Кисела киша

Кисела киша је киша или било која друга падавина загађена сумпор диоксидом, азотним оксидима и другим хемијским једињењима. Док је уобичајена pH вредност кише око 5,5, pH вредност киселе кише је између 4 и 4,5. То значи да она садржи отприлике 40 пута више киселине од обичних падавина.[1] То може имати штетне ефекте на биљке, водене животиње и инфраструктуру. Киселе кише настају емисијама сумпор-диоксида и азот-оксида, који реагују с молекулима воде у атмосфери и стварају киселине. Неке владе су вршиле напоре од 1970-их[2] да се смањи испуштање сумпор-диоксида и азот-оксида у атмосферу, и та настојања су имала позитивне резултате. Азотни оксиди се могу такође произвести природним ударима грома, а сумпор диоксид се ствара вулканским ерупцијама.[3] Показало се да кисела киша има штетне утицаје на шуме, неслане воде и тло, убијајући инсекте и водене облике живота, узрокујући љуштење боје, корозију челичних конструкција као што су мостови, и оштећења камених зграда и статуа, и има утицаја на људско здравље.[4]

Процеси укључени у депозицију киселине (само SO2 и NOx играју значајну улогу у киселој киши).
Кисели облаци се могу формирати на SO2 емисијама из рафинерија, као што се може видити овде у Курасау.
Спољашњи аудио-запис
"Whatever Happened to Acid Rain?", Science History Institute
Шума оштећена киселим кишама

ДефиницијаУреди

„Кисела киша” је популаран израз који се односи на депозицију смеше влажних (киша, снег, суснежица, магла, вода облака и роса) и сувих (закишељујуће честице и гасови) киселих састојака. Дестилована вода, након уклањања угљен-диоксида, има неутралан pH од 7. Течности са pH мањим од 7 су киселе, а оне са pH већим од 7 су алкалне. „Чиста” или незагађена киша има кисели pH, али обично не нижи од 5,7, јер угљен диоксид и вода у ваздуху реагују заједно да формирају угљену киселину, слабу киселину, према следећој реакцији:

H2O (l) + CO2 (g)   H2CO3 (aq)

Угљена киселина затим може да јонизује воду формирајући ниске концентрације карбонатних и хидронијум јона:

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

Незагађена киша исто тако може да садржеи друге хемикалије које могу да утичу на њен pH (ниво киселости). Чест пример је азотна киселина која настаје електричним пражњењем у атмосфери, попут муње.[5] Депозиција киселине као питање животне средине (о коме ће се расправљати у даљем тексту) укључује додатне киселине које нису H2CO3.

ИсторијаУреди

Термин киселе кише први пут је употребљен у Енглеској у Манчестеру да би се описало стање ваздуха у атмосфери. Тај појам је донекле неподесан, јер се киселински прекурзори могу преносити и снегом и градом, маглом, измаглицом, облацима, па и прахом. Данас се све више користи термин киселе падавине.[6]

Корозиван утицај загађеног, киселог градског ваздуха на кречњак и мермер приметио је у 17. веку Џон Евелин, који је напоменуо лоше стање Арунделског мермера.[7] Киселе кише утичу и оштећују многе споменике културе и фреске које су изложене атмосферским падавинама.[8] Од индустријске револуције, емисија сумпор-диоксида и азот-оксида у атмосферу је повећана.[9][10] Роберт Ангус Смит је први показао однос између киселе кише и загађења атмосфере у Манчестеру у Енглеској 1852. године.[11]

Крајем 1960-их научници су почели да широко посматрају и проучавају овај феномен.[12] Израз „кисела киша” је сковао 1872. године Роберт Ангус Смит.[13] Канађанин Харолд Харви био је међу првима који су истражили „мртво” језеро. У почетку су главни фокус у истраживању били локални ефекти киселих киша. Валдемар Кристофер Брегер био је први који је указао на транспорт загађивача на веће удаљености који прелазе границе из Уједињеног Краљевства у Норвешку.[14] Јавна свест о киселој киши у САД-у повећала се током 1970-их након што је Њујорк тајмс објавио извештаје из Експерименталне шуме Хабард Брук у Њу Хемпширу о штетним утицајима средине који су последица киселих падавина.[15][16]

Повремена очитавања pH у киши и води магле која су знатно испод 2,4 су забележена у индустријализованим областима.[9] Индустријска кисела киша је значајан проблем у Кини и Русији[17][18] и областима низводно од њих. Сва ова подручја сагоревају угаљ који садржи сумпор да би створили топлоту и електричну енергију.[19]

ОсобинеУреди

Киша и снег имају природну киселост, али загађивањем атмосфере њихова киселост може да се повећа и до 1000 пута.[6] Обична киша је благо кисела; слаба киселина у кишници може да нагризе кречњак у грађевинама и статуама, јер је кречњак базног састава. Киша може и да реагује с отпадним гасовима које испуштају електране, аутомобили и фабрике. Кад се то деси, пада у виду слабе сумпорне или азотне киселине и назива се киселом кишом. После неког времена, кисела киша полако затрује језера и водотокове, угрожавајући биљни и животињски свет у тим крајевима. Из тог разлога, људи настоје да смање количину отпадних гасова које индустријске земље испуштају у ваздух.

Директан и индиректан ефекат киселе кишеУреди

Киселе кише имају два ефекта на биљни свет, а сами тим и на животињски свет - директни ефекат (директан додир са капима кише - појава опекотина на кожи, одумирање биљака) и индиректни ефекат (спречавање размножавања биљака).

  • Индиректни ефекат подразумева загађивање земљишта и уништавање листова биљака. Лист под утицајем сумпорне и азотне киселине из киселих киша прво пожути, а после полако трули и опада, невезано од годишњих доба ; док се исти процес дешава са цветом, у пролеће, и са плодовима биљака у лето, чиме се директно угрожава њихово опрашивање или размножавање ; што може довести до потпуног истребљења таквих врста.
  • Директан ефекат је када капи кише падну на одређени део коже, крзна или пак стабла без ког тај изданак биљке умире; невезано за оплодњу или опрашивање. Код људи и животиња, кисела киша може довести до разних екцема на кожи, опекотина и свега осталог што доноси директно стављање отровних киселина као што су сумпорна и азотна, на своју кожу. Ако на стабло биљке падну капи киселе кише оно се суши, и ако није реч о великим, издржљивим стаблима, потпуно одумире.

Узрочници киселих кишаУреди

Главни узрочници киселих киша су термоелектране, дим као последица грејања и издувни гасови који се стварају у саобраћају.[1] Киселе кише обично изазивају штете далеко од својих стварних извора. Киселе кише озбиљно загађују воде којима се драстично смањује pH. Велико смањење pH вредности доводи до изумирања микроорганизама, а јавља се и проблем питке воде.[20][21] Загађење из ваздуха преноси се до земље и слива се у површинске и подземне токове. Киселе кише су један од главних разлога смањења залиха питке воде на светском нивоу. Вулканске ерупције, шумски и други пожари такође утичу да се у атмосферу уносе материје које проузрокују стварање киселих падавина.[8]

Хемијске реакцијеУреди

Део сумпор-диоксида унетог у атмосферу оксидише се и прелази у сумпорну киселину, једну од најјачих киселина. Други део сумпор-диоксида који дође у контакт са површином воде (реке, језера, мора и др)раствара се у њој и практично одмах претвара у сумпорну киселину. Део сумпор-диоксида упиће лисна маса шума и остала вегетација. Један део сумпор-диоксида се раствара у капљицама воде у атмосферииз којих се формирају падавине. У њим он такође прелази у сумпорну киселину. Исто тако у њима може и да се раствори већ настала сумпорна киселина. Када ове капљице формирају кишне капи, добијамо кисели кишу. Она је у ствари раствор киселинекоја не прија ни живим врстама ни неживим формама на земљи.[6] Концентрација киселости падавина не зависи само од концентрације сумпор-диоксида. На њу утиче присуство других супстанци у ваздуху, а нарочито оксиди азота, односно азотне киселине која се формира у кишним капима. Присуство оксида метала или карбоната, амонијака и сличних једињења доводи до неутрализације киселине у мањој или већој мери.Они са киселинама дају соли умањујући киселост кише. Ипак и те соли су штетне на живи свет. Неке соли тешких метала су канцерогене и доприносе раку плућа. Осим сумпорне, сумпорасте и азотне киселине у атмосфери се стварају и хлороводонична киселина, фосфорна и друге киселине које повећавају концентрацију киселих падавина.

Киселе кише у шумамаУреди

Киселе кише настају када се слободни неметални оксиди сумпора и азоте вежу са воденом паром у атмосферии падају на земљу. Оне представљају главни узрок одумирања шума јер се сумпор-диоксид у реакцији са водом претвара у сумпорну киселину која има погубно деловање на читаву флору.[22] Сумпорна киселина ремети процес фотосинтезе што има за последицу оштећење лишћа и одумирање шума. Киселина отапа хранљиве састојке који су биљкама потребни за изградњу ћелија и доспева у корење и лишће и на тај начин оштећује ткива.[20][8]

Киселе кише у СрбијиУреди

Србија није толико развијена земља у том погледу, и због тога код нас нема киселих киша. Једино место у Србији где су падале киселе кише од киселина које смо ми сами произвели јесте Панчево, јер има неколико термоелектрана, и једино оно може да 'задовољи услове' за прављење киселих киша. Оне су биле малог домена и нису биле превише штетне за биљни и животињски свет. Постоји и забележени случајеви пада киселих киша у унутрашњости Србије. Наиме, те кише су донели ветрови чак из Средње Европе, највероватније из Немачке, где су због присутности разних индустрија загађења огромна, и зато што се у тим, најчешће хемијским индустријама за отпад сматрају сумпорна и азотна киселина, као и остале штетне киселине.

РеференцеУреди

  1. ^ а б „Шта су киселе кише и како оне загађују околину”. Na dlanu. Приступљено 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, ур., „Air and Water Pollution: Burden and Strategies for Control”, Disease Control Priorities in Developing Countries (2nd изд.), World Bank, ISBN 978-0-8213-6179-5, PMID 21250344, Приступљено 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 (на језику: енглески). 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 (на језику: енглески). 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. ^ а б в Влатковић, Славко (2001). Животна средина и функције шума. Београд: Србија шуме. стр. 85—89. 
  7. ^ E. S. de Beer, ed. The Diary of John Evelyn, III, 1955 (September 19, 1667) p. 495.
  8. ^ а б в Славковић, Живко; Јанковић, Добривоје (1991). Екологија и заштита животне средине. Краљево: Слово. стр. 40—41. 
  9. ^ а б Glossary, United States: NASA Earth Observatory, acid rain, Архивирано из оригинала на датум 13. 12. 2011, Приступљено 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 Архивирано 2010-09-25 на сајту 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. Архивирано из оригинала на датум 20. 6. 2010. Приступљено 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. ^ а б „Киселе кише”. Musicar. Приступљено 8. 6. 2020. 
  21. ^ „Спречите појаву киселе кише”. Bolja zemlja. Приступљено 8. 6. 2020. 
  22. ^ „Екологија - киселе кише”. Компјутер библиотека. Приступљено 8. 6. 2020. 

Спољашње везеУреди