باران اسیدی یک مشکل زیست‌محیطی جدی در سراسر جهان است و مناطقی مانند آسیا، اروپا و بخش‌های بزرگی از ایالات متحده و کانادا را تحت‌تأثیر قرار می‌دهد. آلاینده‌های اسیدی مانند SO2 و NOx از طریق احتراق سوختهای فسیلی به محیط منتشر می‌شوند. باران اسیدی به ترکیبی از رسوبات مرطوب و خشک (مواد رسوب شده) از جو می‌گویند که حاوی مقادیر بالاتر از حد طبیعی اسیدهای نیتریک و سولفوریک است. در ادامه با ترکیب باران اسیدی و تاثیرات آن و راهکارهای مقابله با آن صحبت خواهیم کرد.
در این مطلب موضوعات زیر را مطالعه خواهید کرد:
مقدمه ای بر باران اسیدی
در جهانی عاری از آلاینده‌ها، باران اسیدی یک اتفاق نادر است. acid rain با استفاده از مقیاسی به نام pH اندازه‌گیری میشود و هرچه PH یک ماده کمتر باشد، اسیدی‌تر است. پیش‌سازها یا پیشروهای شیمیایی تشکیل acid rain هم از منابع طبیعی مانند آتشفشان‌ها و پوشش گیاهی در حال پوسیدگی و هم از منابع ساخته دست بشر (عمدتاً انتشار دی‌اکسید گوگرد (SO2) و اکسیدهای نیتروژن (NOx) ناشی از احتراق سوختهای فسیلی)، ناشی می‌شوند. acid rain زمانی اتفاق می‌افتد که این گازها در جو با آب، اکسیژن و سایر مواد شیمیایی واکنش می‌دهد و ترکیبات اسیدی مختلف را تشکیل دهند. نتیجه یک محلول ملایم اسیدسولفوریک و اسید نیتریک است.
هنگامی که دی‌اکسید گوگرد و اکسیدهای نیتروژن از نیروگاهها و منابع دیگر آزاد می‌شوند، بادهای غالب این ترکیبات را در سراسر مرزهای ایالتی و ملی، گاهی بیش از صدها مایل می‌وزند. باران معمولی کمی اسیدی است؛ زیرا دی‌اکسیدکربن (CO2) در آن حل میشود. همچنین اسید کربنیک ضعیف را تشکیل و به مخلوط حاصل pH تقریباً ۵.۶ در غلظت‌های معمولی اتمسفر CO2 می‌دهد.
ترکیب شیمیایی باران اسیدی
باران اسیدی ناشی از گازهای مختلفی است که از قبل در هوا وجود دارد و این گازها توسط صنایع و کارخانه‌ها وارد هوا می‌شوند. ترکیبات شیمیایی این باران شامل اسید سولفوریک (H2SO4)، اسید نیتریک (HNO₃) و اسید کربنیک (H2CO3) است. این مواد شیمیایی به طور طبیعی در جو منتشر می‌شوند، اما قبل از صنعتی‌شدن و ظهور کارخانه‌ها و تکیه بر هیدروکربن‌ها (زغال‌سنگ، بنزین، نفت خام و غیره) acid rain یک رویداد نادر بود. در دهه‌های اخیر این شکل از باران به یک رویداد رایج تبدیل شد.
منابع باران اسیدی
منابع باران اسیدی انتشار اکسیدهای گوگرد و نیتروژن است که با بخار آب موجود در جو ترکیب میشود و سولفوریک اسید و اسید نیتریک را تشکیل می‌دهد. دیگر منابع acid rain شامل نیروگاهها و خودروهای نفت‌سوز محلی و همچنین حمل‌ونقل دوربرد آلاینده‌ها از شرکت‌های برق زغال‌سنگ است. همچنین شامل انتشار گازهای گلخانه‌ای از صنایع، ذوب فلزات اساسی و احتراق سوخت در خودروها، کارخانه‌های ذوب، منابع متحرک و سایر فعالیت‌های صنعتی است.
تاثیرات زیست محیطی باران اسیدی
در این مقاله گزارش اثرات باران اسیدی بر محیط‌زیست و سایر گونه‌های زنده وجود دارد. باران معمولی دارای pH 5.0-5.5 است، درحالی‌که باران اسیدی معمولی با pH کمتر از پنج اثرات مضر بیشتری بر محیط‌زیست و سرزندگی انسان دارد. بارش اسیدی پدیده‌ای است که در آن اسید در جو زمین به دلیل آزادسازی اکسیدهای گوگرد و نیتروژن (تشکیل اکسیدها در اثر احتراق سوختهای فسیلی مانند بنزین، زغال‌سنگ، نفت) تشکیل میشود. اثر نامطلوب acid rain افزایش سطح pH در خاک و اقیانوس است که بر شادابی اکوسیستم دوزیستان تأثیر می‌گذارد یک مطالعه آژانس حفاظت از محیط‌زیست ایالات متحده (EPA) نشان داد که acid rain به‌ویژه برای درختان مضر است.
اثرات باران اسیدی بر انسان
باران اسیدی می‌تواند انسان را به راه‌های مختلف تحت‌تأثیر قرار دهد. همچنین باعث سرطان ریه و بیماری‌های مرتبط با ریه مانند آسم شود. این ترکیب روی پوست تأثیر می‌گذارد و باعث ایجاد جوش میشود. در محیط‌های آبی اسیدهایی مانند اسیدهای سولفوریک و نیتریک می‌توانند وارد زنجیره غذایی شوند و بر انسان نیز تأثیر بگذارند. بارش اسیدی تأثیر مستقیمی بر سلامت انسان و pH اسیدی کافی برای سوزاندن پوست انسان را ندارد.
برخی از بزرگ‌ترین آسیبهای ناشی از acid rain بر روی ساختارهای انسانی رخ می‌دهد. این امر در نمونه‌های معروف سایش سریع ساختمان‌های سنگی و مجسمه‌های بیرونی ساخته شده از سنگ مرمر یا سایر مواد کلسیتی دیده میشود. باران اسیدی به دلیل انتشار گازهای گلخانه‌ای که از طریق هوا بالا می‌رود و با بخار آب مخلوط میشود، می‌تواند باعث مشکلات دید قابل‌توجهی شود. خواص اسیدی باران تنها زمانی که از طریق ریه‌ها استنشاق شود بر سلامت انسان تأثیر منفی می‌گذارد. ذرات اسید می‌توانند از طریق بافت ریه جذب و به‌مرورزمان باعث مشکلات ریوی و قلبی شوند.
کدام مناطق جهان بیشتر تحت تاثیر باران اسیدی است و چرا؟
اسیدیته در باران (باران اسیدی) با جمع‌آوری نمونه باران و pH آن اندازه‌گیری خواهد شد. برای یافتن توزیع اسیدیته باران، شرایط آب‌وهوایی پایش و نمونه‌های باران در سایت‌های سراسر کشور جمع‌آوری میشود. مناطق دارای بیشترین اسیدیته (پایین‌ترین مقادیر pH) در شمال شرقی ایالات متحده وجود دارند. این الگوی اسیدیته بالا ناشی از تعداد زیاد شهرها، جمعیت متراکم و تمرکز نیروگاهها و نیروگاه‌های صنعتی در شمال شرق است. علاوه بر این، جهت باد غالب، طوفان و آلودگی را به شمال شرقی از غرب میانه می‌آورد. همچنین گردوغبار حاصل از خاک و سنگ‌ها در شمال شرقی ایالات متحده کمتر احتمال دارد اسیدیته در باران را خنثی کند.
راهکارهای مقابله با آسیبهای باران اسیدی
راه‌حل‌های مختلفی برای جلوگیری از باران اسیدی ناشی از انسان وجود دارد. به گفته EPA، تنظیم انتشار گازهای گلخانه‌ای از وسایل نقلیه و ساختمان‌ها یک گام مهم است. این امر می‌تواند با محدودکردن استفاده از سوختهای فسیلی و تمرکز بر منابع انرژی تجدیدپذیر بیشتر مانند انرژی خورشیدی و بادی انجام شود. همچنین هر فرد می‌تواند با کاهش استفاده از وسیله نقلیه به سهم خود عمل کند. سازمان حفاظت محیط‌زیست، استفاده از وسایل حمل‌ونقل عمومی، پیاده‌روی و دوچرخه‌سواری را شروع خوبی می‌داند.
سوالات متداول باران اسیدی چیست؟
۱- چرا باران اسیدی مضر است؟
باران اسیدی نتیجه افزایش اتکای ما به سوختهای فسیلی تجدیدناپذیر است. این ترکیب در وسایل نقلیه، کارخانه‌ها و نیروگاهها استفاده میشود. acid rain حاوی سطوح بالایی از اسیدهای سولفوریک و نیتریک است که اقیانوسها، رودخانه‌ها و دریاچه‌ها ویران می‌کند.
۲- مهمترین راه‌حل جلوگیری از باران اسیدی چیست؟
برای جلوگیری از باران اسیدی باید به منابع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی بادی و خورشیدی روی بیاوریم. ثانیاً، صرفه‌جویی در انرژی باید با اطمینان از روشن‌نشدن هیچ چراغ یا وسیله‌ای پس از استفاده در اولویت قرار گیرد.
۳- سه اثر نامطلوب باران اسیدی چیست؟
باران اسیدی مانع رشد جنگلها میشود، کیفیت خاک را به خطر می‌اندازد و بر روی آبهای طبیعی تأثیر منفی می‌گذارد همه اینها برای حیوانات و موجودات فاجعه‌آمیز به نظر می‌رسد، نه برای انسان.
۴- کجای اروپا بیشترین باران اسیدی را دارد؟
باران اسیدی را به دلیل انتشار گازهای گلخانه‌ای صنعتی و آلودگی هوا به یک مشکل مهم در این منطقه از اروپا یعنی جنگل سیاه می‌شناسند. جنگل سیاه یک منطقه کوهستانی واقع در جنوب غربی آلمان است که بیشترین آمار acid rain را دارد.
۵- تاریخچه باران اسیدی چیست؟
اصطلاح باران اسیدی در سال ۱۸۵۲ توسط شیمیدان اسکاتلندی، رابرت انگوس اسمیت، بنا به گفته انجمن سلطنتی شیمی که او را “پدر باران اسیدی” می‌نامد، ابداع شد. اسمیت در حین بررسی شیمی آب باران در نزدیکی شهرهای صنعتی انگلستان و اسکاتلند، این اصطلاح را انتخاب کرد.
