Ερμηνεία του ορισμού

Η όξινη βροχή είναι ένας όρος ετυμολογικά που αναφέρεται σε όξινο περιεχόμενο βροχής μόνο. Όμως, ακόμη και το αποσταγμένο νερό, αν έρθει σε επαφή με τον ατμοσφαιρικό αέρα διαλύει διοξείδιο του άνθρακα (CO2), που είναι από τα φυσικά συστατικά της ατμόσφαιρας της Γης, με αποτέλεσμα το σχηματισμό ανθρακικού οξέος (H2CO3), το οποίο, ως ασθενές οξύ, κάνει όξινο το διάλυμα που προκύπτει:

CO2 + H2O → H2CO3

Άρα και η βροχή (και τα άλλα υδατώδη μετεωρολογικά κατακρημνίσματα) σχεδόν πάντα δίνει όξινη αντίδραση, γιατί περνώντας μέσα από τον ατμοσφαιρικό αέρα απορροφά τουλάχιστον διοξείδιο του άνθρακα (CO2), που είναι από τα φυσικά συστατικά της ατμόσφαιρας της Γης. Η μικρή, σχετικά, αυτή οξύτητα από ένα αραιό και ασθενές οξύ δεν έχει ορατές συνέπειες στο φυσικό και οικιστικό περιβάλλον. Ωστόσο, ο όρος όξινη βροχή δεν αναφέρεται σ’ αυτό το φυσικό επίπεδο οξύτητας, που φτάνει τιμές του pH μέχρι . Ίσως θα ήταν ακριβέστερος ο όρος όξινη ρυποφόρα κατακρήμνιση, αλλά διεθνώς έχει επικρατήσει ο όρος όξινη βροχή (acid rain). Το πρόβλημα δηλαδή είναι η παρουσία στη βροχή ρύπων με έντονη όξινη αντίδραση. Τέτοιοι ρύποι είναι τα προερχόμενα, συνήθως από καυσαέρια, οξείδια του αζώτου και του θείου, τα οποία διαλυμένα δίνουν ισχυρά όξινα και οξειδωτικά διαλύματα με προφανείς και καταστρεπτικές συνέπειες στα φυσικά οικοσυστήματα, αλλά και στα οικιστικά

Προέλευση των ρύπων που σχηματίζουν την όξινη βροχή

Ατμοηλεκτρικός σταθμός στο Τσέσαϊρ, Οχάιο, ΗΠΑ

Τα πιο σημαντικά αέρια που οδηγούν στο σχηματισμό της όξινης βροχής είναι το διοξείδιο του θείου (SO2) και τα οξείδια του αζώτου που οξειδώνονται σχηματίζοντας διοξείδιο του αζώτου (NO2) και διαλυμένο στο νερό σχηματίζει νιτρικό οξύ (HNO3). Τα αέρια αυτά προέρχονται από τις ακόλουθες κύριες πηγές:

  1. Καύση ορυκτών καυσίμων: Υπολογίζεται ότι η ατμόσφαιρα της Γης επιβαρύνεται ετησίως κατά μέσο όρο κατά 70 kT S, με τη μορφή SO2.
  2. Ηφαιστειακή δραστηριότητα: Υπολογίζεται ότι η ατμόσφαιρα της Γης επιβαρύνεται ετησίως κατά μέσο όρο κατά 7,5 kT S, με τη μορφή SO2.
  3. Πυρκαγιές: Υπολογίζεται ότι η ατμόσφαιρα της Γης επιβαρύνεται ετησίως κατά μέσο όρο κατά 2,8 kT S, με τη μορφή SO2.
  4. Βιολογικές δραστηριότητες: Μια σειρά βιοχημικών διεργασιών παράγει διμεθυλοσουλφίδιο (CH3SCH3), που τελικά οξειδώνεται προς SO2. και CO2.
  5. Τήξη όξινου πάγου: Μέρος των παγοκαλυμμάτων που τήκονται λόγω του φαινόμενου του θερμοκηπίου περιείχαν διαλυμένα όξινα αέρια, προερχόμενα κυρίως από την εντονότερη ηφαιστειακή δραστηριότητα της εποχής που δημιουργήθηκαν.

Επιπτώσεις

Η όξινη βροχή έχει έντονες επιπτώσεις στα φυσικά οικοσυστήματα (δάση, υδροβιότοπους, έδαφος), σκοτώνοντας άμεσα ή έμμεσα διάφορες μορφές ζωής, αλλά και στα οικιστικά οικοσυστήματα, διαβρώνοντας ιστορικά μνημεία, προκαλώντας ζημίες σε κτίρια και οχήματα, αλλά και βλάπτοντας άμεσα την ανθρώπινη υγεία.

Επιφανειακά ύδατα και υδρόβια ζωή

Η πτώση του pH στα επιφανειακά ύδατα από την όξινη βροχή (ή και άλλες πηγές ρύπανσης) έχει δραματικές επιπτώσεις σε πολλά υδρόβια είδη ζωής και ιδιαίτερα στα αυγά ή τα νεογνά τους, που συνήθως είναι πιο ευαίσθητα.

Έδαφος

Τόσο η βιολογία, όσο και η χημεία του εδάφους βλάπτονται σοβαρά από την όξινη βροχή. Πολλές εδαφόβιες μορφές ζωής δεν αντέχουν το χαμηλό pH και εξοντώνονται. Επίσης τα οξέα διαλύουν και ενεργοποιούν βαρέα μέταλλα και άλλες τοξίνες με ακόμη χειρότερα αποτελέσματα. Ωστόσο, ορισμένα αλκαλικά εδάφη εξουδετερώνουν, εν μέρει τουλάχιστον, το φαινόμενο.

Δάση και υπόλοιπη χλωρίδα

Δυσμενή αποτελέσματα όξινης βροχής σε δάσος, Jizera Mountains, Czech Republic

Τα δυσμενή αποτελέσματα μπορούν να αφορούν άμεσα την ίδια την όξινη βροχή, ή έμμεσα, όπως τα αποτελέσματα του οξέος στο έδαφος. Τα δάση υψηλού ύψους είναι ιδιαίτερα τρωτά όπως περιβάλλονται συχνά από όξινη ομίχλη που είναι πιο όξινη από τη βροχή. Τα υπόλοιπα φυτά, καθώς και οι ανθρώπινες καλλιέργειες επίσης βλάπτονται σοβαρά από την όξινη βροχή, αλλά οι ζημιές στα τελευταία μειώνονται με τη χρήση λιπασμάτων, που βοηθούν τα φυτά να επουλώσουν τις πληγές τους, ή μιγμάτων λιπασμάτων με ασβεστόλιθο, που εξουδετερώνει τα οξέα του εδάφους, Έχει αποδειχθεί όμως ότι η τακτική αυτή, εκτός από πολυέξοδη, είναι συχνά βλαβερή αν εφαρμοστεί στα φυσικά οικοσυστήματα.

Ανθρώπινη υγεία

Οι επιστήμονες έχουν επιβεβαιώσει και άμεσες βλάβες στην ανθρώπινη υγεία: Αυξάνεται η πιθανότητα εμφάνισης ορισμένων μορφών καρκίνου και επιβαρύνεται η αναπνευστική λειτουργία σε ανθρώπους με προδιάθεση άσθματος.

Οικιστικά περιβάλλοντα

Τα μαρμάρινα ιστορικά μνημεία είναι το πιο συνηθισμένο θύμα της όξινης βροχής

Η όξινη βροχή μπορεί επίσης να προκαλέσει τη ζημία σε ορισμένα οικοδομικά υλικά και ιδιαίτερα σε ιστορικά μνημεία. Αυτό συμβαίνει όταν αντιδρά χημικά το θειικό οξύ της όξινης βροχής με τις ενώσεις ασβεστίου στα πετρώματα (ασβεστόλιθος, ψαμμίτης, μάρμαρο και γρανίτης) για να δημιουργήσει ευδιάλυτο και εύθρυπτο γύψο:

CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + CO2 + H2O

Η όξινη βροχή όμως διαβρώνει, οξειδώνει και τρυπά και το μέταλλο των οχημάτων.

Η αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής είναι το σοβαρότερο πρόβλημα που αντιμετωπίζει ο πλανήτης.

Πέντε ακραίοι τρόποι εξετάζονται παρακάτω για την καταπολέμηση του εν λόγω φαινομένου.

Ψεκασμός θείου στην ατμόσφαιρα

Όταν εκρήγνυται ένα ηφαίστειο, απελευθερώνονται χιλιάδες ποσότητες θείου στην ατμόσφαιρα, που λειτουργούν σαν στρώμα και μειώνουν τη θερμοκρασία του πλανήτη. Οι πιθανές παρενέργειες είναι να διαταραχθεί ο κύκλος των υδάτων και των βροχοπτώσεων. Δεν θα σταματούσε τη συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα, ούτε και την οξύτητα των ωκεανών. Πιθανότητες επιτυχίας 7/10.

Ράντισμα των ωκεανών με σίδηρο

Η ιδέα είναι να ραντιστούν οι επιφάνειες των ωκεανών με μεγάλες ποσότητες σιδήρου, με σκοπό να δημιουργηθούν οι κατάλληλες συνθήκες για την ανάπτυξη του πλαγκτόν και να απορροφηθεί το διοξειδίου του άνθρακα από την ατμόσφαιρα. Κάτι τέτοιο όμως είναι δύσκολο να γίνει και παραβιάζει τους διεθνείς νόμους σχετικά με την απόρριψη οποιονδήποτε υλικών και ουσιών στους ωκεανούς.

Επίσης υπάρχουν αμφιβολίες κατά πόσο βαθιά μπορεί να φτάσει το πλαγκτόν και πόσο αποτελεσματική θα ήταν η συγκεκριμένη λύση.

Το πλαγκτόν και οι διάφοροι μικροοργανισμοί απορροφούν το CO2 και όταν πεθαίνουν, βυθίζονται στο πυθμένα.  Πιθανότητες επιτυχίας 5/10.

Λεύκανση των σύννεφων

Στόλοι πλοίων να ψεκάζουν με θαλασσινό νερό τον ουρανό, ώστε να εξατμιστεί και να αφήσει λαμπερούς κρυστάλλους αλάτων έτσι ώστε τα σύννεφα να γίνουν λευκότερα, για να αντανακλούν περισσότερη ηλιακή ακτινοβολία στο Διάστημα.

Η εν λόγω μέθοδος υπάρχει πιθανότητα να επηρεάσει τους ανέμους και τις βροχές και δεν θα βοηθούσε στην αντιμετώπιση της οξύτητας των ωκεανών. Πιθανότητες επιτυχίας 6/10

Ηλιακά κάτοπτρα στο Διάστημα

Εκατομμύρια ή τρισεκατομμύρια μικρά ηλιακά κάτοπτρα να εγκατασταθούν στο Διάστημα σε τροχιά. Πάρα πολύ ακριβή μέθοδος και θα προκαλούσε προβλήματα στο στρώμα του όζοντος από τις πολλές εκτοξεύσεις πυραύλων. Πιθανότητες επιτυχίας 2/10

Τεχνητά δέντρα για την απορρόφηση

CO2

Η δημιουργία τεχνιτών δέντρων για την απορρόφηση του CO2 μέσω χημικής διαδικασίας, είναι μια ιδέα που μπορεί τεχνικά να εφαρμοστεί αλλά έχει υψηλό κόστος. Θα πρέπει όμως να βρεθούν τρόποι για την αποθήκευση ή την απόρριψη του δεσμευμένου διοξειδίου του άνθρακα. Πιθανότητες επιτυχίας 4/10.

Ναταλία Σαββίδου
Γ’ Γυμνασίου Καμπάνη Κιλκίς