Środowisko naturalne w obecnych czasach jest degradowane w bardzo znacznym stopniu przez ogromne ilości powstających zanieczyszczeń, wytworów współczesnej cywilizacji. Zanieczyszczone są lądy, wody, a także atmosfera ziemska. Jesteśmy zmuszeni oddychać powietrzem zanieczyszczonym w coraz poważniejszym stopniu przez emitowane szkodliwe gazy takie, jak dwutlenek siarki (SO2), trójtlenek siarki (SO3), tlenki azotu (NOx), dwutlenek węgla (CO2) czy różne rodzaje węglowodorów oraz metali ciężkich (ołów, kadm, chrom, nikiel). Biorąc pod uwagę zanieczyszczenia ziemskiej atmosfery, możemy wyróżnić dwa ich rodzaje- suchą i mokrą depozycję.

  • Sucha depozycja- szkodliwe substancje (gazy, pyły) przedostają się do atmosfery, następnie opadają na powierzchnię Ziemi, przy czym zazwyczaj dochodzi do tego w pobliżu źródła zanieczyszczenia.
  • Mokra depozycja- szkodliwe substancje dopiero po wystąpieniu reakcji z parą wodną opadają na powierzchnię Ziemi, najczęściej jest to daleko od źródła zanieczyszczenia, nawet w odległości tysiąca kilometrów.

Definicja i powstawanie:

Pod popularnie stosowanym pojęciem "kwaśne deszcze" kryje się mokra depozycja o kwaśnym odczynie. Może ona przyjmować postać deszczu, ale również śniegu, czy mgły. Za kwaśny uznaje się każdy opad, pod warunkiem, że jego pH jest niższe od 5,65. Za taki poziom kwasowości odpowiadają występujące w nim związki azotu i siarki (NOx, SOx). Są to tzw. kwaśne gazy, które reagując w atmosferze z wodą przekształcają się w krople kwasów:

  • z tlenków siarki powstaje kwas siarkowy (IV)- H2SO3, a z niego w wyniku chemicznych przemian kwas siarkowy (VI)- H2SO4;
  • z tlenków azotu powstaje kwas azotowy (V)- HNO3.

Oddziaływanie na środowisko:

  1. Roślinność:
  • Kwaśne opady powodują bezpośrednie uszkodzenie liści (przez co zachodzi nadmierne parowanie z ich powierzchni i dochodzi do zakłóceń procesu fotosyntezy). Wybitnie wrażliwe są drzewa szpilkowe, zwłaszcza jodła (ponieważ ich liście są rzadko zrzucane), a także porosty.
  • Dochodzi do zmiany odczynu gleby (zakwaszenia), wskutek czego rosnące na tym terenie rośliny mogą dawać mniejsze zbiory. W takiej glebie zostają uaktywnione kadm, glin, a także akumulują się siarczany, azotany, przez zostaje po części uniemożliwiony dostęp korzeni roślin do pobierania niezbędnych składników mineralnych, jakimi są magnez, potas, czy wapń. Korzenie te powoli zamierają, a sama roślina, z braku składników budulcowych, ginie.

2) Zbiorniki wodne:

  • Całe ekosystemy wód powierzchniowych (jezior, rzek) są niszczone w wyniku zakwaszenia.

3) Zwierzęta:

  • Wymywany z gleby glin stanowi poważne zagrożenie dla ryb, ponieważ jest akumulowany w ich skrzelach. Jest to niebezpieczne zjawisko, bo utrudnia, a w późniejszym stadium zupełnie uniemożliwia, wymianę gazową.
  • W wodzie, która jest zakwaszona, ryby (szczególnie dotyczy to łososi i pstrągów) nie rozmnażają się, stopniowo ginąc. Przykład może tu stanowić około 20 tysięcy szwedzkich jezior, w których to zginęło sporo gatunków ryb. W takiej sytuacji przerazić może fakt, że np. w Norwegii zakwaszone zostało 165 tysięcy km2.

4) Budowle:

  • Wskutek kwaśnych opadów zostaje przyspieszone wietrzenie budowli wykonanych z wapienia, czy też piaskowca.
  • Mają szkodliwy wpływ na sztuczne tworzywa, witraże, czy metale, ponieważ powodują korozję.
  • Także obrazy, litografie, czy starodruki umieszczone w muzeach, galeriach i bibliotekach są narażone na ich szkodliwy wpływ.

5) Ludzie:

  • Kwaśne deszcze mogą zakwasić także wodę pitną, wskutek czego stężenie zawartych w niej metali ciężkich wzrasta, a to z kolei skutkuje rozwojem różnych chorób. Przykładowo nadmiar ołowiu powoduje uszkodzenia układu nerwowego, kadmu- układu wydalniczego, a glinu- kości i mózgu.
  • Dodatkowo obecne w wodzie pitnej kwasy powodują niszczenie wodociągów, co wiąże się ze wzmożonymi wydatkami na ich odbudowę.

Źródła zanieczyszczeń powietrza:

1) Naturalne:

  • ponad połowa światowych zanieczyszczeń powietrza ma źródło o charakterze naturalnym, czyli powstają w wyniku pożarów lasów, wybuchów wulkanów, w wyniku rozkładu organicznej materii, czy podczas erozji skał.

2) Wywołane działalnością ludzką:

  • W regionach świata, które są uprzemysłowione, skutkiem ubocznym pewnych materiałów są wydalane do atmosfery zanieczyszczenia (ponad 90%).
  • Zasiarczone paliwa, używane do ogrzewania i pozyskiwania energii, są źródłem aż 70% emitowanego dwutlenku siarki.
  • Tymczasem tlenki azotu są ubocznym produktem, powstającym przy spalaniu węgla, czy ropy naftowej (w wyniku utleniania w wysokiej temperaturze azotu cząstkowego N2 z powietrza i azotu z paliwa). Ponadto w trakcie wytwarzania stali oraz przy produkcji nawozów sztucznych powstają znaczne ilości NOx.

Przenoszenie transgraniczne:

Zanieczyszczenia powietrza mogą, niestety, przenosić się na znaczne odległości. Problem ten szczególnie dotyczy krajów skandynawskich, do których docierają zachodnie wiatry z Wielkiej Brytanii. Jej przemysł jest często przestarzały, dlatego też uplasowała się ona na drugim miejscu pod względem wielkości produkcji toksycznych gazów. Jednakże pasmo zachodnich wiatrów zabiera aż 2/3 jej zanieczyszczeń w kierunku Skandynawii, zagrażając jedynie 36 procentom powierzchni brytyjskich lasów. Również Stany Zjednoczone są uprzywilejowane dzięki wiatrom przenoszącym kwaśne opady znad ich powierzchni ku równinom Kanady, Oceanowi Atlantyckiemu, czy nisko zaludnionym Górom Skalistym.

Ograniczenie emisji gazów:

W celu zapobieżenia dalszemu zanieczyszczeniu powietrza bardzo istotne jest ograniczenie emisji szkodliwych gazów do atmosfery. Można osiągnąć ten cel różnymi sposobami- upowszechniając alternatywne źródła energii (energia słoneczna, wiatru, morza, geotermiczna, czy jądrowa), a także ograniczając transport, np. poprzez promocję publicznych środków transportu, jak również instalując katalizatory w samochodach i stosując odsiarczone paliwo. Istotne jest też zastosowanie różnych filtrów w fabrykach i elektrowniach (węglowych, gazowych, na olej opałowy). Stwierdzono, że wysokie i szerokie kominy pozwalają za znaczące zmniejszenie zanieczyszczeń w miejscu emisji (aczkolwiek nie eliminuje to zjawiska przemieszczania transgranicznego zanieczyszczeń).

Należy pamiętać, że nawet niewielkie ograniczenie szkodliwych emisji może ochronić nasze powietrze i przyczynić się do utrzymania czystości atmosfery.