Википедија

Kisela kiša

Kisela kiša je kiša ili bilo koja druga padavina zagađena sumpor dioksidom, azotnim oksidima i drugim hemijskim jedinjenjima. Dok je uobičajena pH vrednost kiše oko 5,5, pH vrednost kisele kiše je između 4 i 4,5. To znači da ona sadrži otprilike 40 puta više kiseline od običnih padavina.[1] To može imati štetne efekte na biljke, vodene životinje i infrastrukturu. Kisele kiše nastaju emisijama sumpor-dioksida i azot-oksida, koji reaguju s molekulima vode u atmosferi i stvaraju kiseline. Neke vlade su vršile napore od 1970-ih[2] da se smanji ispuštanje sumpor-dioksida i azot-oksida u atmosferu, i ta nastojanja su imala pozitivne rezultate. Azotni oksidi se mogu takođe proizvesti prirodnim udarima munja, a sumpor dioksid se stvara vulkanskim erupcijama.[3] Pokazalo se da kisela kiša ima štetne uticaje na šume, neslane vode i tlo, ubijajući insekte i vodene oblike života, uzrokujući ljuštenje boje, koroziju čeličnih konstrukcija kao što su mostovi, i oštećenja kamenih zgrada i statua, i ima uticaja na ljudsko zdravlje.[4]

Procesi uključeni u depoziciju kiseline (samo SO2 i NOx igraju značajnu ulogu u kiseloj kiši).
Kiseli oblaci se mogu formirati na SO2 emisijama iz rafinerija, kao što se može viditi ovde u Kurasau.
Spoljašnji audio-zapis
"Whatever Happened to Acid Rain?", Science History Institute
Šuma oštećena kiselim kišama

Definicija

uredi

„Kisela kiša” je popularan izraz koji se odnosi na depoziciju smeše vlažnih (kiša, sneg, susnežica, magla, voda oblaka i rosa) i suvih (zakišeljujuće čestice i gasovi) kiselih sastojaka. Destilovana voda, nakon uklanjanja ugljen-dioksida, ima neutralan pH od 7. Tečnosti sa pH manjim od 7 su kisele, a one sa pH većim od 7 su alkalne. „Čista” ili nezagađena kiša ima kiseli pH, ali obično ne niži od 5,7, jer ugljen dioksid i voda u vazduhu reaguju zajedno da formiraju ugljenu kiselinu, slabu kiselinu, prema sledećoj reakciji:

H2O (l) + CO2 (g) ⇌ H2CO3 (aq)

Ugljena kiselina zatim može da jonizuje vodu formirajući niske koncentracije karbonatnih i hidronijum jona:

H2O (l) + H2CO3 (aq) ⇌ HCO3− (aq) + H3O+ (aq)

Nezagađena kiša isto tako može da sadrži druge hemikalije koje mogu da utiču na njen pH (nivo kiselosti). Čest primer je azotna kiselina koja nastaje električnim pražnjenjem u atmosferi, poput munje.[5] Depozicija kiseline kao pitanje životne sredine (o kome će se raspravljati u daljem tekstu) uključuje dodatne kiseline koje nisu H2CO3.

Istorija

uredi

Termin kisele kiše prvi put je upotrebljen u Engleskoj u Mančesteru da bi se opisalo stanje vazduha u atmosferi. Taj pojam je donekle nepodesan, jer se kiselinski prekurzori mogu prenositi i snegom i gradom, maglom, izmaglicom, oblacima, pa i prahom. Danas se sve više koristi termin kisele padavine.[6]

Korozivan uticaj zagađenog, kiselog gradskog vazduha na krečnjak i mermer primetio je u 17. veku Džon Evelin, koji je napomenuo loše stanje Arundelskog mermera.[7] Kisele kiše utiču i oštećuju mnoge spomenike kulture i freske koje su izložene atmosferskim padavinama.[8] Od industrijske revolucije, emisija sumpor-dioksida i azot-oksida u atmosferu je povećana.[9][10] Robert Angus Smit je prvi pokazao odnos između kisele kiše i zagađenja atmosfere u Mančesteru u Engleskoj 1852. godine.[11]

Krajem 1960-ih naučnici su počeli da široko posmatraju i proučavaju ovaj fenomen.[12] Izraz „kisela kiša” je skovao 1872. godine Robert Angus Smit.[13] Kanađanin Harold Harvi bio je među prvima koji su istražili „mrtvo” jezero. U početku su glavni fokus u istraživanju bili lokalni efekti kiselih kiša. Valdemar Kristofer Breger bio je prvi koji je ukazao na transport zagađivača na veće udaljenosti koji prelaze granice iz Ujedinjenog Kraljevstva u Norvešku.[14] Javna svest o kiseloj kiši u SAD-u povećala se tokom 1970-ih nakon što je Njujork tajms objavio izveštaje iz Eksperimentalne šume Habard Bruk u Nju Hempširu o štetnim uticajima sredine koji su posledica kiselih padavina.[15][16]

Povremena očitavanja pH u kiši i vodi magle koja su znatno ispod 2,4 su zabeležena u industrijalizovanim oblastima.[9] Industrijska kisela kiša je značajan problem u Kini i Rusiji[17][18] i oblastima nizvodno od njih. Sva ova područja sagorevaju ugalj koji sadrži sumpor da bi stvorili toplotu i električnu energiju.[19]

Osobine

uredi

Kiša i sneg imaju prirodnu kiselost, ali zagađivanjem atmosfere njihova kiselost može da se poveća i do 1000 puta.[6] Obična kiša je blago kisela; slaba kiselina u kišnici može da nagrize krečnjak u građevinama i statuama, jer je krečnjak baznog sastava. Kiša može i da reaguje s otpadnim gasovima koje ispuštaju elektrane, automobili i fabrike. Kad se to desi, pada u vidu slabe sumporne ili azotne kiseline i naziva se kiselom kišom. Posle nekog vremena, kisela kiša polako zatruje jezera i vodotokove, ugrožavajući biljni i životinjski svet u tim krajevima. Iz tog razloga, ljudi nastoje da smanje količinu otpadnih gasova koje industrijske zemlje ispuštaju u vazduh.

Direktan i indirektan efekat kisele kiše

uredi

Kisele kiše imaju dva efekta na biljni svet, a sami tim i na životinjski svet - direktni efekat (direktan dodir sa kapima kiše - pojava opekotina na koži, odumiranje biljaka) i indirektni efekat (sprečavanje razmnožavanja biljaka).

  • Indirektni efekat podrazumeva zagađivanje zemljišta i uništavanje listova biljaka. List pod uticajem sumporne i azotne kiseline iz kiselih kiša prvo požuti, a posle polako truli i opada, nevezano od godišnjih doba ; dok se isti proces dešava sa cvetom, u proleće, i sa plodovima biljaka u leto, čime se direktno ugrožava njihovo oprašivanje ili razmnožavanje ; što može dovesti do potpunog istrebljenja takvih vrsta.
  • Direktan efekat je kada kapi kiše padnu na određeni deo kože, krzna ili pak stabla bez kog taj izdanak biljke umire; nevezano za oplodnju ili oprašivanje. Kod ljudi i životinja, kisela kiša može dovesti do raznih ekcema na koži, opekotina i svega ostalog što donosi direktno stavljanje otrovnih kiselina kao što su sumporna i azotna, na svoju kožu. Ako na stablo biljke padnu kapi kisele kiše ono se suši, i ako nije reč o velikim, izdržljivim stablima, potpuno odumire.

Uzročnici kiselih kiša

uredi

Glavni uzročnici kiselih kiša su termoelektrane, dim kao posledica grejanja i izduvni gasovi koji se stvaraju u saobraćaju.[1] Kisele kiše obično izazivaju štete daleko od svojih stvarnih izvora. Kisele kiše ozbiljno zagađuju vode kojima se drastično smanjuje pH. Veliko smanjenje pH vrednosti dovodi do izumiranja mikroorganizama, a javlja se i problem pitke vode.[20][21] Zagađenje iz vazduha prenosi se do zemlje i sliva se u površinske i podzemne tokove. Kisele kiše su jedan od glavnih razloga smanjenja zaliha pitke vode na svetskom nivou. Vulkanske erupcije, šumski i drugi požari takođe utiču da se u atmosferu unose materije koje prouzrokuju stvaranje kiselih padavina.[8]

Hemijske reakcije

uredi

Deo sumpor-dioksida unetog u atmosferu oksidiše se i prelazi u sumpornu kiselinu, jednu od najjačih kiselina. Drugi deo sumpor-dioksida koji dođe u kontakt sa površinom vode (reke, jezera, mora i dr)rastvara se u njoj i praktično odmah pretvara u sumpornu kiselinu. Deo sumpor-dioksida upiće lisna masa šuma i ostala vegetacija. Jedan deo sumpor-dioksida se rastvara u kapljicama vode u atmosferi iz kojih se formiraju padavine. U njim on takođe prelazi u sumpornu kiselinu. Isto tako u njima može i da se rastvori već nastala sumporna kiselina. Kada ove kapljice formiraju kišne kapi, dobijamo kiseli kišu. Ona je u stvari rastvor kiseline koja ne prija ni živim vrstama ni neživim formama na zemlji.[6] Koncentracija kiselosti padavina ne zavisi samo od koncentracije sumpor-dioksida. Na nju utiče prisustvo drugih supstanci u vazduhu, a naročito oksidi azota, odnosno azotne kiseline koja se formira u kišnim kapima. Prisustvo oksida metala ili karbonata, amonijaka i sličnih jedinjenja dovodi do neutralizacije kiseline u manjoj ili većoj meri.Oni sa kiselinama daju soli umanjujući kiselost kiše. Ipak i te soli su štetne na živi svet. Neke soli teških metala su kancerogene i doprinose raku pluća. Osim sumporne, sumporaste i azotne kiseline u atmosferi se stvaraju i hlorovodonična kiselina, fosforna i druge kiseline koje povećavaju koncentraciju kiselih padavina.

Kisele kiše u šumama

uredi

Kisele kiše nastaju kada se slobodni nemetalni oksidi sumpora i azote vežu sa vodenom parom u atmosferi padaju na zemlju. One predstavljaju glavni uzrok odumiranja šuma jer se sumpor-dioksid u reakciji sa vodom pretvara u sumpornu kiselinu koja ima pogubno delovanje na čitavu floru.[22] Sumporna kiselina remeti proces fotosinteze što ima za posledicu oštećenje lišća i odumiranje šuma. Kiselina otapa hranljive sastojke koji su biljkama potrebni za izgradnju ćelija i dospeva u korenje i lišće i na taj način oštećuje tkiva.[20][8]

Kisele kiše u Srbiji

uredi

Srbija nije toliko razvijena zemlja u tom pogledu, i zbog toga kod nas nema kiselih kiša. Jedino mesto u Srbiji gde su padale kisele kiše od kiselina koje smo mi sami proizveli jeste Pančevo, jer ima nekoliko termoelektrana, i jedino ono može da 'zadovolji uslove' za pravljenje kiselih kiša. One su bile malog domena i nisu bile previše štetne za biljni i životinjski svet. Postoji i zabeleženi slučajevi pada kiselih kiša u unutrašnjosti Srbije. Naime, te kiše su doneli vetrovi čak iz srednje Evrope, najverovatnije iz Nemačke, gde su zbog prisutnosti raznih industrija zagađenja ogromna, i zato što se u tim, najčešće hemijskim industrijama za otpad smatraju sumporna i azotna kiselina, kao i ostale štetne kiseline.

Reference

uredi
  1. ^ a b „Šta su kisele kiše i kako one zagađuju okolinu”. Na dlanu. Pristupljeno 8. 6. 2020. 
  2. ^ Kjellstrom, Tord; Lodh, Madhumita; McMichael, Tony; Ranmuthugala, Geetha; Shrestha, Rupendra; Kingsland, Sally (2006), Jamison, Dean T.; Breman, Joel G.; Measham, Anthony R.; Alleyne, George, ur., „Air and Water Pollution: Burden and Strategies for Control”, Disease Control Priorities in Developing Countries (2nd izd.), World Bank, ISBN 978-0-8213-6179-5, PMID 21250344, Pristupljeno 22. 4. 2020 
  3. ^ Sisterson, D. L.; Liaw, Y. P. (1. 1. 1990). „An evaluation of lightning and corona discharge on thunderstorm air and precipitation chemistry”. Journal of Atmospheric Chemistry (na jeziku: engleski). 10 (1): 83—96. ISSN 1573-0662. doi:10.1007/BF01980039. 
  4. ^ Magaino, S. (1. 1. 1997). „Corrosion rate of copper rotating-disk-electrode in simulated acid rain”. Electrochimica Acta (na jeziku: engleski). 42 (3): 377—382. ISSN 0013-4686. doi:10.1016/S0013-4686(96)00225-3. 
  5. ^ Likens, Gene E.; Keene, William C.; Miller, John M.; Galloway, James N. (1987). „Chemistry of precipitation from a remote, terrestrial site in Australia”. Journal of Geophysical Research. 92 (D11): 13299. Bibcode:1987JGR....9213299L. doi:10.1029/JD092iD11p13299. 
  6. ^ a b v Vlatković, Slavko (2001). Životna sredina i funkcije šuma. Beograd: Srbija šume. str. 85—89. 
  7. ^ E. S. de Beer, ed. The Diary of John Evelyn, III, 1955 (September 19, 1667) p. 495.
  8. ^ a b v Slavković, Živko; Janković, Dobrivoje (1991). Ekologija i zaštita životne sredine. Kraljevo: Slovo. str. 40—41. 
  9. ^ a b Glossary, United States: NASA Earth Observatory, acid rain, Arhivirano iz originala 13. 12. 2011. g., Pristupljeno 15. 2. 2013 
  10. ^ Weathers, K. C. and Likens, G. E. (2006). "Acid rain", pp. 1549–1561 in: W. N. Rom and S. Markowitz (eds.). Environmental and Occupational Medicine. Lippincott-Raven Publ., Philadelphia. Fourth Edition, ISBN 0-7817-6299-5.
  11. ^ Seinfeld, John H.; Pandis, Spyros N (1998). Atmospheric Chemistry and Physics — From Air Pollution to Climate Change. John Wiley and Sons, Inc. ISBN 978-0-471-17816-3
  12. ^ Likens, G. E.; Bormann, F. H.; Johnson, N. M. (1972). „Acid rain”. Environment. 14 (2): 33—40. doi:10.1080/00139157.1972.9933001. 
  13. ^ Acid Rain in New England, A Brief History Arhivirano 2010-09-25 na sajtu Wayback Machine. Epa.gov. Retrieved on February 9, 2013.
  14. ^ Brøgger, Waldemar Christofer (1881). „Note on a contaminated snowfall under the heading Mindre meddelelser (Short communications)”. Naturen. 5: 47. 
  15. ^ Likens, G. E.; Bormann, F. H. (1974). „Acid Rain: A Serious Regional Environmental Problem”. Science. 184 (4142): 1176—9. Bibcode:1974Sci...184.1176L. PMID 17756304. doi:10.1126/science.184.4142.1176. 
  16. ^ Keller, C. K.; White, T. M.; O'Brien, R.; Smith, J. L. (2006). „Soil CO2 dynamics and fluxes as affected by tree harvest in an experimental sand ecosystem”. Journal of Geophysical Research. 111 (G3): G03011. Bibcode:2006JGRG..111.3011K. doi:10.1029/2005JG000157. 
  17. ^ Galloway, JN; Dianwu, Z; Jiling, X; Likens, GE (1987). „Acid rain: China, United States, and a remote area”. Science. 236 (4808): 1559—62. Bibcode:1987Sci...236.1559G. PMID 17835740. doi:10.1126/science.236.4808.1559. 
  18. ^ Chandru (9. 9. 2006). „CHINA: Industrialization pollutes its country side with Acid Rain”. Southasiaanalysis.org. Arhivirano iz originala 20. 6. 2010. g. Pristupljeno 18. 11. 2010. 
  19. ^ Lefohn, A.S.; Husar, J.D.; Husar, R.B. (1999), Global Sulfur Emissions Database, United States: A.S.L. & Associates 
  20. ^ a b „Kisele kiše”. Musicar. Pristupljeno 8. 6. 2020. 
  21. ^ „Sprečite pojavu kisele kiše”. Bolja zemlja. Pristupljeno 8. 6. 2020. 
  22. ^ „Ekologija - kisele kiše”. Kompjuter biblioteka. Pristupljeno 8. 6. 2020. 

Spoljašnje veze

uredi
 
Kisela kiša na Vikimedijinoj ostavi.
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Кисела_киша&oldid=27932224”