Saurer Regen: Ursachen, Auswirkungen und Lösungen

Saurer Regen besteht aus Wassertropfen, die aufgrund der Luftverschmutzung ungewöhnlich sauer sind, insbesondere aufgrund der übermäßigen Mengen an Schwefel und Stickstoff, die von Autos und industriellen Prozessen freigesetzt werden. Saurer Regen wird auch genannt Säureabscheidung weil dieser Begriff andere Formen von saurem Niederschlag (wie Schnee) umfasst.

Die saure Ablagerung erfolgt auf zwei Arten: nass und trocken. Nassablagerung ist jede Form von Niederschlag, der Säuren aus der Atmosphäre entfernt und auf der Erdoberfläche ablagert. Bei trockener Ablagerung haften verschmutzende Partikel und Gase über Staub und Rauch ohne Niederschlag am Boden. Obwohl trocken, ist diese Form der Ablagerung ebenfalls gefährlich, da Niederschläge Schadstoffe schließlich in Bäche, Seen und Flüsse spülen können.

Die Säure selbst wird basierend auf dem pH-Wert (der Menge an Säure oder Alkalität) der Wassertröpfchen bestimmt. Das pH-Skala reicht von 0 bis 14, wobei ein niedrigerer pH-Wert saurer ist, während ein hoher pH-Wert alkalisch und sieben neutral ist. Normales Regenwasser ist leicht sauer mit einem pH-Bereich von 5,3 bis 6,0. Die Säureabscheidung liegt unter diesem Bereich. Es ist auch wichtig zu beachten, dass die pH-Skala logarithmisch ist und jede ganze Zahl auf der Skala eine 10-fache Änderung darstellt.

Heute ist die Säureabscheidung im Nordosten der USA, im Südosten Kanadas und in weiten Teilen Europas, einschließlich Teilen Schwedens, Norwegens und Deutschlands, vorhanden. Darüber hinaus sind Teile Südasiens (insbesondere China, Sri Lanka und Südindien) und Südafrika in Zukunft von der Säureabscheidung betroffen.

Säureabscheidung kann durch natürliche Quellen wie verursacht werden VulkaneEs wird jedoch hauptsächlich durch die Freisetzung von Schwefeldioxid und Stickoxiden bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe verursacht. Wenn diese Gase in die Atmosphäre abgegeben werden, reagieren sie mit dem dort bereits vorhandenen Wasser, Sauerstoff und anderen Gasen unter Bildung von Schwefelsäure, Ammoniumnitrat und Salpetersäure. Diese Säuren verteilen sich dann aufgrund von Windmustern über große Flächen und fallen als saurer Regen oder andere Formen von Niederschlag auf den Boden zurück.

Die Gase, die am meisten für die Säureabscheidung verantwortlich sind, sind ein Nebenprodukt der Stromerzeugung und der Verbrennung von Kohle. Als solches wurde die künstliche Säureabscheidung während der Zeit zu einem bedeutenden Problem Industrielle Revolution und wurde erstmals 1852 von einem schottischen Chemiker, Robert Angus Smith, entdeckt. In diesem Jahr entdeckte er in Manchester, England, den Zusammenhang zwischen saurem Regen und Luftverschmutzung.

Obwohl es im 19. Jahrhundert entdeckt wurde, erlangte die Säureabscheidung erst in den 1960er Jahren eine bedeutende öffentliche Aufmerksamkeit, und der Begriff "saurer Regen" wurde 1972 geprägt. Die öffentliche Aufmerksamkeit nahm in den 1970er Jahren weiter zu, als die "New York Times" Berichte über Probleme veröffentlichte, die in der EU auftraten Hubbard Brook Experimental Forest in New Hampshire.

Nach der Untersuchung des Hubbard Brook Forest und anderer Gebiete fanden die Forscher mehrere wichtige Auswirkungen der Säureabscheidung auf natürliche und künstliche Umgebungen. Die aquatischen Einstellungen sind jedoch am deutlichsten von der Säureabscheidung betroffen, da saure Niederschläge direkt in sie fallen. Sowohl trockene als auch nasse Ablagerungen fließen von Wäldern, Feldern und Straßen ab und fließen in Seen, Flüsse und Bäche.

Wenn diese saure Flüssigkeit in größere Gewässer fließt, wird sie verdünnt. Im Laufe der Zeit können jedoch Säuren entstehen und den Gesamt-pH-Wert des Gewässers senken. Durch Säureabscheidung werden auch Tonböden freigesetzt Aluminium und Magnesium, wodurch der pH-Wert in einigen Bereichen weiter gesenkt wird. Wenn der pH-Wert eines Sees unter 4,8 fällt, riskieren seine Pflanzen und Tiere den Tod. Es wird geschätzt, dass rund 50.000 Seen in den USA und Kanada einen pH-Wert unter dem Normalwert haben (etwa 5,3 für Wasser). Einige hundert davon haben einen zu niedrigen pH-Wert, um Wasserlebewesen zu unterstützen.

Abgesehen von Gewässern kann die Säureabscheidung die Wälder erheblich beeinträchtigen. Wenn saurer Regen auf Bäume fällt, können sie ihre Blätter verlieren, ihre Rinde beschädigen und ihr Wachstum bremsen. Durch die Beschädigung dieser Teile des Baumes sind sie anfällig für Krankheiten, extremes Wetter und Insekten. Säure, die auf den Boden eines Waldes fällt, ist ebenfalls schädlich, da sie die Bodennährstoffe stört, Mikroorganismen im Boden abtötet und manchmal einen Kalziummangel verursachen kann. Bäume in großen Höhen sind auch anfällig für Probleme, die durch die saure Wolkendecke verursacht werden, da die Feuchtigkeit in den Wolken sie bedeckt.

Schäden an Wäldern durch saurer Regen wird auf der ganzen Welt gesehen, aber die am weitesten fortgeschrittenen Fälle sind in Osteuropa. Schätzungen zufolge ist in Deutschland und Polen die Hälfte der Wälder beschädigt, während in der Schweiz 30 Prozent betroffen sind.

Schließlich wirkt sich die Säureabscheidung auch auf Architektur und Kunst aus, da sie bestimmte Materialien angreifen kann. Wenn Säure auf Gebäuden landet (insbesondere auf solchen, die aus Kalkstein gebaut wurden), reagiert sie mit Mineralien in den Steinen und führt manchmal dazu, dass sie sich auflösen und abwaschen. Saure Ablagerungen können auch zu einer Verschlechterung des Betons führen und moderne Gebäude, Autos, Eisenbahnschienen, Flugzeuge, Stahlbrücken und Rohre über und unter der Erde angreifen.

Aufgrund dieser Probleme und der nachteiligen Auswirkungen der Luftverschmutzung auf die menschliche Gesundheit werden eine Reihe von Schritten unternommen, um die Schwefel- und Stickstoffemissionen zu verringern. Vor allem fordern viele Regierungen von Energieerzeugern jetzt, Schornsteine ​​mit Gaswäschern zu reinigen Schadstoffe einfangen, bevor sie in die Atmosphäre freigesetzt werden, und Autoemissionen mit katalytischen Mitteln reduzieren Konverter. Darüber hinaus gewinnen alternative Energiequellen zunehmend an Bedeutung, und es werden Mittel für die Wiederherstellung von Ökosystemen bereitgestellt, die weltweit durch sauren Regen geschädigt werden.

"Willkommen zur Hubbard Brook-Ökosystemstudie." Hubbard Brook-Ökosystemstudie, Hubbard Brook Research Foundation.