Rūgščiojo lietaus susidarymasRūgštusis lietus susidaro, kai sieros dioksidas

(SO2) ir azoto oksidai (N2O, NO, N2O3, NO2) patenka į atmosferą, ir susimaišę su vandeniu chemiškai pakinta – virsta rūgštimi. Tas pats vyskta į atmosferą patekus HCl. Iš šio vandens susidaro debesys. Užterštas vanduo patenka į žemę su lietumi ar sniegu. Toks lietus didina dirvos rūgštingumą ir gali sutrikdyti ežerų ar upelių cheminį balansą. Iš esmės rūgštusis lietus yra bet kokie krituliai su labai mažu pH (t.y. dideliu rūgštingumu). Anglies dioksidas (CO2) išsiskaido ir susidariusi silpna angliarūgštė (H2CO3) vandens pH sumažina iki 5,6 arba daugiau (įprastinis lietaus vandens pH – 6). Kita vertus, dėl natūralių rūgšties šaltinių rūgščiojo lietaus pH gali nukristi ir iki 4,5.

Rugštieji-krituliai-gamtos-teršėjai

Istorija ir tendencijosRūgštusis lietus pirmą kartą buvo pastebėtas Anglijoje,

Mančesteryje, viename didžiausių pramoninės revoliucijos centrų. 1852-aisiais Robertas Angusas Smitas nustatė sąsajas tarp rūgščiųjų lietų ir atmosferos užterštumo. Tas pats Smitas 1872-aisiais pirmasis panaudojo rūgščiojo lietaus terminą. Nors rūgštusis lietus pastebėtas dar XIX a., mokslininkai šį reiškinį pradėjo tyrinėti tik XX a. 7-ajame dešimtmetyje.

Rūgščiojo lietaus pokyčius galima nustatyti pagal ledo sluoksnius ledynuose. Juose sušalusio vandens pH kito nuo 6 (pramoninės revoliucijos pradžioje) iki 4,5 ar net 4. Taip pat stebimi organizmai, vadinami titnagdumbliais, kurie gyvena kūdrose ar tvenkiniuose. Žuvę organizmai formuoja nuosėdas vandens telkinio dugne. Šiems dumbliams reikalingas tam tikras pH, taigi jų gausumas įvairiuose sluoksniuose rodo pH pokytį.

Nuo pramoninio perversmo pradžios sieros ir azoto oksidų emisija tik padidėjo. Pramoniniuose rajonuose aptinkamas pH gerokai mažesnis už 2,4 (acto rūgštingumas). Būtent stambūs pramoniniai rajonai, kaip ir transportas, yra pagrindiniai rūgščiojo lietaus sukėlėjai. Rūgščiojo lietaus problema didėja ne tik dėl žmonių skaičiaus ir pramonės augimo. Aukštųjų kaminų naudojimas siekiant sumažinti vietinį teršimą sukelia regioninius atmosferos trikdžius. Dažnai rūgštusis lietus iškrinta toli nuo susidarymo vietos. Daug tokio lietaus kliūva kalnams (tiesiog dėl didesnio kritulių kiekio). Šio efekto pavyzdys gali būti Skandinavijos regionas, kuriame rūgštusis lietus daug didesnis, nei šių šalių atmosferos tarša.

Rūgštusis lietus yra svarbi problema Kinijoje, Rytų Europoje, Rusijoje ir vietovėse pavėjui nuo jų. Rūgštusis lietus iš elektrinių Jungtinių Amerikos Valstijų viduryje ar vakaruose padaro žalos miškams šalies rytuose, Niujorke. Visose šiose vietose sieros turinti akmens anglis naudojama namų šildymui ir elektros gamybai.

Teršalų emisijų palyginimas 8,8 kW šiluminio galingumo gyvenamajam namui.

Poveikis aplinkaiRūgštusis lietus – viena svarbiausių aplinkos teršimo problemų. Jau keleri metai iš dalies visame Vidurio Europos areale miškams daroma vis daugiau žalos, visų pirma baltosioms eglėms ir eglinių medžių grupėms. Dėl tokios žalos kalti ir rūgštieji lietūs.

Rūgštieji lietūs taip pat skatina pastatų koroziją. Statybinių medžiagų (klinties, smiltainio, marmuro, granito) sudėtyje esantys kalcio junginiai reaguoja su sieros rūgštimi, susidarant gipsui, kuris nudyla nuo objektų. Dėl pagreitėjusios korozijos teko restauruoti ir istorinius monumentus, pavyzdžiui, Laisvės statulą.

Žiemos mėnesiais, kai didžiausia sieros dioksido koncentracija, sniego paviršiuje gali susikaupti rūgštūs sieros junginiai, ir tirpstant sniegui stipriai ir netikėtai padidėja vandens telkinių rūgštingumas. Dėl to gali išnykti mailius (taip įvyko Švedijoje).

Padidėjęs rūgšties kiekis padarė didelę žalą jautrioms ekosistemoms – aukštumų miškams ir vandens organizmams. Kai kuriais atvejais jis pakeitė visas biologines bendrijas, pavyzdžiui, tam tikruose ežeruose ar upeliuose išnaikino kurią nors žuvų rūšį. Dažnai poveikis sukelia organizmų įvairovės ekosistemoje sumažėjimą. Tai – dažnas reiškinys JAV rytuose, kur lietus ypač rūgštingas, o dirva dažnai nesugeba rūgščių neutralizuoti. Daugiau nei pusė miškų Vokietijoje buvo pažeisti rūgščiojo lietaus.

Rūgštusis lietus pagreitina ir kai kurių uolienų, pavyzdžiui, kreidos, dūlėjimą. Uolienoje esantis kalcio karbonatas (CaCO3) sureaguoja ir susidaro kalcio dihidrokarbonato (Ca(HCO3)2) tirpalas. Vėliau šis tirpalas gali migruoti. Tokiu būdu suintensyvėja karsto reiškiniai, atsiranda olos, smegduobės ir kitos karsto formos.

Rūgštus lietus

Poveikis ežeramsRūgštusis lietus ir žemas pH smarkiai veikia

žuvų populiacijas ežeruose. Žemiau 4,5 pH neišgyvena dauguma žuvų, o 6 arba aukštesniame pH žuvų populiacijos būna didelės ir sveikos. Rūgštis vandenyje slopina fermentų gamybą, kurie būtini žuvų lervoms. Ji taip pat padidina aliuminio koncentraciją ežeruose. Dėl aliuminio kai kurių žuvų žiaunos apsineša gleivėmis, ir žuvims sunku kvėpuoti. Taip pat slopinamas fitoplanktono augimas, dėl ko kenčia juo mintantys gyvūnai.

Poveikis dirvožemiuiRūgštusis lietus gali smarkiai paveikti ir dirvožemį. Kai

kurios tropikuose gyvenančių mikrobų rūšys gali greitai įsisavinti rūgštį, bet kiti mikroorganizmai žemame pH lygyje neišgyvena. Šių mikrobų fermentai yra denatūruojami (pakeičiama jų struktūra), ir jie nebegali tinkamai veikti.

Miško dirvožemiuose gyvena daug grybų, bet dėl rūgščiojo lietaus dirvoje ima dominuoti bakterijos. Medžiai azoto gauna iš grybų simbiotiniais ryšiais per šaknis. Bet šiems nykstant medžiai gali negauti pakankamai azoto.

Dirvoje išjudinami toksiški jonai, o vertingi mineralai yra išplaunami arba (kaip fosfatai) prijungiami prie aliuminio ar geležies junginių.

Kita žalaMedžius rūgštis gali veikti įvairiai. Vaškinis lapų paviršius

yra pažeidžiamas ir prarandamos maistinės medžiagos; medžiai tampa jautresni šalčiui, grybams ir vabzdžiams; susilpnėja fotosintezės vykdymas. Sulėtėja šaknų augimas, ir medis gauna dar mažiau maisto medžiagų.

Kai kurių mokslininkų nuomone, rūgštusis lietus gali sukelti neigiamą poveikį ir žmogaus organizmui, nors tai dar neįrodyta. Manoma, kad toks lietus pažeidžia plaučius ir kvėpavimo sistemą. Vienu metu Švedijoje vandentiekio vanduo buvo toks užterštas variu, kad jį geriant plaukai įgaudavo žalią atspalvį.

Toksiniai jonai yra didžiausias lietaus pavojus žmonėms. Kai kuriuos diarėjos protrūkius sukelia varis iš dirvožemio, o aliuminiu užterštas vanduo gali sukelti Alzheimerio sindromą.