اثر گلخانه ای و گرم شدن زمین
اردیبهشت ۱۲, ۱۳۹۳

باران اسیدی

شرکت دوراندیشان سبز ویرا

باران اسیدی

یکی از مشکلات جدی محیط زیست که امروزه بشر در اکثر نقاط جهـان بـا آن درگیـر اسـت، بـاران اسیدی می باشد. باران اسیدی به پدیده هایی مانند مه اسیدی و برف اسیدی که بـا نـزول مقـادیر قابـل تـوجهی اسید از آسمان همـراه هسـتند، اطلاق مـی شود. باران هنگامی اسیدی است که میزان PH آب آن کمتر از ۵،۶ باشـد. ایـن مقـدار PH بیـانگر تعـادل شیمیایی بوجود آمده میان دیاکسید کربن و حالت محلول آن یعنی بیکربنـات در آب خـالص اسـت. باران اسیدی دارای نتایج زیانبار اکولوژیکی می باشد و وجود اسید در هوا نیز بر روی سـلامتی انسـان اثر مستقیم دارد. همچنین بر روی پوشش گیاهی تأثیرات نامطلوبی می گذارد. در چند دهه اخیر میزان اسیدیته آب باران، در بسیاری از نقاط کره زمین افـزایش یافتـه و بـه همـین خاطر اصطلاح باران اسیدی رایج شده است. برای شناخت این پدیده سوالات زیادی مطـرح گردیـده است که به عنوان مثال میتوان به این موارد اشـاره کـرد: چـه عناصـری باعـث تغییـر طبیعـی بـاران
میشوند؟ منشا این عناصر چیست؟ این پدیده در کجا رخ میدهد؟ معمولا نزولات جوی به علت حل شدن دیاکسید کربن هـوا در آن و تشـکیل اسـید کربنیـک بطـور ملایم اسیدی هستند و PH باران طبیعی آلوده نشده حدود ۵.۶میباشد. پس نزولاتـی کـه بـه مقـدار قابل ملاحظهای قدرت اسیدی بیشتری داشته باشند و PH آنها کمتر از ۵ باشـد، بـاران اسـیدی تلقـی می شوند.

تاریخچه

پدیده باران اسیدی در سالهای پایانی دهه ۱۸۰۰ در انگلستان کشف شد، اما پس از آن تـا دهـه ۱۹۶۰ به دست فراموشی سپرده شد. “اسمیت” در سال ۱۸۷۳ واژه باران اسیدی را برای اولـین بـار مطـرح کرد. او پی برد که ترکیب شیمیایی باران تحت تاثیر عواملی چون جهت وزش باد، شدت بارنـدگی و توزیع آن، تجزیه ترکیبات آلی و سوخت می باشد. این محقق متوجه اسید سولفوریک در باران شد و عنوان نمود که این امر، برای گیاهان و اشیا واقع در سطح زمین خطرناک است. “موتا” و  “میلو” در سال ۱۹۸۷ عنوان داشتند که دی اکسید کربن با اسید سولفوریک و اسید نیتریک عوامل اصلی تعیین کننده میزان اسیدی بودن آب باران هستند، چرا که در یـک فـاز آبـی بـه صـورت یون های نیترات و سولفات در می آیند و چنین یون هایی به آب باران خاصیت اسیدی می بخشند.

عوامل موثر در اسیدیته باران

آب باران هیچگاه، کاملا خالص نبوده و با پیشرفت صنعت بر ناخالصی های آن افزوده شده است. ناخالصی طبیعی باران بطور عمده ناشی از نمک های دریایی است و گازها و دودهای ناشـی ازفعالیـت انسان در فرآیند ابرها دخالت می کنند. آتش سوزی جنگل ها نیـز، از جملـه عـواملی اسـت کـه در میـزان اسـیدیته آب بـاران نقـش دارد. فرآیندهای بیولوژیکی، آتشفشانی و فعالیت های انسان، مواد آلوده کننده جو را در مقیاس محلـی،منطقه ای و جهانی در فضا منتشر می کنند. به عنوان مثال، در صورت وجود جریانـات بـاد در نـواحی صنعتی، مواد خارج شده از دودکش های کارخانه ها در سطح وسیعی در فضا پراکنده می شوند.

اسید های موجود در باران اسیدی

اسیدهای عمده در باران اسیدی، اسید سولفوریک و اسید نیتریک می باشد. بطور کلی این اسیدها بـه هنگام حمل توده هوایی که آلاینده های نوع اول مثـل و را در بـر دارنـد، بوجـود مـی آینـد. از ایـن رو معمولا محل نزول باران اسیدی دورتر از منبع آلاینده ها می باشد. باران اسـیدی یـک مشـکل آلـودگی است که به علت حمل دوربرد آلاینده های هوا توسط باد حد و مرز جغرافیایی نمی شناسد.

منابع تولید دی اکسید گوگرد

بطور کلی در مقیاس جهانی بیشتر به وسیله آتشفشـان ها و توسـط اکسـایش گازهـای گـوگرد حاصـل از تجزیه گیاهان تولید می شود. این دیاکسید گـوگرد طبیعـی معمـولا در قسـمت های بـالای جـو انتشـارمی یابد. بنابراین غلظت آن در هوای پاکیزه ناچیز می باشد. منبع عمده تولید ناشی از فعالیت های انسـانی احتراق زغال سنگ می باشد. دیاکسید گوگرد بوسیله صنعت نفت به هنگام پالایش نفت یـا تصـفیه گـاز طبیعـی مسـتقیما یـا بـه صورت در هوا انتشار می یابد. بیشتر کانی های با ارزش در طبیعت به صورت سولفید یافـت مـی شـود. بنابراین هنگام استخراج و تبدیل آنها به فلز آزاد مقداری در هوا آزاد می شود و در اثر ترکیب با ذرات ریز بخار آب به تبدیل می گردد و در اثر کاهش دما در قسمت های بالای جو به صـورت بـاران اسـیدی به زمین برمی گردد.

منابع تولید اکسید های نیتروژن

در هوای غیر آلوده به مقدار کم در اثر ترکیب اکسیژن و نیتروژن موجود در هوا هنگام رعـد و بـرق، وجود دارد و همچنین مقداری هم از رها شدن اکسیدهای نیتروژن از منابع زیستی حاصل می شود، اما که به عنوان آلاینده جوی محسوب می شود، از نیروگاه ها و دود اگزوز خودروها ناشی می شود.

باران اسیدی در آمریکای جنوبی

پیرامون معضل باران اسیدی، به ویژه در مورد مناطق صنعتی که میزان PH کمتر از ۳ دارنـد، تـاکنون مقالات زیادی منتشر شده است. با وجود این بعضی از محققین معتقدنـد کـه برخـی از ایـن مقـالات مستند نیستند و PH طبیعی باران توسط فعالیت های مختلف انسانی، چنان تغییر می کند که تعیـین یـک استاندارد، غیرممکن می باشد. در ارتباط با این مطلب می توان مثال هایی از آمریکای جنـوبی زد. جـایی که میزان PH آب باران، هم در جنگلهـای آمـازون و هـم در شـهرهای سـائوپائولو و ریـدوژانیرو و باربر۴/۷ است. در جنگل آمازون موارد زیر در اسیدی شدن تاثیر اساسی دارند:
۱. اسیدسولفوریک که خود از اکسید شدن سولفید هیدروژن (از مـواد فـرار منـاطق مردابـی) تشـکیل می شود.
۲. اسید آلی که از سوختن مواد آلی بوجود می آید.
عملکرد و آثار باران های اسیدی که بطور طبیعی مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است، ما را به سوی رخدادهای زیستی فاجعه آمیز هدایت می کند. با وجود اینکه این پدیده منشا طبیعـی دارد، محققـان بـر این باورند که عملکرد انسان در این رابطه بسیار تاثیر گذار است.

باران قلیائی

نکته مهمی که باید به آن اشاره کرد، این است که در بعضی از مواقـع ، PH آب بـاران حتـی در جـو بسیار آلوده هم در ۵/۶ ثابت باقی می ماند. دانشمندان این مسئله را به حضور ترکیبات قلیـائی در کنار اسید نسبت می دهند. چنانچه میزان ترکیبات قلیائی شدیدا افزایش یابد، PH باران به بیش از ۷ نیز می رسد. در این صورت به جای باران اسیدی، باران قلیائی خواهیم داشت. ضمنا گروهی از عناصر شـیمیایی در جـو وجـود دارند که حالت اسیدی را طی واکنش هایی خنثی می کنند. خاک بیایان ها، منبـع طبیعـی و با ارزش این عناصر قلیایی است. از جمله منابع غیرطبیعی عناصر قلیایی آلوده کننده جـو مـی تـوان بـه کارخانه های تولید کننده سیمان و فعالیت های استخراج معادن اشاره نمود.

اثرات بوم شناختی باران اسیدی

آلاینده های نوع اول هوا آب باران را چندان اسیدی نمی کنند، اما این آلاینده ها مـی توانند طی چند ساعت یا چند روز به آلاینده های نوع دومی تبـدیل شـوند کـه هـر دو در آب بسـیار انحلال پذیر و جز اسیدهای قوی می باشند. در واقع تمام قدرت اسیدی در بـاران اسـیدی، بـه علت وجود این دو اسید است. میزان تأثیر باران اسیدی بر روی حیات زیست شناختی در یک منطقه به ترکیـب خـاک و صـخره سنگی که در زیر لایه سطحی زمین آن منطقـه واقـع اسـت، بسـتگی دارد. منـاطقی کـه در زیـر لایـه سطحی زمین گرانیت یا کوارتز دارند، بیشتر تحت تاثیر قرار میگیرند، زیرا خـاک وابسـته بـه آن، ظرفیت کمی برای خنثی کردن اسید دارد. چنانچه صخره سنگی در زیـر لایـه سـطحی زمـین از نـوع سنگ آهک یا گچ باشد، اسید به طور موثر خنثی می شود، زیرا کربنات کلسیم به صورت باز عمل کـرده و با اسید وارد واکنش م یشود.

تاثیر روی اکو سیستم آبی

دریاچههای اسیدی شده به علت شسته شدن سـنگ ها به وسـیله یـون هیـدروژن دارای غلظت هـای بـالای آلومینیوم هستند. قـدرت اسـیدی بـالا و غلظت هـای بـالای آلومینیـوم عامـل اصـلی کـاهش جمعیـت ماهی ها است. ترکیب زیست شناختی دریاچه های اسیدی شده به شدت دچـار تغییـر مـی شـود و تکثیـر ماهی ها در آب های دارای قدرت اسیدی بالا کـاهش مـی یابـد. وقتـی PH خیلـی پـایین تـر از ۵ باشـد، گونه های اندکی زنده مانده و تولید مثل می کنند. آب دریاچه های اسیدی شـده اغلـب زلال و شـفاف می باشد و این به علت از بین رفتن زندگی گیاهی و جانوری این دریاچه ها می باشد.

تاثیر روی گیاهان و جنگل ها

تاثیر باران اسیدی بر روی جنگل ها و محصولات کشاورزی را به دشواری می توان تعیین کرد. ولـی بـا این وجود بررسی های آزمایشگاهی حاکی از ایـن هسـتند کـه گیاهـان زراعـی رشـد یافتـه در شـرایط بارانهای اسیدی رفتار متفاوتی نشان می دهنـد. محصولات برخی افـزایش یافته و محصولات گروهی کاهش مـی یابد. آلودگی هوا اثرات بدی روی درختان دارد. اسیدی شدن خاک، مواد غذایی موجود در آن را شسـته و از بین می برد. باران اسیدی که در جنگل ها می ریزد، ازون و سایر اکسنده های هوا، که درختان جنگلـی در معرض آنها قرار دارند، تاثیر نا مطلوبی روی درختان و پوشش گیاهی می گذارد و این تـاثیرات نامطلوب وقتی با خشکسالی، دمای بالا و بیماری و … همراه باشد، ممکن است باعث خشک شـدن درختان شود.
جنگل های ارتفاعات بالا بیش از همه تحت تاثیر ریزش باران اسیدی هستند. قـدرت اسـیدی در مـه و شبنم بیش از باران است، زیرا در مه و شبنم آبی که موجـب رقیـق شـدن اسـید شـود، کمتـر اسـت. درختان برگ ریز که با باران اسیدی آسیب می بینند، به تدریج برگ های خود را از بالا به پائین از دست می دهند و اکثر برگ های خشک شده در بهار بعدی تجدید نمی شـوند. بعضـی از اثرات مهم باران اسیدی که “فومارو” در سال ۱۹۹۷ نیز به آن ها اشاره کرده است. عبارتند از:
مضر برای انسان: ایجاد تنگی نفس، برونشیت، التهاب ریه، آنفلوآنزا و سرماخوردگی
تخریب جنگل ها : ریختن برگ ها، تخریب ریشه توسـط باکتری ها، کاهش رونـد رشـد، تقلیل میزان محصول دهی، کم شدن قدرت حیات.
خطرناک برای دریاچه ها: مرگ صدها گونه زیستی
تسریع در خوردگی مواد : خوردگی وسایل نقلیه و بناهای تاریخی

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *