باران های اسیدی و باران های قلیایی

در چند دهه اخیر میزان اسیدیته آب باران، در بسیاری از نقاط کره زمینافزایش یافته و به همین خاطر اصطلاح باران اسیدی رایج شده است. برای شناختاین پدیده سوالات زیادی مطرح گردیده است که به عنوان مثال می توان به اینموارد اشاره کرد: چه عناصری باعث تغییر طبیعی باران می شوند؟ منشا اینعناصر چیست؟ این پدیده در کجا رخ می دهد؟

معمولا نزولات جوی به علت حل شدن دی اکسید کربن هوا در آن و تشکیل اسیدکربنیک بطور ملایم اسیدی هستند و PH باران طبیعی آلوده نشده حدود ۶/۵ میباشد. پس نزولاتی که به مقدار ملاحظه ای قدرت اسیدی بیشتری داشته باشند وPH آنها کمتر از ۵ باشد، باران اسیدی تلقی می شوند.

● تاریخچه

پدیده باران اسیدی در سالهای پایانی دهه ۱۸۰۰ در انگلستان کشف شد، اما پساز آن تا دهه ۱۹۶۰ به دست فراموشی سپرده شد. «اسمیت» در سال ۱۸۷۳ واژهباران اسیدی را برای اولین بار مطرح کرد. او پی برد که ترکیب شیمیاییباران تحت تاثیر عواملی چون جهت وزش باد ، شدت بارندگی و توزیع آن ، تجزیهترکیبات آبی و سوخت می باشد. این محقق متوجه اسید سولفوریک در باران شد وعنوان 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 اسیدسولفوریک و اسید نیتریک عوامل اصلی تعیین کننده میزان اسیدی بودن آب بارانهستند، چرا که در یک فاز آبی به صورت یونهای نیترات و سولفات در می آیند وچنین یونهایی 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 آنافزوده شده است. ناخالصی طبیعی باران بطور عمده ناشی از نمک های دریاییاست و گازها و دودهای ناشی از فعالیت انسان در فرآیند ابرها دخالت می کنند.

آتش سوزی جنگل ها نیز، از جمله عواملی است که در میزان اسیدیته آب باراننقش دارد. فرآیندهای بیولوژیکی، آتشفشانی و فعالیت های انسان، مواد آلودهکننده جو را در مقیاس محلی، منطقه ای و جهانی در فضا منتشر می کنند. بهعنوان مثال، در صورت وجود جریانات باد در نواحی صنعتی، مواد خارج شده ازدودکش های کارخانه ها در سطح وسیعی در فضا پراکنده می شوند.

● اسیدهای موجود در باران اسیدی

اسیدهای عمده در باران اسیدی، اسید سولفوریک و اسید نیتریک می باشند. بطورکلی این اسیدها به هنگام حمل توده هوایی که آلاینده های نوع اول مثل و رادربر دارند، بوجود می آیند. از این رو معمولا محل نزول باران اسیدی دورتراز منبع آلاینده ها می باشد. باران اسیدی یک مشکل آلودگی است که به علتحمل دوربرد آلاینده های هوا توسط باد حد و مرز جغرافیایی نمی شناسد.

● منابع تولید دی اکسید گوگرد

بطور کلی در مقیاس جهانی بیشتر بوسیله آتشفشان ها و توسط اکسایش گازهایگوگرد حاصل از تجزیه گیاهان تولید می شود. این دی اکسید گوگرد طبیعیمعمولا در قسمتهای بالای جو انتشار می یابد. بنابراین غلظت آن در هوایپاکیزه ناچیز می باشد. منبع عمده تولید ناشی از فعالیتهای انسانی احتراقزغالسنگ می باشد.

دی اکسید گوگرد بوسیله صنعت نفت به هنگام پالایش نفت یا تصفیه گاز طبیعیمستقیما یا به صورت در هوا انتشار می یابد. بیشتر کانیهای با ارزش درطبیعت به صورت سولفید یافت می شود. بنابراین هنگام استخراج و تبدیل آنهابه فلز آزاد مقداری در هوا آزاد می شود و در اثر ترکیب با ذرات ریز بخارآب به تبدیل می گردد و در اثر کاهش دما در قسمتهای بالای جو به صورت باراناسیدی به زمین برمی گردد.

● منابع تولید اکسیدهای نیتروژن

در هوای غیر آلوده به مقدار کم در اثر ترکیب اکسیژن و نیتروژن موجود درهوا هنگام رعد و برق، وجود دارد و همچنین مقداری هم از رها شدن اکسیدهاینیتروژن از منابع زیستی حاصل می شود، اما که به عنوان آلاینده جوی محسوبمی شود، از نیروگاهها 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 کمتراز ۳ دارند، تاکنون مقالات زیادی منتشر شده است. با وجود این بعضی ازمحققین معتقدند که برخی از این مقالات مستند نیستند و PH طبیعی باران توسطفعالیتهای مختلف انسانی ، چنان تغییر می کند که تعیین یک استاندارد،غیرممکن می باشد. در ارتباط با این مطلب می توان مثالهایی از آمریکایجنوبی زد. جایی که میزان PH آب باران ، هم در جنگلهای آمازون و هم درشهرهای سائوپائولو و ریدوژانیرو و باربر ۷/۴ است. در جنگل آمازون مواردزیر در اسیدی شدن تاثیر اساسی دارند:

یدسولفوریک که خود از اکسید شدن سولفید هیدروژن (از مواد فرار مناطق مردابی) تشکیل می شود.

ید آلی که از سوختن مواد آلی بوجود می آید.

عملکرد و آثار بارانهای اسیدی که بطور طبیعی مورد بررسی و مطالعه قرارگرفته است، ما را به سوی رخدادها زیستی فاجعه آمیز هدایت می کند. با وجوداینکه این پدیده منشا طبیعی دارد، محققان بر این باورند که عملکرد انساندر این رابطه بسیار تاثیر گذار است.

● باران قلیائی

نکته مهمی که باید به آن اشاره کرد، این است که در بعضی از مواقع ، PH آبباران حتی در جو بسیار آلوده هم در ۵،۶ ثابت باقی می ماند. دانشمندان اینمسئله را به حضور ترکیبات قلیائی در کنار اسید نسبت می دهند.

چنانچه میزان ترکیبات قلیائی شدیدا افزایش یابد، PH باران به بیش از ۷ نیزمی رسد. در این صورت به جای باران اسیدی ، باران قلیائی خواهیم داشت. ضمناگروهی از عناصر شیمیایی در جو وجود دارند که حالت اسیدی را طی واکنشهاییخنثی می کنند. خاک بیایانها ، منبع طبیعی و با ارزش این عناصر قلیایی است.از جمله منابع غیرطبیعی عناصر قلیایی آلوده کننده جو می توان به کارخانههای تولید کننده سیمان و فعالیتهای استخراج معادن اشاره نمود.

● اثرات بوم شناختی باران اسیدی

آلاینده های نوع اول هوا مانند و آب باران را چندان اسیدی نمی کنند، امااین آلاینده ها می توانند طی چند ساعت یا چند روز به آلاینده های نوع دومیمثل و تبدیل شوند که هر دو در آب بسیار انحلال پذیر و جز اسیدهای قوی میباشند. در واقع تمام قدرت اسیدی در باران اسیدی، به علت وجود این دو اسیداست.

میزان تأثیر باران اسیدی بر روی حیات زیست شناختی در یک منطقه به ترکیبخاک و صخره سنگی که در زیر لایه سطحی زمین آن منطقه واقع است، بستگی دارد.مناطقی که در زیر لایه سطحی زمین گرانیت یا کوارتز دارند، بیشتر تحت تاثیرقرار می گیرند، زیرا خاک وابسته به آن ، ظرفیت کمی برای خنثی کردن اسیددارد. چنانچه صخره سنگی در زیر لایه سطحی زمین از نوع سنگ آهک یا گچ باشد،اسید بطور موثر خنثی می شود، زیرا کربنات کلسیم به صورت باز عمل کرده و بااسید وارد واکنش می شود.

● تاثیر روی اکوسیستم آبی

دریاچه های اسیدی شده به علت شسته شدن سنگها بوسیله یون هیدروژن دارایغلظتهای بالای آلومینیوم هستند. قدرت اسیدی بالا و غلظتهای بالایآلومینیوم عامل اصلی کاهش جمعیت ماهیهاست. ترکیب زیست شناختی دریاچه هایاسیدی شده به شدت دچار تغییر می شود و تکثیر ماهیها در آبهای دارای قدرتاسیدی بالا کاهش می یابد. وقتی PH خیلی پایین تر از ۵ باشد، گونه هایاندکی زنده مانده و تولید مثل می کنند. آب دریاچه های اسیدی شده اغلب زلالو شفاف می باشد و این به علت از بین رفتن زندگی گیاهی و جانوری این دریاچهها می باشد.

● تاثیر روی گیاهان و جنگلها

تاثیر باران اسیدی بر روی جنگلهای و محصولات کشاورزی را به دشواری می توانتعیین کرد. ولی با این وجود بررسیهای آزمایشگاهی حاکی از این هستند کهگیاهان زراعی رشد یافته در شرایط بارانهای اسیدی رفتار متفاوتی نشان میدهند. محصولات برخی افزایش یافته و محصولات گروهی کاهش می یابد.

آلودگی هوا اثرات بدی روی درختان دارد. اسیدی شدن خاک ، مواد غذایی موجوددر آن را شسته و از بین می برد. باران اسیدی که در جنگلها می ریزد، ازن وسایر اکسنده های هوا ، که درختان جنگلی در معرض آنها قرار دارند، تاثیرنامطلوبی روی درختان و پوشش گیاهی می گذارد و این تاثیرات نامطلوب وقتی باخشکسالی ، دمای بالا و بیماری و … همراه باشد، ممکن است باعث خشک شدندرختان شود.

جنگلهای ارتفاعات بالا بیش از همه تحت تاثیر ریزش باران اسیدی هستند. قدرتاسیدی در مه و شبنم بیش از باران است، زیرا در مه و شبنم آبی که موجب رقیقشدن اسید شود، کمتر است. درختان برگ ریز که با باران اسیدی آسیب می بینند،به تدریج برگهای خود را از بالا به پائین از دست می دهند و اکثر برگهایخشک شده در بهار بعدی تجدید نمی شوند.

بعضی از اثرات مهم باران های اسیدی که «فومارو» در سال ۱۹۹۷ نیز به آنها اشاره کرده است، عبارتند از:

▪ مضر برای انسان: ایجاد تنگی نفس ، برونشیت ، التهاب ریه ، آنفلوآنزا و سرماخوردگی

▪ تخریب جنگلها: ریختن برگها ، تخریب ریشه توسط باکتریها، کاهش روند رشد ، 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

● باران اسیدی چیست؟

باران اسیدی به دو نوع بارش تر (باران مه وبرف) و خشک (ذرات معلق اسیدی) اطلاق می شود.

بطور کلی باران اسیدی را می توان اینگونه تعریف کرد: "باران یا سایرنزولاتی که غلظت آلاینده های سولفات و نیترات در آن ها بیش از حد معمول وpH ان ها بیشتر از ۶/۵ باشد. "باران اسیدی را می توان نتیجه مستقیمخودپالایی هوا دانست. بعبارت دیگر قطره های آب یعنی سازندگان ابرها به طورپیوسته ذرات معلق و گازهای محلول در آب را جذب کرده و به همین دلیل بههنگام شروع بارش ناپاکی های هوا از جمله ترکیبات نیتروژن و سولفات شستهشده و به اسید سولفوریک و اسید نیتریک تبدیل شده و از جو جدا شده و واردلیتوسفر وهیدروسفر می شوند.

دی اکسید گوگرد و اکسیدهای ازت در هوا با اکسیژن و بخار آب ترکیب شده واسیدهای سولفوریک و نیتریک را بوجود می آورند. این مواد اسیدی ممکن استفواصل دور را با باد غالب طی کرده و بصورت باران اسیدی ببارند.بارندگی هایاسیدی بصورت باران یا برف یا... می باشد. بیش از%۶۵ بارش های اسیدی بعلتوجود سولفات و %۳۵ دیگربعلت وجود ترکیبات نیتروژن دار است.

● کدام مناطق در معرض باران های اسیدی قرار دارند؟

تا چندی پیش چنین تصور می شد که باران اسیدی یک مشکل اروپایی است اماامروزه می دانیم که باران اسیدی همه کشورهای صنعتی را تحت تاثیر قرار میدهد. آمریکا کانادا آلمان انگلستان و کشورهای اسکاندیناوی بطور جدی با اینمشکل مواجه هستند. مناطقی از آسیا نیز در برابر باران اسیدی آسیبپذیرند.از جمله ژاپن کره ی شمالی و جنوبی جنوب چین بخش کوهستانی و جنوبغربی هند.در تهران نیز PHاسیدی بطور عمده در مناطق شمال شرقی تهران گزارششده که به عنوان مثال می توان از ایستگاه های شمیران و پارک وی نام برد کهبعلت کم بودن بافر مثل کلسیم و منیزیم است. پایین ترین PHگزارش شده درتهران۸/۳ می باشد.

برچسب: نویسنده: امیرحسین ستوده بیدختی تاريخ: يکشنبه 22 13 ساعت: 12:5

درباره سایت

آخرین مطالب

امکانات وب

باران های اسیدی و باران های قلیایی

صفحه بندی

آرشیو مطالب

پيوندهای روزانه

لینک دوستان

خبرنامه