Кисела киша

С Википедије, слободне енциклопедије
Пређи на навигацију Пређи на претрагу
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

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]

Дефиниција[уреди | уреди извор]

„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) је у еквилибријуму са H2CO3 (aq)

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

H2O (l) + H2CO3 (aq) је у еквилибријуму са 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.

Историја[уреди | уреди извор]

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]

Особине[уреди | уреди извор]

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 кише[уреди | уреди извор]

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 киша[уреди | уреди извор]

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 реакције[уреди | уреди извор]

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 шумама[уреди | уреди извор]

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 Србији[уреди | уреди извор]

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.

Референце[уреди | уреди извор]

  1. 1,0 1,1 „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. 6,0 6,1 6,2 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. 8,0 8,1 8,2 Славковић, Живко; Јанковић, Добривоје (1991). Екологија и заштита животне средине. Краљево: Слово. стр. 40—41. 
  9. 9,0 9,1 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. 20,0 20,1 „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 везе[уреди | уреди извор]