Kisela kiša

S Vikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na navigaciju Idi na pretragu
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

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 groma, 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]

Definicija[uredi | uredi izvor]

„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) je u ekvilibrijumu sa H2CO3 (aq)

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

H2O (l) + H2CO3 (aq) je u ekvilibrijumu sa HCO3 (aq) + H3O+ (aq)

Nezagađena kiša isto tako može da sadržei 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 | uredi izvor]

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 | uredi izvor]

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 | uredi izvor]

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 | uredi izvor]

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 | uredi izvor]

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 atmosferiiz 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 kiselinekoja 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 | uredi izvor]

Kisele kiše nastaju kada se slobodni nemetalni oksidi sumpora i azote vežu sa vodenom parom u atmosferii 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 | uredi izvor]

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 | uredi izvor]

  1. 1,0 1,1 „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. 6,0 6,1 6,2 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. 8,0 8,1 8,2 Slavković, Živko; Janković, Dobrivoje (1991). Ekologija i zaštita životne sredine. Kraljevo: Slovo. str. 40—41. 
  9. 9,0 9,1 Glossary, United States: NASA Earth Observatory, acid rain, Arhivirano iz originala na datum 13. 12. 2011, 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 na datum 20. 6. 2010. 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. 20,0 20,1 „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 | uredi izvor]