Вперше термін «кислотний дощ» був введений в 1872 році англійським вченим Робертом Смітом в книзі «Повітря і дощ: початок хімічної кліматології» [2]. Його увагу привернув зміг в Манчестері. І хоча вчені того часу відкинули теорію про існування кислотних дощів, сьогодні вже ніхто не сумнівається, що кислотні дощі є однією з причин загибелі лісів, врожаїв і рослинності. Крім того, кислотні дощі руйнують будівлі і пам'ятники культури, трубопроводи, виводять з ладу автомобілі, знижують родючість грунту і можуть призводити до просочування токсичних металів у водоносні шари ґрунту.
Вода звичайного дощу теж є слабокислий розчин. Це відбувається внаслідок того, що природні речовини атмосфери, такі як вуглекислий газ, вступають в реакцію з дощовою водою. При цьому утворюється слабка вугільна кислота, тоді як в ідеалі pH дощової води дорівнює 5,6 - 5,7. У реальному житті показник кислотності дощової води в одній місцевості може відрізнятися від показника кислотності дощової води в іншій місцевості. Це перш за все залежить від складу газів, що містяться в атмосфері тієї чи іншої місцевості, таких як оксид сірки і оксиди азоту.
Навіть нормальна дощова вода має слабокислу реакцію через наявність в повітрі діоксиду вуглецю. А кислотний дощ утворюється в результаті реакції між водою і такими забруднюючими речовинами, як оксиди сірки (SO2 і SO3) і різними оксидами азоту. Ці речовини викидаються в атмосферу автомобільним транспортом. в результаті діяльності металургійних підприємств. теплових електростанцій. Сполуки сірки. сульфіди. самородна сірка та інші містяться: в вугіллі і в руді (особливо багато сульфідів в бурому вугіллі. при спалюванні або випалюванні яких утворюються леткі сполуки - оксид сірки (IV) (сірчистий ангідрид), оксид сірки (VI) (сірчаний ангідрид), сірководень - (утворюється в малих кількостях при недостатньому випалюванні або неповному згорянні, при низькій температурі). Різні сполуки азоту містяться в вугіллі, і особливо в торфі (так як азот, як і сірка, входить до складу біологічних структур, з яких утворилися ці корисні копалини) . При спалюванні таких і скопати утворюються оксиди азоту (наприклад, оксид азоту, вступаючи в реакцію з водою атмосфери, під впливом сонячного випромінювання, або так званих «фотохімічних реакцій»), які перетворюються в розчини кислот - сірчаної. сірчистої. азотистої і азотної. Потім, разом зі снігом або дощем. вони випадають на землю.
Екологічні та економічні наслідки
Ліс після кислотного дощу
Наслідки випадання кислотних дощів спостерігаються в США. Німеччині. Чехії. Словаччини. Нідерландах. Швейцарії. Австралії. Росії. республіках колишньої Югославії і ще в багатьох країнах земної кулі. Кислотні дощі чинить негативний вплив на водойми - озера, річки, затоки, ставки - підвищуючи їх кислотність до такого рівня, що в них гине флора і фауна. Виділяють три стадії впливу кислотних дощів на водойми. Перша стадія - початкова. Зі збільшенням кислотності води (показники рН менше 7) водяні рослини починають гинути, позбавляючи інших тварин водойми їжі, зменшується кількість кисню у воді, починають бурхливо розвиватися водорості (буро-зелені). Перша стадія евтрофікації (заболочування) водойми. При кислотності рН 6 гинуть прісноводні креветки. Друга стадія - кислотність підвищується до рН 5.5, гинуть донні бактерії. які розкладають органічні речовини і листя, і органічне сміття починає накопичуватися на дні. Потім гине планктон - крихітне тварина, яке становить основу харчового ланцюга водойми і харчується речовинами, що утворюються при розкладанні бактеріями органічних речовин. Третя стадія - кислотність досягає рН 4.5, гине вся риба, більшість жаб і комах. Перша і друга стадії оборотні при припиненні впливу кислотних дощів на водойму.
Кислотні дощі завдає шкоди не тільки водної флори і фауни. Він також знищує рослинність на суші. Вчені вважають, що хоча до сьогоднішнього дня механізм до кінця ще не вивчений, «складна суміш забруднюючих речовин, що включає кислотні опади, озон і важкі метали, в сукупності призводить до деградації лісів» [3]. Економічні втрати від кислотних дощів в США, за оцінками одного дослідження, становлять щорічно на східному узбережжі 13 мільйонів доларів і до кінця століття збитки досягнуть 1.750 мільярдів доларів від втрати лісів; 8.300 мільярдів доларів від втрати врожаїв (тільки в басейні річки Огайо) і тільки в штаті Міннесота 40 мільйонів доларів на медичні витрати. Єдиний спосіб змінити ситуацію на краще, на думку багатьох фахівців, - це зменшити кількість шкідливих викидів в атмосферу.