باران هاي اسيدي

يکي از مشکلات جدي محيط زيست که امروزه بشر در اکثر نقاط جهان با آن درگير است، باران اسيدي مي‌باشد. باران اسيدي به پديده‌هايي مانند مه اسيدي و برف اسيدي که با نزول مقادير قابل توجهي اسيد از آسمان همراه هستند، اطلاق مي‌شود.

باران هنگامي اسيدي است که ميزان PH آب آن کمتر از 5،6 باشد. اين مقدار PH بيانگر تعادل شيميايي بوجود آمده ميان دي‌اکسيد کربن و حالت محلول آن يعني بي‌کربنات ( HCO3 ) در آب خالص است.

باران اسيدي داراي نتايج زيانبار اکولوژيکي مي‌باشد و وجود اسيد در هوا نيز بر روي سلامتي انسان اثر مستقيم دارد. همچنين بر روي پوشش گياهي تأثيرات نامطلوبي مي‌گذارد.

ديد کلي

در چند دهه اخير ميزان اسيديته آب باران ، در بسياري از نقاط کره زمين افزايش يافته و به همين خاطر اصطلاح باران اسيدي رايج شده است. براي شناخت اين پديده سوالات زيادي مطرح گرديده است که به عنوان مثال مي‌توان به اين موارد اشاره کرد: چه عناصري باعث تغيير طبيعي باران مي‌شوند؟ منشا اين عناصر چيست؟ اين پديده در کجا رخ مي‌دهد؟

معمولا نزولات جوي به علت حل شدن دي‌اکسيد کربن هوا در آن و تشکيل اسيد کربنيک بطور ملايم اسيدي هستند و PH باران طبيعي آلوده نشده حدود 5.6 مي‌باشد. پس نزولاتي که به مقدار ملاحظه‌اي قدرت اسيدي بيشتري داشته باشند و PH آنها کمتر از 5 باشد، باران اسيدي تلقي مي‌شوند.

تاريخچه

پديده باران اسيدي در سالهاي پاياني دهه 1800 در انگلستان کشف شد، اما پس از آن تا دهه 1960 به دست فراموشي سپرده شد. « اسميت » در سال 1873 واژه باران اسيدي را براي اولين بار مطرح کرد. او پي برد که ترکيب شيميايي باران تحت تاثير عواملي چون جهت وزش باد ، شدت بارندگي و توزيع آن ، تجزيه ترکيبات آبي و سوخت مي‌باشد. اين محقق متوجه اسيد سولفوريک در باران شد و عنوان نمود که اين امر ، براي گياهان و اشيا واقع در سطح زمين خطرناک است.

« موتا » و « ميلو » در سال 1987 عنوان داشتند که دي‌اکسيد کربن با اسيد سولفوريک و اسيد نيتريک عوامل اصلي تعيين کننده ميزان اسيدي بودن آب باران هستند، چرا که در يک فاز آبي به صورت يونهاي نيترات و سولفات در مي‌آيند و چنين يونهايي به آب باران خاصيت اسيدي مي‌بخشند.

عوامل موثر در اسيديته باران

آب باران هيچگاه ، کاملا خالص نبوده و با پيشرفت صنعت بر ناخالصيهاي آن افزوده شده است. ناخالصي طبيعي باران بطور عمده ناشي از نمکهاي دريايي است و گازها و دودهاي ناشي از فعاليت انسان در فرآيند ابرها دخالت مي‌کنند.

آتش سوزي جنگلها نيز ، از جمله عواملي است که در ميزان اسيديته آب باران نقش دارد. فرآيندهاي بيولوژيکي ، آتشفشاني و فعاليتهاي انسان ، مواد آلوده کننده جو را در مقياس محلي ، منطقه‌اي و جهاني در فضا منتشر مي‌کنند. به عنوان مثال ، در صورت وجود جريانات باد در نواحي صنعتي ، مواد خارج شده از دودکشهاي کارخانه‌ها در سطح وسيعي در فضا پراکنده مي‌شوند.

اسيدهاي موجود در باران اسيدي

اسيدهاي عمده در باران اسيدي ، اسيد سولفوريک و اسيد نيتريک مي‌باشد. بطور کلي اين اسيدها به هنگام حمل توده هوايي که آلاينده‌هاي نوع اول مثل و را دربر دارند، بوجود مي‌آيند. از اين رو معمولا محل نزول باران اسيدي دورتر از منبع آلاينده‌ها مي‌باشد. باران اسيدي يک مشکل آلودگي است که به علت حمل دوربرد آلاينده‌هاي هوا توسط باد حد و مرز جغرافيايي نمي‌شناسد.

منابع توليد دي‌اکسيد گوگرد

بطور کلي در مقياس جهاني بيشتر بوسيله آتشفشانها و توسط اکسايش گازهاي گوگرد حاصل از تجزيه گياهان توليد مي‌شود. اين دي‌اکسيد گوگرد طبيعي معمولا در قسمتهاي بالاي جو انتشار مي‌يابد. بنابراين غلظت آن در هواي پاکيزه ناچيز مي‌باشد. منبع عمده توليد ناشي از فعاليتهاي انساني احتراق زغالسنگ مي‌باشد.

دي‌اکسيد گوگرد بوسيله صنعت نفت به هنگام پالايش نفت يا تصفيه گاز طبيعي مستقيما يا به صورت در هوا انتشار مي‌يابد. بيشتر کانيهاي با ارزش در طبيعت به صورت سولفيد يافت مي‌شود. بنابراين هنگام استخراج و تبديل آنها به فلز آزاد مقداري در هوا آزاد مي‌شود و در اثر ترکيب با ذرات ريز بخار آب به تبديل مي‌گردد و در اثر کاهش دما در قسمتهاي بالاي جو به صورت باران اسيدي به زمين برمي‌گردد.

منابع توليد اکسيدهاي نيتروژن

در هواي غير آلوده به مقدار کم در اثر ترکيب اکسيژن و نيتروژن موجود در هوا هنگام رعد و برق ، وجود دارد و همچنين مقداري هم از رها شدن اکسيدهاي نيتروژن از منابع زيستي حاصل مي‌شود، اما که به عنوان آلاينده جوي محسوب مي‌شود، از نيروگاهها و دود اگزوز خودروها ناشي مي‌شود.

باران اسيدي در آمريکاي جنوبي

پيرامون معضل باران اسيدي ، به ويژه در مورد مناطق صنعتي که ميزان PH کمتر از 3 دارند، تاکنون مقالات زيادي منتشر شده است. با وجود اين بعضي از محققين معتقدند که برخي از اين مقالات مستند نيستند و PH طبيعي باران توسط فعاليتهاي مختلف انساني ، چنان تغيير مي‌کند که تعيين يک استاندارد ، غيرممکن مي‌باشد. در ارتباط با اين مطلب مي‌توان مثالهايي از آمريکاي جنوبي زد. جايي که ميزان PH آب باران ، هم در جنگلهاي آمازون و هم در شهرهاي سائوپائولو و ريدوژانيرو و باربر 4،7 است. در جنگل آمازون موارد زير در اسيدي شدن تاثير اساسي دارند:

اسيدسولفوريک که خود از اکسيد شدن سولفيد هيدروژن (از مواد فرار مناطق مردابي) تشکيل مي‌شود.

اسيد آلي که از سوختن مواد آلي بوجود مي‌آيد.

عملکرد و آثار بارانهاي اسيدي که بطور طبيعي مورد بررسي و مطالعه قرار گرفته است، ما را به سوي رخدادها زيستي فاجعه‌آميز هدايت مي‌کند. با وجود اينکه اين پديده منشا طبيعي دارد، محققان بر اين باورند که عملکرد انسان در اين رابطه بسيار تاثير گذار است.

باران قليائي

نکته مهمي که بايد به آن اشاره کرد، اين است که در بعضي از مواقع ، PH آب باران حتي در جو بسيار آلوده هم در 5،6 ثابت باقي مي‌ماند. دانشمندان اين مسئله را به حضور ترکيبات قليائي در کنار اسيد نسبت مي‌دهند.

چنانچه ميزان ترکيبات قليائي شديدا افزايش يابد، PH باران به بيش از 7 نيز مي‌رسد. در اين صورت به جاي باران اسيدي ، باران قليائي خواهيم داشت. ضمنا گروهي از عناصر شيميايي در جو وجود دارند که حالت اسيدي را طي واکنشهايي خنثي مي‌کنند. خاک بيايانها ، منبع طبيعي و با ارزش اين عناصر قليايي است. از جمله منابع غيرطبيعي عناصر قليايي آلوده کننده جو مي‌توان به کارخانه‌هاي توليد کننده سيمان و فعاليتهاي استخراج معادن اشاره نمود.

اثرات بوم شناختي باران اسيدي

آلاينده‌هاي نوع اول هوا مانند و آب باران را چندان اسيدي نمي‌کنند، اما اين آلاينده‌ها مي‌توانند طي چند ساعت يا چند روز به آلاينده‌هاي نوع دومي مثل و تبديل شوند که هر دو در آب بسيار انحلال پذير و جز اسيدهاي قوي مي‌باشند. در واقع تمام قدرت اسيدي در باران اسيدي ، به علت وجود اين دو اسيد است.

ميزان تأثير باران اسيدي بر روي حيات زيست شناختي در يک منطقه به ترکيب خاک و صخره سنگي که در زير لايه سطحي زمين آن منطقه واقع است، بستگي دارد. مناطقي که در زير لايه سطحي زمين گرانيت يا کوارتز دارند، بيشتر تحت تاثير قرار مي‌گيرند، زيرا خاک وابسته به آن ، ظرفيت کمي براي خنثي کردن اسيد دارد. چنانچه صخره سنگي در زير لايه سطحي زمين از نوع سنگ آهک يا گچ باشد، اسيد بطور موثر خنثي مي‌شود، زيرا کربنات کلسيم به صورت باز عمل کرده و با اسيد وارد واکنش مي‌شود.

تاثير روي اکوسيستم آبي

درياچه‌هاي اسيدي شده به علت شسته شدن سنگها بوسيله يون هيدروژن داراي غلظتهاي بالاي آلومينيوم هستند. قدرت اسيدي بالا و غلظتهاي بالاي آلومينيوم عامل اصلي کاهش جمعيت ماهيهاست. ترکيب زيست شناختي درياچه‌هاي اسيدي شده به شدت دچار تغيير مي‌شود و تکثير ماهيها در آبهاي داراي قدرت اسيدي بالا کاهش مي‌يابد. وقتي PH خيلي پايين‌تر از 5 باشد، گونه‌هاي اندکي زنده مانده و توليد مثل مي‌کنند. آب درياچه‌هاي اسيدي شده اغلب زلال و شفاف مي‌باشد و اين به علت از بين رفتن زندگي گياهي و جانوري اين درياچه‌ها مي‌باشد.

تاثير روي گياهان و جنگلها

تاثير باران اسيدي بر روي جنگلهاي و محصولات کشاورزي را به دشواري مي‌توان تعيين کرد. ولي با اين وجود بررسيهاي آزمايشگاهي حاکي از اين هستند که گياهان زراعي رشد يافته در شرايط بارانهاي اسيدي رفتار متفاوتي نشان مي‌دهند. محصولات برخي افزايش يافته و محصولات گروهي کاهش مي‌يابد.

آلودگي هوا اثرات بدي روي درختان دارد. اسيدي شدن خاک ، مواد غذايي موجود در آن را شسته و از بين مي‌برد. باران اسيدي که در جنگلها مي‌ريزد، ازن و ساير اکسنده‌هاي هوا ، که درختان جنگلي در معرض آنها قرار دارند، تاثير نامطلوبي روي درختان و پوشش گياهي مي‌گذارد و اين تاثيرات نامطلوب وقتي با خشکسالي ، دماي بالا و بيماري و … همراه باشد، ممکن است باعث خشک شدن درختان شود.

جنگلهاي ارتفاعات بالا بيش از همه تحت تاثير ريزش باران اسيدي هستند. قدرت اسيدي در مه و شبنم بيش از باران است، زيرا در مه و شبنم آبي که موجب رقيق شدن اسيد شود، کمتر است. درختان برگ ريز که با باران اسيدي آسيب مي‌بينند، به تدريج برگهاي خود را از بالا به پائين از دست مي‌دهند و اکثر برگهاي خشک شده در بهار بعدي تجديد نمي‌شوند.

بعضي از اثرات مهم باران هاي اسيدي که « فومارو » در سال 1997 نيز به آنها اشاره کرده است، عبارتند از:

مضر براي انسان : ايجاد تنگي نفس ، برونشيت ، التهاب ريه ، آنفلوآنزا و سرماخوردگي

تخريب جنگلها : ريختن برگها ، تخريب ريشه توسط باکتريها، کاهش روند رشد ، تقليل ميزان محصول دهي ، کم شدن قدرت حيات.

خطرناک براي درياچه‌ها : مرگ صدها گونه زيستي

تسريع در خوردگي مواد : خوردگي وسايل نقليه و بناهاي تاريخي

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: