الكيمياءعلوم

ما هو المطر الحمضي

المطر الحمضي ، أو الترسب الحمضي ، هو مصطلح واسع يشمل أي شكل من أشكال الترسيب بمكونات حمضية ، مثل حامض الكبريتيك أو حمض النيتريك الذي يسقط على الأرض من الغلاف الجوي في أشكال رطبة أو جافة. يمكن أن يشمل ذلك المطر والثلج والضباب والبرد أو حتى الغبار الحمضي.

ما الذي يسبب المطر الحمضي؟

ينتج المطر الحمضي عندما ينبعث ثاني أكسيد الكبريت (SO2) وأكاسيد النيتروجين (NOX) في الغلاف الجوي وينتقل بواسطة الرياح وتيارات الهواء. يتفاعل ثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين مع الماء والأكسجين والمواد الكيميائية الأخرى لتكوين أحماض الكبريتيك والنتريك. ثم تختلط مع الماء والمواد الأخرى قبل أن تسقط على الأرض.

في حين أن جزءًا صغيرًا من ثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين الذي يسبب المطر الحمضي يأتي من مصادر طبيعية مثل البراكين ، فإن معظمه يأتي من حرق الوقود الأحفوري. المصادر الرئيسية لثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين في الغلاف الجوي هي:

• حرق الوقود الأحفوري لتوليد الكهرباء. يأتي ثلثا ثاني أكسيد الكبريت وربع أكاسيد النيتروجين في الغلاف الجوي من مولدات الطاقة الكهربائية.

• المركبات والمعدات الثقيلة.

• التصنيع ومصافي النفط والصناعات الأخرى.

يمكن أن تهب الرياح ثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين على مسافات طويلة وعبر الحدود مما يجعل المطر الحمضي مشكلة للجميع وليس فقط أولئك الذين يعيشون بالقرب من هذه المصادر.

أشكال الترسيب الحمضي

• الترسيب الرطب

الترسب الرطب هو أكثر ما نعتقد أنه مطر حمضي. تسقط أحماض الكبريتيك والنتريك المتكونة في الغلاف الجوي على الأرض ممزوجة بالمطر أو الثلج أو الضباب أو البرد.

• الترسيب الجاف

يمكن أيضًا أن تترسب الجسيمات والغازات الحمضية من الغلاف الجوي في حالة عدم وجود الرطوبة كترسيب جاف. قد تترسب الجزيئات والغازات الحمضية على الأسطح (المسطحات المائية والنباتات والمباني) بسرعة أو قد تتفاعل أثناء النقل الجوي لتكوين جزيئات أكبر يمكن أن تكون ضارة بصحة الإنسان. عندما يتم غسل الأحماض المتراكمة من على سطح بالمطر التالي ، تتدفق هذه المياه الحمضية فوق الأرض وعبرها ، ويمكن أن تضر بالنباتات والحياة البرية ، مثل الحشرات والأسماك.

تعتمد كمية الحموضة في الغلاف الجوي التي تترسب على الأرض من خلال الترسيب الجاف على كمية الأمطار التي تتلقاها المنطقة. على سبيل المثال ، في المناطق الصحراوية ، تكون نسبة الترسيب الجاف إلى الرطب أعلى من المنطقة التي تتلقى عدة بوصات من المطر كل عام.

قياس المطر الحمضي

يتم قياس الحموضة والقلوية باستخدام مقياس الأس الهيدروجيني الذي يكون 7.0 محايدًا. كلما انخفض الرقم الهيدروجيني للمادة (أقل من 7) ، زادت حمضية المادة ؛ كلما ارتفع الرقم الهيدروجيني للمادة (أكبر من 7) ، زادت قلويتها. المطر العادي له درجة حموضة حوالي 5.6 ؛ إنه حامضي قليلاً لأن ثاني أكسيد الكربون (CO2) يذوب فيه مكونًا حمض كربونيك ضعيف. عادة ما يكون للمطر الحمضي أس هيدروجيني بين 4.2 و 4.4.

يعتمد صانعو السياسات وعلماء الأبحاث وعلماء البيئة والمصممون على شبكة الاتجاهات الوطنية (NTN) التابعة للبرنامج الوطني لترسيب الغلاف الجوي (NADP) لقياسات الترسيب الرطب. تجمع NADP / NTN المطر الحمضي في أكثر من 250 موقع مراقبة في جميع أنحاء الولايات المتحدة وكندا وألاسكا وهاواي وجزر فيرجن الأمريكية. على عكس الترسبات الرطبة ، يصعب قياس الترسبات الجافة وتكلفتها العالية. يتم توفير تقديرات الترسيب الجاف لملوثات النيتروجين والكبريت بواسطة شبكة حالة واتجاهات الهواء النظيف (CASTNET). يتم قياس تركيزات الهواء بواسطة CASTNET في أكثر من 90 موقعًا.

عندما يتم غسل الترسبات الحمضية في البحيرات والجداول ، يمكن أن يتسبب ذلك في تحول بعضها إلى الحمضية. تقوم شبكة المراقبة طويلة المدى (LTM) بقياس ومراقبة كيمياء المياه السطحية في أكثر من 280 موقعًا لتوفير معلومات قيمة عن صحة النظام البيئي المائي وكيفية استجابة المسطحات المائية للتغيرات في الانبعاثات المسببة للأحماض وترسب الأحماض.

يؤثر المطر الحمضي على كل شيء تقريبًا. يمكن أن تتحول النباتات والتربة والأشجار والمباني وحتى التماثيل عن طريق هطول الأمطار.

تم العثور على الأمطار الحمضية لتكون قاسية جدا على الأشجار. يضعفها عن طريق غسل الطبقة الواقية على الأوراق ، ويوقف النمو. أظهرت ورقة بحثية نُشرت في النسخة الإلكترونية من مجلة العلوم البيئية والتكنولوجيا في عام 2005 دليلاً على توقف نمو الأشجار بسبب الأمطار الحمضية.

المطر الحمضي يزيد حموضة المياه السطحية ، ولكن هذه هي المرة الأولى التي نتمكن فيها من مقارنة وتتبع نمو الأشجار في الغابات التي تشمل تغيرات التربة بسبب الأمطار الحمضية.”

يمكن للأمطار الحمضية أيضًا تغيير تكوين التربة والمسطحات المائية ، مما يجعلها غير صالحة للسكنى للحيوانات والنباتات المحلية. على سبيل المثال ، تحتوي البحيرات الصحية على درجة حموضة 6.5 أو أعلى. عندما يرفع المطر الحمضي مستوى الحموضة ، تميل الأسماك إلى الموت. لا تستطيع معظم أنواع الأسماك البقاء على قيد الحياة عند درجة حموضة المياه أقل من 5. عندما يصبح الرقم الهيدروجيني 4 ، تعتبر البحيرة ميتة ، وفقًا للبرنامج الوطني للترسيب في الغلاف الجوي.

هناك عدة حلول لوقف المطر الحمضي من صنع الإنسان. يعد تنظيم الانبعاثات الصادرة من المركبات والمباني خطوة مهمة ، وفقًا لوكالة حماية البيئة. يمكن القيام بذلك عن طريق تقييد استخدام الوقود الأحفوري والتركيز على مصادر طاقة أكثر استدامة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح.

أيضًا ، يمكن لكل شخص القيام بدوره عن طريق تقليل استخدام مركباتهم. يعد استخدام وسائل النقل العام أو المشي أو ركوب الدراجة أو استخدام السيارات بداية جيدة ، وفقًا لوكالة حماية البيئة. يمكن للناس أيضًا تقليل استخدامهم للكهرباء ، والتي يتم إنشاؤها على نطاق واسع باستخدام الوقود الأحفوري ، أو التحول إلى خطة الطاقة الشمسية. تقدم العديد من شركات الكهرباء حزم الطاقة الشمسية لعملائها التي لا تتطلب تركيبًا وتكاليف منخفضة.

المراجع …

www.epa.gov ( What is Acid Rain?)

www.livescience.com ( Acid Rain: Causes, Effects and Solutions)

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى