystych, tam gdzie nie ma groźnych emisji gazów. Przykładem mogą być lasy sudeckie wyniszczone m.in. przez kwaśne opady, których prekursorami były gazy emitowane z elektrowni na terenie Niemiec i Czech. Największymi emitorami trujących gazów na świecie są Europa i Stany Zjednoczone.
Kwaśny deszcz jest zjawiskiem niemożliwym do odróżnienia od zwykłych opadów, jednak jego skutki dają się z łatwością zauważyć. Działalność kwaśnych deszczy jest widoczna przede wszystkim na niszczejącej i obumierającej roślinności, głównie lasach. Najbardziej proces obumierania lasów wywołany działalnością kwaśnych opadów jest widoczny na stokach gór, ponieważ tam dochodzi do bezpośredniego zetknięcia dolnych warstw chmur z szatą roślinną. W Polsce są to tereny Karkonoszy i Gór Izerskich.
OBUMIERANIE LASÓW
Proces obumierania połaci leśnych skutek działalności kwaśnych opadów nie jest jeszcze dostatecznie poznany. Jednak, wyróżnia się w nim kilka następujących po sobie etapów. Pierwszymi organami atakowanymi przez niszczącą siłę kwaśnego opadu są igły albo liście. Zaatakowane usychają i opadają. Później choroba obejmuje cały organizm rośliny. Jeżeli obumierające drzewo rośnie na zboczu o dużej stromiźnie, słaby system korzeniowy nie jest w stanie utrzymać ciężkiego pnia, i przewraca się.
Dobrym wskaźnikiem zanieczyszczeń gazowych powietrza są porosty epifityczne, czyli nadrzewne. Różne kształty plech oraz gatunki tych roślin wykazują się zróżnicowaną wrażliwością na warunki środowiska. Najbardziej wrażliwe na zanieczyszczenia powietrza są formy krzaczkowate i listkowate plechy porostów. Jeżeli obserwujemy ich brak lub obecność we florze danego terenu, możemy wysnuć wstępne wnioski na temat stanu powietrza atmosferycznego na tym terenie. Dodatkowe, szczegółowe informacje dostarcza obecność lub brak konkretnych gatunków porostów.
Kwaśne opady zakwaszają wody powierzchniowe, a przede wszystkim rzeki, strumienie i jeziora na terenach leśnych. Przy pH niższym niż 5,4 zostają zahamowane procesy rozrodcze u ryb. Zostało to potwierdzone szczegółowymi badaniami. Próby ratowania tej sytuacji polegały na rozpylaniu wapna z powietrza. Wapno powodowało zneutralizowania kwasu i przywrócenie odpowiedniego pH w wodach powierzchniowych. Aby stan ten był osiągnięty na stałe, proces ten musi być powtarzany z częstotliwością raz na trzy do pięciu lat.
Kwaśne opady wpływają również niekorzystnie na gleby. Ich zakwaszenie powoduje uwalnianie toksycznych związków glinu oraz wypłukiwanie odżywczych substancji.
Konferencje, jakie odbywały się w celu poprawy jakości środowiska atmosferycznego i ograniczenia emisji zanieczyszczeń gazowych, były źródłem wielu różnych pomysłów. Stany Zjednoczone, które nie chciały ograniczyć szkodliwych emisji wysunęły propozycję sprzedaży prawa emisji innym państwom. Miało to polegać na tym, że gdyby państwu rozwijającemu się udało się ograniczyć emisję szkodliwych zanieczyszczeń poniżej dopuszczalnego limitu, to różnicę mogłoby odsprzedać na rzecz innego państwa. Propozycja ta nie została przyjęta przez ekologów, których zadaniem jest dążenie do maksymalnej redukcji szkodliwych emisji na całym świecie.
Kilka prawd o zanieczyszczeniach środowiska:
1. Uprzemysłowiony i gęsto zaludniony Meksyk należy do najbardziej skażonych i zanieczyszczonych miast świata.
2. Rzeki będące źródłem wody pitnej są objęte programem regularnego sprawdzania stanu skażenia.
3. Kwaśne deszcze mają siłę niszczenia kamieni. Przykładem jest katedra Notre-Dame która przetrwała przez wieki w doskonałym stanie, i jest teraz niszczona przez kwaśne opady.
4. Zapis o ograniczeniu emisji tlenków siarki przez elektrownie znalazł miejsce w odpowiedniej ustawie dotyczącej czystego powietrza. Elektrownie na całym terenie Stanów Zjednoczonych, rocznie nie mogą wyprodukować więcej niż 8 do 9 ton związków siarki.
