Kwaśne deszcze, przyczyny i skutki

Kwaśny deszcz jest ogólną nazwą wszelkich kwaśnych opadów. Takie opady to kwaśne zanieczyszczenia powietrza, które znajdują się w deszczu, ale mogą również występować w postaci kwaśnej mgły lub śniegu. Cząsteczki kwasów mogą także opadać na powierzchnię ziemi wraz z cząsteczkami pyłów. Takie zanieczyszczenia występuje zazwyczaj w pobliżu ich źródeł, natomiast w deszczu, śniegu czy mgle mogą wystąpić nawet w odległości ponad 1000km od miejsca ich powstawania.

Głównymi czynnikami powodującymi kwaśne deszcze są przenikające do atmosfery tlenki siarki (zwłaszcza dwutlenek siarki) i tlenki azotu. Źródłem kwaśnych deszczów jest zanieczyszczenie atmosfery. Te żrące opady są rezultatem reakcji z udziałem lotnych węglowodorów, dwutlenku siarki, tlenków azotu emitowanych przez przemysł, elektrownie cieplne, transport i rolnictwo. Woda zawarta w chmurach, przepływających ponad miastami i okręgami przemysłowymi, nasyca się wyrzucanymi w powietrze substancjami chemicznymi i w dalszych reakcjach prowadzi do powstania kwasów. Z dwutlenku siarki SO₂ powstaje ostatecznie kwas siarkowy H₂SO₄. Ponadto SO₂ łatwo się utlenia do SO₃. Tlenki azotu ulegają w atmosferze bardzo złożonym przemianom, szczególnie w przypadku obecności innych zanieczyszczeń powietrza (np.węglowodorów). Zanik tlenków azotu w atmosferze związany jest z ich przemianą do kwasu azotowego HNO₃. Szkodliwe substancje wędrują z wiatrem w postaci zawiesiny i opadając z cząsteczkami wody na ziemię uszkadzają wiele ekosystemów i nie tylko.
W warunkach naturalnych kwasowość opadu atmosferycznego jest określona tzw. wskaźnikiem pH o wartości 5,65. Opad którego wartość pH jest niższa od 5,6 przyjęto określać mianem kwaśnego opadu atmosferycznego (dla porównania woda destylowana wykazuje wartość pH=7, w 14-stoopniowej skali pH). Średnie roczne wartości pH opadów w Polsce kształtują się od 4,26 na Śnieżce do 4,6 w Suwałkach. Najwyższy poziom zakwaszenia opadów występuje w rejonie sudeckim, gdzie sporadycznie rejestrowano opady o wartości pH poniżej 3,0.
Kwaśne deszcze mają bardzo destrukcyjny wpływ na roślinność. Powodują obumieranie dużej ilości drzew, a także niszczenie runa leśnego. Drzewa mają uszkodzone liście, co powoduje nadmierne parowanie wody i zakłócenia w procesie fotosyntezy, skutkiem czego jest ich mała odporność na warunki klimatyczne. Poza tym, kwaśne deszcze zakwaszają glebę, co przyczynia się do uaktywnienia glinu i kadmu, a także do nagromadzenia azotanów i siarczanów, w wyniku czego korzenie roślin mają zmniejszoną możliwość pobierania wapnia, magnezu i potasu (niezbędnych składników odżywczych), których na skutek wymywania ich przez kwaśne deszcze występuje niedobór. Przez to korzenie zamierają, a roślina ginie. Przykładem tego jest żółknięcie i utrata igieł u świerka w Europie środkowej. Zakwaszenie gleby powoduje wymywanie wielu niezbędnych dla życia roślin substancji. Następuje wymieranie grzybów co wiąże się ze zubożeniem runa leśnego, co w rezultacie powoduje brak substancji odżywczych i „głód” roślin. Przyczynia się to do spadku przyrostu, przedwczesnej starości, zaniku odporności biologicznej na choroby i owady.

Kwaśne deszcze, a także inne kwaśne opady dostają się także do jezior, rzek i tym podobnych zbiorników, powodując ich zakwaszenie i czyniąc je nie nadającymi się dla ludzi i zwierząt. Szkodliwe substancje do zbiorników mogą dostawać się w dwojaki sposób. Trafiają tam wraz z wodą ściekającą z okolicznych pól, łąk i innych terenów, ale także bezpośrednio wraz z opadami atmosferycznymi. Glin, który zostaje wymyty z gleby jest szczególnie niebezpieczny dla ryb, gdyż odkłada się on w ich skrzelach uniemożliwiając oddychanie. Ryby, zwłaszcza pstrągi i łososie, przestają się rozmnażać i stopniowo giną w kwaśnej wodzie.

Smogi powstające przy dużym stężeniu SO₂, CO₂ i pyłu węglowego w wilgotnym powietrzu przyczyniają się do powstawania chorób układu oddechowego i układu krążenia, a nawet mogą prowadzić do śmierci. Kwaśne deszcze zakwaszają również wodę pitną, co powoduje wzrost w niej różnych metali ciężkich takich jak kadm, glin i ołów. Zwiększone stężenie tych pierwiastków może powodować wiele groźnych chorób.
Kwasy znajdujące się w wodzie pitnej niszczą również instalacje wodociągowe powodując jej korozję, co z kolei łączy się z ogromnymi wydatkami związanymi z usuwaniem usterek. Wiele budynków, zwłaszcza zabytkowych, zrobionych jest z kamienia zawierającego wapno, które neutralizuje kwaśny deszcz, ale w końcu i ono zostaje zużyte, w ten sposób niszczeją największe zabytki historyczne, które przetrwały tysiące lat, a teraz zaczynają ulegać erozji. Takim przykładem może być Akropol. Współczesne budynki, również są niszczone przez kwaśne deszcze, beton zaczyna się kruszyć, a stalowe pręty rdzewieją. Remontowanie budynków, uszkodzonych w wyniku skażenia środowiska w Europie, kosztuje ogromne sumy. Atak kwasów nie oszczędza ani przyrody, ani zabytków, szkodliwie działa nawet na tworzywa sztuczne.
Problem zanieczyszczeń środowiska, kwaśnych opadów, jest problemem ogólnoświatowym. Najwięcej zanieczyszczeń pochodzi z elektrowni węglowych, przemysłu i pojazdów spalinowych. Rozwiązaniem, jest zmniejszenie emisji zanieczyszczeń powietrza, przez racjonalne zużycie paliw, oszczędne gospodarowanie energią i innymi zasobami, a także użycie możliwie najlepszej techniki spalania i oczyszczania. Ale jakość powietrza w jednym kraju jest ściśle uzależniona od zanieczyszczeń w innych krajach, dlatego niezbędna jest współpraca międzynarodowa.