Pioggia acida - in breve, alcune definizioni precise. Piogge acide, loro cause e conseguenze Precipitazioni acide

Il termine "pioggia acida" è stato introdotto dal chimico inglese R.E. Smith più di 100 anni fa.

Nel 1911, in Norvegia, furono registrate morti di pesci a causa dell'acidificazione dell'acqua naturale. Tuttavia, solo alla fine degli anni '60, quando casi simili in Svezia, Canada e Stati Uniti attirarono l'attenzione dell'opinione pubblica, sorse il sospetto che la causa fosse una pioggia ad alto contenuto di acido solforico.

La pioggia acida lo è precipitazione(pioggia, neve) con pH inferiore a 5,6 (elevata acidità).

Le piogge acide si formano durante le emissioni industriali di anidride solforosa e ossidi di azoto nell'atmosfera che, combinati con l'umidità atmosferica, formano acido solforico e nitrico. Di conseguenza, pioggia e neve vengono acidificate (valore pH inferiore a 5,6). In Baviera (Germania) nell'agosto 1981 piovve con acidità pH = 3,5. L'acidità massima registrata delle precipitazioni in Europa occidentale- pH = 2,3.

Le emissioni antropiche complessive globali di ossidi di zolfo e di azoto superano i 255 milioni di tonnellate all'anno (1994). I gas che formano acido rimangono nell'atmosfera per molto tempo e possono viaggiare per centinaia o addirittura migliaia di chilometri. Pertanto, una parte significativa delle emissioni del Regno Unito finisce nei paesi del nord (Svezia, Norvegia, ecc.), ovvero trasportati oltre i confini e danneggia le loro economie.

Le piogge acide spaventano le persone per una buona ragione: mentre l'acidità delle precipitazioni ordinarie è 5,6, un calo di questo livello solo di un decimo comporta la morte di molti batteri benefici. E se scende a 4,5, la morte di anfibi, insetti e pesci è garantita e sulle foglie delle piante appariranno bruciature.

Anche una passeggiata sotto una tale pioggia non porterà benefici al corpo umano. Allo stesso tempo, anche uscire all'aperto nelle prime ore dopo le precipitazioni acide è estremamente dannoso: l'inalazione di gas tossici nell'atmosfera può causare asma, gravi malattie polmonari e cardiache.

Le piogge acide si riferiscono a tutti i tipi di precipitazioni meteorologiche durante le quali si osserva una reazione fortemente acida, causata da una diminuzione dell'acidità dovuta all'inquinamento atmosferico con ossidi di acido cloridrico di zolfo, azoto e altri composti acidogeni. Secondo gli scienziati che studiano le piogge acide, questa espressione non riflette pienamente il fenomeno, poiché in questo caso è più adatto il termine "precipitazioni acide", poiché le sostanze tossiche cadono sia sotto forma di pioggia che di grandine, neve, nebbia e anche polvere e gas nella stagione secca.

Vale la pena notare che il pH, che è un indicatore dell'acidità delle soluzioni acquose, può variare da 0 a 14. Mentre il livello di acidità dei liquidi neutri è sette, un ambiente acido è caratterizzato da indicatori al di sotto di questo valore, un ambiente alcalino è più alto. In termini di precipitazioni, le precipitazioni normali hanno un pH di 5,6 o leggermente superiore, a seconda della regione in cui piove.

Un piccolo livello di acidità si trova in qualsiasi acqua piovana, che si spiega con la presenza di anidride carbonica nell'aria, che, dopo aver interagito con le gocce di pioggia, forma un acido carbonico debole. Quando il pH diminuisce di uno, ciò significa un aumento di dieci volte della concentrazione di acido, quindi le piogge inferiori a 5,3 sono considerate acide (in Europa, l'acidità massima registrata delle precipitazioni era pH 2,3, in Cina 2,25, nella regione di Mosca 2,15).

Per quanto riguarda il livello di acidità delle piogge ordinarie, è 5,6 o leggermente superiore. Questa acidità è bassa e quindi non reca alcun danno agli organismi vegetali e animali. Non c'è dubbio che le precipitazioni acide iniziarono a cadere sulla superficie terrestre a causa dell'attività umana attiva.

Precipitazione

Parlando delle fonti e delle cause della formazione delle piogge acide, gli esperti citano innanzitutto le attività delle imprese industriali che emettono grandi quantità di ossidi di zolfo e di azoto nell'atmosfera (la produzione metallurgica è particolarmente dannosa). Anche i gas di scarico di numerose automobili, centrali termiche hanno la loro influenza.

Sfortunatamente, al momento, le tecnologie di purificazione non consentono di filtrare i composti acidi nocivi che si formano durante la combustione di gas, torba, carbone, petrolio e altri tipi di materie prime rilevanti.

Pertanto, il meccanismo per il verificarsi delle piogge acide è il seguente: acido cloridrico, zolfo e ossidi di azoto, una volta nell'aria, iniziano a interagire con le gocce e la radiazione solare, formando vari composti acidi (acido nitrico, solforoso, solforico e nitroso) .

Successivamente, i composti nocivi non scompaiono da nessuna parte e ritornano sulla terra sotto forma di precipitazioni. Se finiscono in un'area in cui l'atmosfera è satura di umidità, si combinano con gocce d'acqua nelle nuvole, dopodiché l'acido disciolto cade sotto forma di pioggia, grandine, neve, nebbia, causando notevoli danni non solo alla vegetazione , ma anche alla fauna: si estraggono dal suolo come nutrienti e metalli tossici come alluminio, piombo, ecc.

Se la pioggia acida cade in primavera acqua dolce o serbatoi, la solubilità dell'alluminio aumenta notevolmente nell'acqua, il che porta a malattie e morte dei pesci, sviluppo più lento di alghe e fitoplancton e l'acqua diventa completamente inadatta al consumo.

Se l'aria è assolutamente secca, i composti acidi possono cadere sulla superficie terrestre sotto forma di polvere o smog. Catturato superficie terrestre, giacciono in attesa per un po' di tempo e, dopo aver atteso gli acquazzoni, con lo scorrere dell'acqua vanno nel terreno.

La morte del mondo vivente

Dopo le piogge acide, la composizione del suolo cambia in modo significativo, causando la morte di alberi, vegetazione e colture e riducendo la fertilità del suolo. Una volta nel terreno, l'acqua tossica penetra nei bacini idrici, a causa della quale l'acqua viene inquinata e ossidata, causando la morte di quasi tutti gli esseri viventi (anfibi, pesci e batteri muoiono a pH 4,5 e molti rappresentanti di animali e flora scompaiono a bassa acidità).

Il problema sta peggiorando all'inizio della primavera durante il periodo di scioglimento delle nevi: in questo momento, tutti gli inquinanti accumulati durante l'inverno vengono rilasciati e penetrano nel suolo e nei corpi idrici, e gli avannotti di pesce e le larve di insetti sono i più vulnerabili.

Vale la pena notare che prima di cadere nel terreno, la pioggia acida abbassa la purezza dell'aria, influisce negativamente su varie strutture, monumenti, distrugge materiali edili e di rivestimento (calcare, marmo), condutture, dissolve le vernici, rovina le auto, provocando la corrosione del metallo superfici.

L'impatto delle piogge acide ha un impatto estremamente negativo sia sulla vita che natura inanimata le persone e le cose che creano. Allo stesso tempo, le precipitazioni tossiche possono causare seri problemi ambientali come:

• La morte della flora e della fauna dei corpi idrici a causa dei cambiamenti nell'ecosistema. Per l'uomo, anche i serbatoi come fonti d'acqua diventano completamente inadatti a causa della maggiore quantità di sali di metalli pesanti e vari composti tossici, che normalmente vengono assorbiti dalla microflora del serbatoio.
• La morte degli alberi (soprattutto conifere) a causa di danni alle foglie, alle radici, per cui diventano indifesi contro il gelo e varie malattie.
• A causa di varie reazioni chimiche, il terreno perde parzialmente oligoelementi e diventa meno nutriente, il che rallenta la crescita e lo sviluppo della vegetazione (allo stesso tempo, molte sostanze tossiche entrano nell'albero attraverso le radici).
• Le persone che vivono in zone dove le piogge acide sono frequenti hanno spesso seri problemi alle prime vie respiratorie.
• Piogge acide, erosione del cemento e ripercussioni negative sui paramenti e Materiali di costruzione, danneggiano gravemente monumenti architettonici, edifici e altre strutture, rendendoli meno durevoli.

Come prevenire precipitazioni dannose?

Attualmente, le regioni in cui si registrano le precipitazioni più acide sono l'Asia (principalmente Cina, imprese industriali che bruciano carbone) e gli Stati Uniti d'America. Dato che le precipitazioni tendono a cadere a una certa distanza da dove si formano le nuvole, anche Canada e Giappone sono a rischio.

Inoltre, con la crescita attiva dell'industria, il problema delle piogge acide sta diventando sempre più intenso, e quindi, nel prossimo futuro, le conseguenze catastrofiche di tali precipitazioni si faranno sicuramente sentire se gli scienziati non svilupperanno uno schema per prevenire le sostanze tossiche precipitazioni prima di allora.

Parlando della lotta alle piogge acide, va tenuto presente che è innanzitutto necessario combattere le fonti che hanno causato la formazione delle piogge acide, poiché è impossibile combattere le precipitazioni stesse. Al fine di prevenire gli effetti negativi delle precipitazioni tossiche, ambientalisti e scienziati stanno studiando le cause e le conseguenze delle piogge acide, lavorando allo sviluppo di tecnologie per la produzione e la purificazione delle emissioni atmosferiche, alla creazione di fonti di produzione di energia ecocompatibili, veicoli ecocompatibili , eccetera.

Mentre i governi paesi diversi, essendo uniti, non risolveranno questo problema e non cercheranno vie d'uscita dall'imminente catastrofe ecologica, il problema non sarà risolto.

Dato che le piogge acide, come altri tipi di precipitazioni, possono coprire una vasta area, nel prossimo futuro le piogge acide potrebbero diventare un evento comune in tutto il pianeta. Allo stesso tempo, composti acidi, entrati in ulteriori reazioni chimiche, non smetterà di trasformarsi, per cui l'acido solforico potrebbe presto iniziare a riversarsi sulle teste dei passanti negligenti.

Le frasi acide nella vita moderna, soprattutto urbana, sono diventate all'ordine del giorno. I residenti estivi spesso si lamentano del fatto che dopo tali spiacevoli precipitazioni, le piante iniziano ad appassire e nelle pozzanghere appare un rivestimento biancastro o giallastro.

Cos'è

La scienza ha una risposta precisa alla domanda su cosa sia la pioggia acida. Questi sono tutti noti la cui acqua è al di sotto del normale. pH 7 è considerato la norma Se lo studio mostra una sottostima di questa cifra nelle precipitazioni, sono considerati acidi. Nel contesto di un boom industriale in costante aumento, l'acidità di pioggia, neve, nebbia e grandine è centinaia di volte superiore al normale.

Cause

La pioggia acida cade ancora e ancora. Le ragioni risiedono nelle emissioni tossiche degli impianti industriali, nei gas di scarico delle automobili e, in misura molto minore, nel decadimento degli elementi naturali. L'atmosfera è piena di zolfo e ossidi di azoto, acido cloridrico e altri composti che formano acidi. Il risultato è una pioggia acida.

Ci sono precipitazioni e contenuto alcalino. Contengono ioni calcio o ammoniaca. Anche il concetto di "pioggia acida" si adatta a loro. Ciò è spiegato dal fatto che, entrando in un serbatoio o nel suolo, tali precipitazioni influiscono sul cambiamento dell'equilibrio idrico-alcalino.

Cosa provoca la precipitazione acida

Nessuna buona ossidazione natura circostante, ovviamente, no. La pioggia acida è estremamente dannosa. Le ragioni della morte della vegetazione dopo la caduta di tali precipitazioni risiedono nel fatto che molti elementi utili vengono lisciviati dalla terra dagli acidi, inoltre si osserva anche l'inquinamento da metalli pericolosi: alluminio, piombo e altri. I sedimenti inquinati causano mutazioni e morte dei pesci nei corpi idrici, sviluppo improprio della vegetazione nei fiumi e nei laghi. Hanno anche un effetto dannoso sull'ambiente normale: contribuiscono in modo significativo alla distruzione dei materiali naturali di rivestimento e causano una corrosione accelerata delle strutture metalliche.

Avendo conosciuto caratteristica comune di questo fenomeno atmosferico si può concludere che il problema delle piogge acide è uno dei più urgenti dal punto di vista ecologico.

Ricerca scientifica

È importante soffermarsi più in dettaglio sullo schema dell'inquinamento chimico della natura. Le piogge acide sono la causa di molti disturbi ambientali. Tale caratteristica delle precipitazioni è apparsa nella seconda metà del XIX secolo, quando un chimico britannico R. Smith ha identificato il contenuto di sostanze pericolose nei vapori e nel fumo, che cambiano notevolmente il quadro chimico delle precipitazioni. Inoltre, le piogge acide sono un fenomeno che si estende su vaste aree, indipendentemente dalla fonte di inquinamento. Lo scienziato ha anche notato la distruzione che i sedimenti contaminati hanno comportato: malattie delle piante, perdita di colore nei tessuti, diffusione accelerata della ruggine e altri.

Gli esperti sono più precisi nella definizione di cosa sia la pioggia acida. Anzi, in realtà è neve, nebbie, nuvole e grandine. Le precipitazioni secche con mancanza di umidità atmosferica cadono sotto forma di polvere e gas.

sulla natura

I laghi stanno morendo, il numero di banchi di pesci sta diminuendo, le foreste stanno scomparendo: tutte queste sono terribili conseguenze dell'ossidazione della natura. I suoli nelle foreste non sono sensibili all'acidificazione come i corpi idrici, ma le piante percepiscono tutti i cambiamenti di acidità in modo molto negativo. Come un aerosol, le precipitazioni dannose avvolgono fogliame e aghi, impregnano i tronchi e penetrano nel terreno. La vegetazione riceve ustioni chimiche, indebolendo gradualmente e perdendo la capacità di sopravvivere. I terreni perdono la loro fertilità e saturano le colture in crescita con composti tossici.

risorse biologiche

Quando è stato condotto uno studio sui laghi in Germania, è stato riscontrato che nei bacini idrici in cui l'indice dell'acqua si discostava significativamente dalla norma, il pesce è scomparso. Solo in alcuni laghi sono stati catturati singoli esemplari.

Patrimonio storico

Anche le creazioni umane apparentemente invulnerabili soffrono di piogge acide. antica acropoli, situata in Grecia, è conosciuta in tutto il mondo per i contorni delle sue possenti statue marmoree. Le età non risparmiano materiali naturali: la roccia nobile viene distrutta dai venti e dalle piogge, la formazione di piogge acide attiva ulteriormente questo processo. Restaurando capolavori storici, i maestri moderni non hanno preso misure per proteggere i giunti metallici dalla ruggine. Il risultato è che le piogge acide, ossidando il ferro, provocano grandi crepe nelle statue, crepe nel marmo dovute alla pressione della ruggine.

monumenti culturali

Le Nazioni Unite hanno avviato studi sugli effetti delle piogge acide sui siti del patrimonio culturale. Nel corso di essi si sono dimostrate le conseguenze negative dell'azione delle piogge sulle più belle vetrate delle città dell'Europa occidentale. Migliaia di vetri colorati rischiano di sprofondare nell'oblio. Fino al 20° secolo, hanno deliziato le persone con la loro forza e originalità, ma gli ultimi decenni, oscurati dalle piogge acide, minacciano di distruggere i magnifici dipinti su vetro colorato. La polvere satura di zolfo distrugge oggetti antichi in pelle e carta. I prodotti antichi sotto l'influenza perdono la loro capacità di resistere ai fenomeni atmosferici, diventano fragili e presto possono sgretolarsi in polvere.

La catastrofe ecologica

La pioggia acida è un serio problema per la sopravvivenza dell'umanità. Purtroppo la realtà vita moderna richiedono sempre più espansione della produzione industriale, che aumenta il volume di velenosi La popolazione del pianeta è in aumento, il tenore di vita è in aumento, ci sono sempre più automobili, il consumo di energia sta andando alle stelle. Allo stesso tempo, solo CHP Federazione Russa inquinare ogni anno ambiente milioni di tonnellate di anidride contenente zolfo.

Pioggia acida e buchi dell'ozono

I buchi dell'ozono non sono meno comuni e causano preoccupazioni più serie. Spiegando l'essenza di questo fenomeno, va detto che questa non è una vera rottura del guscio atmosferico, ma una violazione dello spessore dello strato di ozono, che si trova a circa 8-15 km dalla Terra e si estende nella stratosfera fino a 50 km. L'accumulo di ozono assorbe in gran parte le radiazioni ultraviolette solari dannose, proteggendo il pianeta dalle radiazioni più forti. Ecco perché i buchi dell'ozono e le piogge acide sono minacce alla vita normale del pianeta e richiedono la massima attenzione.

L'integrità dello strato di ozono

L'inizio del 20° secolo ha aggiunto i clorofluorocarburi (CFC) all'elenco delle invenzioni umane. La loro caratteristica era una stabilità eccezionale, nessun odore, incombustibilità, nessun effetto tossico. I CFC iniziarono gradualmente ad essere introdotti ovunque nella produzione di varie unità di raffreddamento (dalle automobili ai complessi sanitari), estintori e aerosol domestici.

Solo alla fine della seconda metà del XX secolo, i chimici Sherwood Roland e Mario Molina suggerirono che queste sostanze miracolose, altrimenti chiamate freon, influissero fortemente sullo strato di ozono. Allo stesso tempo, i CFC possono "volare" nell'aria per decenni. Salendo gradualmente dal suolo, raggiungono la stratosfera, dove le radiazioni ultraviolette distruggono i composti del freon, rilasciando atomi di cloro. Come risultato di questo processo, l'ozono viene convertito in ossigeno molto più velocemente rispetto alle normali condizioni naturali.

La cosa terribile è che bastano pochi atomi di cloro per modificare centinaia di migliaia di molecole di ozono. Inoltre, i clorofluorocarburi sono considerati gas serra che contribuiscono al riscaldamento globale. In tutta onestà, va aggiunto che anche la natura stessa contribuisce alla distruzione dello strato di ozono. Pertanto, i gas vulcanici contengono fino a un centinaio di composti, inclusi i carboni. I freon naturali contribuiscono al diradamento attivo dello strato di ozono sopra i poli del nostro pianeta.

Cosa si può fare?

Scoprire qual è il pericolo delle piogge acide non è più rilevante. Ora all'ordine del giorno in ogni stato, in ogni impresa industriale, prima di tutto, dovrebbero esserci misure per garantire la purezza dell'aria circostante.

In Russia, fabbriche giganti come RUSAL, in l'anno scorso molto responsabilmente ha iniziato ad affrontare questo problema. Non badano a spese per installare filtri e impianti di purificazione moderni e affidabili che impediscano l'ingresso di ossidi e metalli pesanti nell'atmosfera.

Sempre più spesso vengono utilizzati metodi alternativi di generazione di energia che non comportano pericolose conseguenze. L'energia eolica e solare (ad esempio nella vita di tutti i giorni e per le auto) non è più una fantasia, ma una pratica vincente che aiuta a ridurre la quantità di emissioni nocive.

L'espansione delle piantagioni forestali, la pulizia di fiumi e laghi, il corretto trattamento dei rifiuti: tutti questi sono metodi efficaci nella lotta contro l'inquinamento ambientale.

Cause delle piogge acide

Principale causa delle piogge acide— la presenza nell'atmosfera per emissioni industriali di ossidi di zolfo e di azoto, acido cloridrico e altri composti acidogeni. Di conseguenza, pioggia e neve vengono acidificate. La formazione delle piogge acide e il suo impatto sull'ambiente è mostrata in fig. 1 e 2.

La presenza nell'aria di notevoli quantità, ad esempio ammoniaca o ioni calcio, porta alla precipitazione di precipitazioni non acide, ma alcaline. Tuttavia, sono anche chiamati acidi, poiché cambiano la loro acidità quando entrano nel terreno o in un serbatoio.

L'acidità massima registrata delle precipitazioni nell'Europa occidentale è con pH = 2,3, in Cina con pH = 2,25. Autore Guida allo studio Sulla base sperimentale del Centro ecologico dell'Accademia delle scienze russa nella regione di Mosca nel 1990, la pioggia è stata registrata con pH = 2,15.

L'acidificazione dell'ambiente naturale ha un impatto negativo sullo stato. In questo caso, non solo i nutrienti vengono lisciviati dal terreno, ma anche i metalli tossici, come piombo, alluminio, ecc.

In acqua acidificata aumenta la solubilità dell'alluminio. Nei laghi, questo porta a malattie e morte dei pesci, a un rallentamento dello sviluppo del fitoplancton e delle alghe. La pioggia acida distrugge i materiali di rivestimento (marmo, calcare, ecc.), Riduce notevolmente la durata delle strutture in cemento armato.

In questo modo, ossidazione ambientale- uno dei più importanti problemi ambientali che deve essere affrontato nel prossimo futuro.

Riso. 1. Formazione di piogge acide e suo impatto sull'ambiente

Riso. 2. Acidità approssimativa dell'acqua piovana e di alcune sostanze in unità di pH

Il problema delle piogge acide

Lo sviluppo dell'industria, dei trasporti, lo sviluppo di nuove fonti di energia portano al fatto che la quantità di emissioni industriali è in costante aumento. Ciò è dovuto principalmente all'utilizzo di combustibili fossili nelle centrali termoelettriche, negli impianti industriali, nei motori delle automobili e negli impianti di riscaldamento residenziali.

Come risultato della combustione di combustibili fossili, i composti di azoto, zolfo, cloro e altri elementi entrano nell'atmosfera terrestre. Tra questi, predominano gli ossidi di zolfo - S0 2 e azoto - NO x (N 2 0, N0 2). Combinandosi con le particelle d'acqua, gli ossidi di zolfo e di azoto formano acidi solforici (H 2 SO 4) e nitrici (HNO 3) di varie concentrazioni.

Nel 1883, lo scienziato svedese S. Arrhenius coniò due termini: "acido" e "base". Chiamò sostanze acide che, quando disciolte in acqua, formano ioni idrogeno liberi con carica positiva (H +) e basi - sostanze che, quando disciolte in acqua, formano ioni idrossido liberi con carica negativa (OH -).

Le soluzioni acquose possono avere un pH (un indicatore dell'acidità dell'acqua o un indicatore del grado di concentrazione di ioni idrogeno) da 0 a 14. Le soluzioni neutre hanno un pH di 7,0, un ambiente acido è caratterizzato da valori di pH ​​meno di 7,0, alcalino - più di 7,0 (Fig. 3).

In un ambiente con un pH di 6,0 muoiono specie di pesci come salmone, trota, triotto e gamberetti d'acqua dolce. A pH 5,5 muoiono i batteri pubici che si decompongono materia organica sia le foglie che i detriti organici iniziano ad accumularsi sul fondo. Quindi muore il plancton: minuscole alghe unicellulari e invertebrati protozoi che costituiscono la base della catena alimentare del serbatoio. Quando l'acidità raggiunge il pH 4,5, tutti i pesci muoiono, la maggior parte delle rane e degli insetti, solo poche specie di invertebrati d'acqua dolce sopravvivono.

Riso. 3. Scala di acidità (pH)

È stato stabilito che la quota di emissioni tecnogeniche associate alla combustione di carbone fossile rappresenta circa il 60-70% del loro importo totale, la quota di prodotti petroliferi - 20-30% e altri processi di produzione - 10%. Il 40% delle emissioni di NOx sono i gas di scarico dei veicoli.

Gli effetti delle piogge acide

Caratterizzato da una reazione fortemente acida (normalmente pH<5,6), получили название кислотных (кислых) дождей. Впервые этот термин был введен британским химиком Р.Э. Смитом в 1872 г. Занимаясь вопросами загрязнения г. Манчестера, Смит доказал, что дым и пары содержат вещества, вызывающие серьезные изменения в химическом составе дождя, и что эти изменения можно заметить не только вблизи источника их выделения, но и на большом расстоянии от него. Он также обнаружил некоторые вредные effetti delle piogge acide: decolorazione dei tessuti, corrosione delle superfici metalliche, distruzione dei materiali da costruzione e morte della vegetazione.

Gli esperti sostengono che il termine "pioggia acida" non è sufficientemente accurato. Per questo tipo di inquinante, il termine "precipitazione acida" è più adatto. Infatti, gli inquinanti possono cadere non solo sotto forma di pioggia, ma anche sotto forma di neve, nuvole, nebbia ("precipitazioni bagnate"), gas e polvere ("precipitazioni secche") durante il periodo di siccità.

Sebbene l'allarme sia suonato più di un secolo fa, le nazioni industrializzate hanno ignorato a lungo i pericoli delle piogge acide. Ma negli anni '60. 20 ° secolo Gli ecologisti hanno segnalato una diminuzione degli stock ittici e persino la sua completa scomparsa in alcuni laghi scandinavi. Nel 1972, il problema delle piogge acide fu sollevato per la prima volta da scienziati ambientali in Svezia alla Conferenza delle Nazioni Unite sull'ambiente. Da allora, il pericolo dell'acidificazione globale dell'ambiente è diventato uno dei problemi più acuti che hanno colpito l'umanità.

Nel 1985 in Svezia, la pesca in 2.500 laghi è stata gravemente colpita dalle piogge acide. Nel 1750, su 5.000 laghi della Norvegia meridionale, i pesci scomparvero completamente. Uno studio sui bacini idrici della Baviera (Germania) ha mostrato che negli ultimi anni si è verificata una forte diminuzione del numero e, in alcuni casi, la completa scomparsa dei pesci. Studiando 17 laghi in autunno, è stato riscontrato che il pH dell'acqua variava da 4,4 a 7,0. Nei laghi dove il pH era 4,4; 5.1 e 5.8, non è stato catturato un solo pesce e nei restanti laghi sono stati rinvenuti solo singoli esemplari di trota lacustre e iridea e salmerino.

Insieme alla morte dei laghi, si verifica il degrado delle foreste. Sebbene i suoli forestali siano meno suscettibili all'acidificazione dei corpi idrici, la vegetazione che vi cresce reagisce in modo estremamente negativo all'aumento dell'acidità. Le precipitazioni acide sotto forma di aerosol avvolgono gli aghi e il fogliame degli alberi, penetrano nella corona, scorrono lungo il tronco e si accumulano nel terreno. Il danno diretto si esprime in un'ustione chimica delle piante, una diminuzione della crescita, un cambiamento nella composizione della vegetazione del sottobosco.

Le piogge acide danneggiano edifici, condutture, distruggono automobili, riducono la fertilità del suolo e possono consentire ai metalli tossici di penetrare nelle falde acquifere.

Molti monumenti della cultura mondiale sono esposti all'effetto distruttivo delle precipitazioni acide. Così, per 25 secoli, le statue marmoree del famoso monumento architettonico dell'antica Grecia, l'Acropoli, sono state costantemente esposte all'erosione del vento e alla pioggia. Recentemente, l'azione delle piogge acide ha accelerato questo processo. Inoltre, questo è accompagnato dalla deposizione di croste di fuliggine sui monumenti sotto forma di anidride solforosa emessa dalle imprese industriali. Per collegare i singoli elementi architettonici, gli antichi greci usavano piccole aste e graffette in ferro rivestito con un sottile strato di piombo. Pertanto, erano protetti dalla ruggine. Durante i lavori di restauro (1896-1933) sono state utilizzate parti in acciaio senza alcuna precauzione e, a causa dell'ossidazione del ferro sotto l'azione di una soluzione acida, si formano ampie crepe nelle strutture marmoree. La ruggine provoca un aumento di volume e il marmo si screpola.

I risultati di studi avviati da una delle commissioni delle Nazioni Unite mostrano che le precipitazioni acide hanno anche un effetto dannoso sulle antiche vetrate di alcune città dell'Europa occidentale, che possono distruggerle completamente. Sono a rischio più di 100.000 campioni di vetro colorato. Le vetrate antiche erano in buone condizioni fino all'inizio del XX secolo. Tuttavia, negli ultimi 30 anni, il processo di distruzione è accelerato e, se non vengono eseguiti i necessari lavori di restauro, le vetrate potrebbero morire nel giro di pochi decenni. Particolarmente a rischio è il vetro colorato realizzato nell'VIII-XVII secolo. Ciò è dovuto alle peculiarità della tecnologia di produzione.

Il termine "pioggia acida" si riferisce a tutti i tipi di precipitazioni meteorologiche: pioggia, neve, grandine, nebbia, nevischio, il cui pH è inferiore al valore medio del pH dell'acqua piovana (il pH medio dell'acqua piovana è 5,6). L'anidride solforosa (SO2) e gli ossidi di azoto (NOx) rilasciati durante l'attività umana si trasformano nell'atmosfera in particelle che formano acido. Queste particelle reagiscono con l'acqua atmosferica, trasformandola in soluzioni acide, che abbassano il pH dell'acqua piovana. L'anidride solforosa e vari ossidi di azoto vengono emessi nell'atmosfera dal trasporto su strada, a seguito delle attività delle imprese metallurgiche e delle centrali elettriche, nonché dalla combustione di carbone e legno. Reagendo con l'acqua dell'atmosfera, si trasformano in soluzioni di acidi: solforico, solforoso, nitroso e nitrico. Poi, insieme alla neve o alla pioggia, cadono sulla Terra.

Le piogge acide si osservano principalmente nelle aree con industria sviluppata. Sebbene le goccioline d'acqua vengano rapidamente rimosse dall'atmosfera, si diffondono comunque per centinaia di chilometri da stazioni che emettono calore, impianti industriali, ecc.

Tra le sostanze nocive contenute nell'aria delle città, c'è un folto gruppo con attività cancerogena. Si tratta principalmente di benzo(a)pirene e altri idrocarburi aromatici provenienti da caldaie industriali e gas di scarico di autoveicoli.

Conseguenze delle piogge acide.

Negli anni '70. i pesci iniziarono a scomparire nei fiumi e nei laghi dei paesi scandinavi, la neve sulle montagne divenne grigia, il fogliame degli alberi copriva il terreno in anticipo. Ben presto gli stessi fenomeni si sono notati negli Stati Uniti, in Canada, nell'Europa occidentale. In Germania, il 30% e in alcuni luoghi il 50% delle foreste è stato colpito. E tutto questo avviene lontano dalle città e dai centri industriali. Si è scoperto che la causa di tutti questi problemi è la pioggia acida.

L'indice di pH varia nei diversi corpi idrici, ma in un ambiente naturale indisturbato, la gamma di questi cambiamenti è strettamente limitata. Le acque e i suoli naturali hanno capacità tampone, sono in grado di neutralizzare una certa parte dell'acido e preservare l'ambiente. Tuttavia, è ovvio che la capacità tampone della natura non è illimitata.

Nelle acque soggette a piogge acide, piccole quantità di fertilizzanti fosfatici possono ridare loro vita, aiutano il plancton ad assorbire i nitrati, il che porta ad una diminuzione dell'acidità dell'acqua. Il fosfato è più economico da usare rispetto alla calce e il fosfato ha un impatto minore sulla chimica dell'acqua.

La terra e le piante, ovviamente, soffrono anche delle piogge acide: la produttività del suolo è ridotta, l'assunzione di nutrienti è ridotta e la composizione dei microrganismi del suolo sta cambiando.

Le piogge acide provocano gravi danni alle foreste. Le foreste si seccano, la siccità si sviluppa su vaste aree.

L'acido aumenta la mobilità nei terreni di alluminio, che è tossico per le piccole radici, e questo porta all'inibizione di fogliame e aghi, fragilità dei rami. Le conifere sono particolarmente colpite, perché gli aghi vengono sostituiti meno spesso delle foglie, e quindi accumulano più sostanze nocive nello stesso periodo. Le conifere ingialliscono, le loro corone coccolano e le piccole radici sono danneggiate. Ma anche negli alberi decidui, il colore delle foglie cambia, il fogliame cade prematuramente, parte della corona muore e la corteccia è danneggiata. Non c'è rigenerazione naturale delle foreste di conifere e latifoglie.

Gli specialisti dell'Università americana della Carolina del Nord hanno studiato l'effetto delle piogge acide sulle piante durante la loro massima suscettibilità ai fattori ambientali. Sotto l'influenza delle piogge acide, subito dopo l'impollinazione si formarono meno chicchi sulle spighe rispetto a quando venivano irrigate con acqua pulita. Inoltre, più acido era contenuto nell'acqua piovana, meno granelli si formavano nelle pannocchie. Allo stesso tempo, si è scoperto che le piogge acide prima dell'impollinazione non hanno avuto un effetto evidente sulla formazione dei grani.

La pioggia acida non solo uccide la fauna selvatica, ma distrugge anche i monumenti architettonici. Il marmo durevole e duro, una miscela di ossidi di calcio (CaO e CO2), reagisce con una soluzione di acido solforico e si trasforma in gesso (CaSO4). Sbalzi di temperatura, torrenti di pioggia e vento distruggono questo materiale morbido. I monumenti storici della Grecia e di Roma, rimasti in piedi per millenni, negli ultimi anni vengono distrutti proprio davanti ai nostri occhi. Stessa sorte minaccia il Taj Mahal - capolavoro dell'architettura indiana del periodo Mughal, a Londra - la Torre e l'Abbazia di Westminster. Nella cattedrale di St. Paul a Roma, uno strato di calcare di Portland è stato eroso di 2,5 cm In Olanda, le statue della cattedrale di St. John si stanno sciogliendo come caramelle. I depositi neri si sono consumati al Palazzo Reale di Piazza Dam ad Amsterdam. Più di 100mila delle più preziose vetrate che decorano le cattedrali di Tent, Conterbury, Colonia, Erfurt, Praga, Berna e altre città europee potrebbero andare completamente perse nei prossimi 15-20 anni. Dopo aver studiato nuovi dati sull'acidità delle precipitazioni che cadono in varie regioni dell'Europa occidentale e sul loro impatto su edifici e strutture, i dipendenti dell'Università di Dublino (Irlanda) hanno scoperto che la situazione più catastrofica si è sviluppata nel centro di Manchester (Regno Unito). ), dove la precipitazione acida ha dissolto in 20 mesi più di 120 g per 1 mq. m di pietra (arenaria, marmo o calcare). La città ha sofferto molto, anche se la quantità totale di precipitazioni nel periodo di tempo osservato è stata estremamente bassa. Ovviamente, il grado della loro acidità era troppo alto.

Manchester è seguita da Liphun (Hampshire nel Regno Unito) e Anversa (Belgio), dove ogni pietra scoperta ha perso 100 grammi da 1 kmq. m. Anche tali città, note per l'inquinamento dell'atmosfera, come Atene, Copenaghen e Amsterdam, furono soggette a distruzione con acido in misura molto minore. Soffrono di piogge acide e persone costrette a consumare acqua potabile contaminata da metalli tossici - mercurio, piombo, cadmio, ecc.

È necessario salvare la natura dall'ossidazione. Per fare ciò sarà necessario ridurre drasticamente le emissioni in atmosfera di zolfo e ossidi di azoto, ma in primis l'anidride solforosa, poiché è l'acido solforico e i suoi sali che determinano l'acidità delle piogge che cadono a grande distanza dal luogo di rilascio industriale del 70-80%. Le precipitazioni naturali hanno un'acidità diversa, ma in media pH = 5,6. Precipitazione acida con pH< 5,6 представляют серьезную угрозу, особенно если величина рН падает ниже 5,1. Ниже перечислю основные последствия выпадения кислотных осадков:

• - Danni a statue, edifici, metalli e finiture di automobili;
• - Morte di pesci, piante acquatiche e microrganismi in laghi e fiumi;
• - Ridotta capacità riproduttiva di salmone e trota a pH
• - Morte e diminuzione della produttività di molte specie di fitoplancton a pH
• - Indebolimento o morte degli alberi, in particolare delle conifere che crescono in alta quota, a causa della lisciviazione di calcio, sodio e altri nutrienti dal suolo;
• - Danni alle radici degli alberi e morte di molte specie ittiche per rilascio di ioni alluminio, piombo, mercurio e cadmio dal suolo e dai sedimenti del fondo;
• - Indebolendo gli alberi e aumentando la loro suscettibilità a malattie, insetti, siccità, funghi e muschi che prosperano in un ambiente acido;
• - Diminuzione della crescita delle piante coltivate come pomodori, semi di soia, fagioli, tabacco, spinaci, carote, broccoli e cotone;
• - Un aumento della popolazione di 81 agola, un protozoo che provoca una grave infezione intestinale che colpisce alpinisti e alpinisti che bevono acqua da torrenti di montagna apparentemente limpidi;
• - L'emergere e l'esacerbazione di molte malattie dell'apparato respiratorio umano, la morte prematura delle persone.

La precipitazione acida illustra l'effetto soglia. La maggior parte dei suoli, dei laghi e dei fiumi contiene sostanze chimiche alcaline che possono reagire con alcuni acidi per neutralizzarli. Tuttavia, l'esposizione regolare a lungo termine agli acidi esaurisce la maggior parte di queste sostanze che ritardano l'ossidazione. Poi, come all'improvviso, inizia la morte di massa di alberi e pesci nei laghi e nei fiumi. Quando ciò accade, è troppo tardi per prendere qualsiasi misura per prevenire gravi danni. Il ritardo è di 10-20 anni.

Le precipitazioni acide sono già un grave problema nell'Europa settentrionale e centrale, negli Stati Uniti nordorientali, nel Canada sudorientale, in parti della Cina, del Brasile e della Nigeria. Stanno cominciando a rappresentare una minaccia crescente nelle regioni industriali dell'Asia, dell'America Latina e dell'Africa e in alcune zone degli Stati Uniti occidentali (principalmente a causa delle precipitazioni secche). Le precipitazioni acide si verificano anche in un certo numero di regioni tropicali dove l'industria è praticamente sottosviluppata, principalmente a causa del rilascio di ossidi di azoto durante la combustione della biomassa. La maggior parte delle sostanze acidificanti prodotte in un paese vengono trasportate dai venti prevalenti di superficie nel territorio di un altro. Più di tre quarti delle piogge acide in Norvegia, Svizzera, Austria, Svezia, Paesi Bassi e Finlandia sono portate in questi paesi dal vento proveniente dalle regioni industriali dell'Europa occidentale e orientale. Oltre la metà delle precipitazioni acide nelle aree densamente popolate del Canada sud-orientale e degli Stati Uniti orientali proviene da carbone, petrolio e operazioni industriali altamente concentrate nei sette stati del Midwest centrale e superiore: Ohio, Indiana, Pennsylvania, Illinois, Missouri, West Virginia e Tennessee (immagine V). Il grado di acidità delle precipitazioni sulla maggior parte dell'est del Nord America è 4,0-4,2. Questo è 30-40 volte più dell'acidità delle normali precipitazioni che sono cadute in questi luoghi diversi decenni fa. Gli stati che emettono le sostanze più acide sono California, Indiana, Ohio e Texas.

Circa il 75% delle precipitazioni acide in Canada è trasportato dai venti degli Stati Uniti e solo il 15% delle precipitazioni acide negli stati nord-orientali è dovuto alle emissioni all'interno del Canada stesso. Questo grande bilancio positivo del trasporto di piogge acide tra gli Stati Uniti e il Canada ha messo a dura prova le relazioni tra i due paesi. Scienziati e funzionari canadesi e molti scienziati statunitensi hanno criticato il governo degli Stati Uniti per non aver agito abbastanza rapidamente per ridurre le emissioni nocive degli impianti industriali e delle centrali elettriche di almeno il 50%. Il Dipartimento dell'ambiente dell'Ontario stima che le piogge acide minaccino 48.000 laghi canadesi e le loro industrie della pesca sportiva (1,1 miliardi di dollari all'anno) e del turismo (10 miliardi di dollari all'anno). I canadesi sono anche preoccupati per il fatto che le piogge acide stiano danneggiando la silvicoltura e le industrie correlate, che danno lavoro a uno su dieci degli abitanti del paese e producono 14 miliardi di dollari l'anno. La National Academy of Sciences stima che i danni causati dalle piogge acide negli Stati Uniti siano già di almeno 6 miliardi di dollari all'anno e aumenteranno drasticamente se non verranno presi provvedimenti immediati.

Il costo della riduzione di questi inquinanti sarà compreso tra $ 1,2 miliardi e $ 20 miliardi, a seconda del grado di trattamento e della tecnologia che verrà utilizzata.