بيئة، الموسوعة البيئية

الأمطار الحمضية

تقييم المستخدم: / 11
ضعيفجيد 

إذا أعجبك هذه المقالة، نرجو منك التصويت لها

الأمطار الحمضية

المطر الحمضي هو المطر أو أي شكل آخر من الأمطار التي هي على نحو غير عادي الحمضية  ، وهذا يعني أنها تمتلك مستويات عالية من أيونات الهيدروجين انخفاض درجة الحموضة  . يمكن أن يكون لها آثار ضارة على النباتات والحيوانات المائية ، والبنية التحتية . ويتسبب المطر الحمضي بسبب انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون  ، ثاني أكسيد الكبريت و أكاسيد النيتروجين التي تتفاعل مع الماء الجزيئات في الغلاف الجوي لإنتاج الأحماض . بذلت جهود الحكومات منذ 1970s للحد من إطلاق غاز ثاني أكسيد الكبريت في الجو مع تحقيق نتائج إيجابية . ويمكن أيضا أن تنتج أكاسيد النيتروجين بشكل طبيعي عن طريق البرق الإضرابات ويتم إنتاج ثاني أكسيد الكبريت بواسطة بركاني الانفجارات . لا يمكن للمواد الكيميائية في الأمطار الحمضية يسبب الطلاء لقشر ، تآكل هياكل الصلب مثل الجسور ، وتآكل من التماثيل الحجرية .

 


المطر الحمضي هو المصطلح الشعبي في اشارة الى ترسب الرطب المطر والثلج والصقيع ، الضباب ، والندى والجافة المحمضة الجسيمات والغازات المكونات الحمضية . الماء المقطر  ، مرة ثاني أكسيد الكربون تتم إزالة ، لديها محايد الرقم الهيدروجيني من 7 . السوائل مع الرقم الهيدروجيني اقل من 7 والحمضية ، وتلك التي لديها أكبر من 7 درجة الحموضة القلوية . المطر النظيفة أو غير ملوث لديه درجة الحموضة قليلا الحمضية من أكثر من 5 .7 ، وذلك لأن ثاني أكسيد الكربون والماء في الهواء يتفاعل مع بعضها لتشكيل حامض الكربونيك  ، ولكن المطر غير ملوث يحتوي أيضا على مواد كيميائية أخرى . وهناك مثال شائع حامض النيتريك التي تنتجها التفريغ الكهربائي في الغلاف الجوي مثل البرق  .


تاريخ :
ولوحظ تأثير التآكل من تلوث الهواء في مدينة الحمضية الحجر الجيري والرخام في القرن 17 بواسطة ايفلين جون  ، الذي لاحظ على سوء حالة الرخام أرونديل  . ومنذ الثورة الصناعية  ، وانبعاثات ثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين إلى في الغلاف الجوي قد زادت . في 1852 ، روبرت انجوس سميث كان أول لإظهار العلاقة بين المطر الحمضي وتلوث الغلاف الجوي في مانشستر  ، انجلترا  .
على الرغم من الامطار الحمضية واكتشف في عام 1852 ، لم يكن حتى أواخر 1960s أن بدأ العلماء مراقبة على نطاق واسع ودراسة هذه الظاهرة . وقد وضع هذا المصطلح المطر الحمضي في عام 1872 من قبل روبرت انجوس سميث . الكندية هارولد هارفي كان من بين أول لإجراء بحوث حول ميتة البحيرة . زيادة الوعي العام من المطر الحمضي في الولايات المتحدة في 1970s بعد صحيفة نيويورك تايمز الصادرة تقارير من غابة هوبارد بروك التجريبية في نيو هامبشير من آثار بيئية ضارة لا تعد ولا تحصى أثبتت أن تنجم عن ذلك .

تم الإبلاغ عن قراءات درجة الحموضة في بعض الأحيان في مياه الأمطار والضباب أقل بكثير من 2 .4 في المناطق الصناعية . الأمطار الحمضية الصناعية هي مشكلة كبيرة في الصين و روسيا والمناطق أسفل الرياح منها . هذه المجالات كافة حرق الكبريت التي تحتوي على الفحم لتوليد الحرارة والكهرباء . إن مشكلة الأمطار الحمضية ، ليس فقط زادت مع النمو السكاني والصناعي ، ولكنه أصبح أكثر انتشارا . استخدام المداخن العالية المحلية للحد من التلوث قد ساهم في انتشار المطر الحمضي عن طريق الإفراج عن الغازات في دوران الغلاف الجوي الإقليمية . وغالبا ما يحدث ترسيب مسافة كبيرة اتجاه الريح من الانبعاثات ، مع المناطق الجبلية تميل إلى الحصول على أكبر ترسيب ببساطة بسبب هطول الأمطار أعلى منها . مثال على ذلك هو تأثير انخفاض الرقم الهيدروجيني من المطر الذي يسقط في الدول الاسكندنافية  .


تاريخ المطر الحمضي في الولايات المتحدة

منذ عام 1998 ، في جامعة هارفارد يلتف بعض من البرونز وتماثيل من الرخام داخل الحرم الجامعي ، مثل هذا  شاهدة الصينية  ، مع ماء ويغطي كل شتاء ، وذلك لحمايتها من التآكل الناجم عن الامطار الحمضية أو ، في الواقع الثلوج حامض ، في عام 1980 ، الكونغرس الأميركي تمرير قانون ترسب الأحماض . وهذا القانون وضع لتقييم منذ 18 عاما ، وبرنامج البحوث تحت إشراف البرنامج الوطني للتقييم الأمطار الحمضية . بدا في المشكلة برمتها من منظور علمي . أنها وسعت شبكة من مواقع المراقبة لتحديد كيفية والأمطار الحمضية وكان في الواقع ، وتحديد الاتجاهات على المدى الطويل ، وإنشاء شبكة لترسيب جاف . بدا الأمر في آثار الأمطار الحمضية والبحوث الممولة عن آثار الأمطار الحمضية على النظم البيئية للمياه العذبة والأرضية ، والمباني التاريخية ، والمعالم ، ومواد البناء . انها أيضا بتمويل دراسات واسعة النطاق على العمليات الجوية وبرامج المكافحة المحتملة . منذ البداية ، ودعاة السياسة من جميع الجهات حاول التأثير في أنشطة إلى دعم في مجال الدعوة سياسة خاصة جهود ، أو إلى الانتقاص من تلك التي من خصومهم . بالنسبة لمشروع الحكومة الأميركية العلمية ، وكان لها تأثير كبير من الدروس المستفادة في في عملية التقييم وإدارة البحوث البيئية إلى مجموعة كبيرة نسبيا من العلماء ، ومديري البرامج والجمهور .

في عام 1991 ، وفرت دينر تقييمها الأولى من المطر الحمضي في الولايات المتحدة . أفادت الأنباء أن 5٪ من نيو انغلاند كانت البحيرات الحمضية ، مع الكبريتات هي المشكلة الأكثر شيوعا . وأشاروا إلى أن 2٪ من البحيرات لم تعد قادرة على دعم بروك سمك السلمون المرقط ، و 6٪ من البحيرات كانت غير صالحة للبقاء كثير من الأنواع من أسماك . وقد وثقت تقارير لاحقة الى الكونغرس التغيرات الكيميائية في النظم الايكولوجية للتربة والمياه العذبة ، والتشبع النيتروجين ، والتناقص في كميات من المواد الغذائية في التربة ، وتحمض العرضية ، ضباب الإقليمية ، والأضرار التي لحقت المعالم التاريخية .

في هذه الأثناء ، في عام 1989 ، أقر الكونغرس الأميركي سلسلة من التعديلات التي أدخلت على قانون الهواء النظيف . أنشئت لقب الرابع من هذه التعديلات برنامج المطر الحمضي  ، وهو الغطاء والتجارة نظام مصمم للتحكم في انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين . ودعا اللقب الرابع لخفض ما مجموعه نحو 10 مليون طن من انبعاثات سي او تو من محطات توليد الطاقة . تم تنفيذه على مرحلتين . المرحلة الأولى بدأت في عام 1995 ، ومحدودية انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت من 110 من أكبر مصانع الطاقة إلى ما مجموعه 8 .7 مليون طن من ثانى اكسيد الكبريت . واحد محطة توليد الكهرباء في نيو انغلاند ميريماك وكان في محطات المرحلة الرابعة أولا الأخرى نوينغاتون ، جبل توم ، برايتون نقطة ، وميناء سالم أضيفت بموجب أحكام أخرى من البرنامج . وبدأت المرحلة الثانية في عام 2000 ، ويؤثر على معظم محطات توليد الكهرباء في البلاد .

خلال 1990s ، واصل البحث . في 10 مارس 2005 ، أصدرت وكالة حماية البيئة والهواء النظيف الطريق السريع القاعدة كير . هذه القاعدة تنص الدول التي لديها حل لمشكلة التلوث محطة توليد الكهرباء التي الانجرافات من دولة إلى أخرى . وسوف كير لحد من الانبعاثات بشكل دائم من اس او تو وأكاسيد النيتروجين في شرق الولايات المتحدة . عندما تنفذ بالكامل ، ومجلس العلاقات الإسلامية الأميركية خفض انبعاثات اس او تو في الولايات الشرقية 28 ومقاطعة كولومبيا بما يزيد على 70 في المئة وانبعاثات أكاسيد النيتروجين بنسبة تزيد على 60 في المئة من مستويات عام 2003 .

وبشكل عام ، وكان الحد الأقصى للبرنامج وبرنامج تجارة ناجحة في تحقيق أهدافها . منذ 1990s ، وانخفضت اس او تو الانبعاثات بنسبة 40٪ ، وفقا ل معهد بحوث المحيط الهادي  ، ومستويات الأمطار الحمضية قد انخفضت بنسبة 65٪ منذ عام 1976 . ومع ذلك ، كان هذا أقل بكثير من نجاح التنظيم التقليدية في الاتحاد الأوروبي  ، والتي شهدت انخفاضا من أكثر من 70٪ في انبعاثات اس او تو خلال نفس الفترة الزمنية .

في عام 2007 ، كان مجموع اس او تو  انبعاثات 8 .9 مليون طن ، وتحقيق هدف هذا البرنامج على المدى الطويل قبل الموعد النهائي في 2010 قانوني .

وتشير تقديرات وكالة حماية البيئة أنه بحلول عام 2010 ، والتكاليف الإجمالية للامتثال لبرنامج للشركات والمستهلكين سوف تكون 1 مليار دولار الى 2 مليار عام ، فقط ربع ما كان متوقعا أصلا .

الانبعاثات من المواد الكيميائية التي تؤدي إلى تحمض

الغاز الأكثر أهمية الذي يؤدي إلى تحمض هو ثاني أكسيد الكبريت . من انبعاثات أكاسيد النيتروجين التي تتأكسد لتكوين حامض النتريك لها أهمية متزايدة نظرا لضوابط أكثر صرامة على الانبعاثات من المركبات التي تحتوي على الكبريت . 70 تيراغرام اس سنويا في شكل 2 اس يأتي من الوقود الأحفوري الاحتراق والصناعة ، 2 .8 تيراغرام اس من حرائق الغابات وتيراغرام 7-8 اس سنويا من البراكين  .


الظواهر الطبيعية

مدير المدرسة الطبيعية الظواهر التي تساهم حامض المنتجة للغازات في الجو والانبعاثات الناتجة عن البراكين . وهكذا ، على سبيل المثال ، من لاجونا كالينته فوهة بركان وقد خلق كميات عالية جدا من المطر الحمضي والضباب مع حموضة 2 من الحموضة ، وتطهير منطقة من أي الغطاء النباتي وتسبب في كثير من الأحيان تهيج في العينين والرئتين من السكان في المستوطنات القريبة . يتم إنشاء حمض المنتجة للغازات أيضا البيولوجية العمليات التي تحدث على الأرض ، في الأراضي الرطبة  ، وفي المحيطات  . المصدر الرئيسي البيولوجية من المركبات التي تحتوي على الكبريت و كبريتيد ثنائي ميثيل  .

حامض النتريك في مياه الأمطار هي مصدر مهم للثابت النيتروجين لحياة النبات ، وينتج أيضا عن طريق النشاط الكهربائي في الغلاف الجوي مثل البرق  .

وقد تم الكشف عن رواسب حمضية في الجليد الجليدية عمرها آلاف السنين في المناطق النائية من العالم .
تربة الغابات الصنوبرية هي بطبيعة الحال حمضية جدا نظرا لسفك من الإبر ، وينبغي ألا يتم الخلط بين هذه الظاهرة مع الأمطار الحمضية .


النشاط البشري

السبب الرئيسي في الأمطار الحمضية ومركبات الكبريت والنيتروجين من مصادر بشرية ، مثل توليد الكهرباء والمصانع و السيارات  . محطات الكهرباء التي تعمل بالفحم واحدة من الاكثر تلويثا . ويمكن القيام الغازات مئات الكيلومترات في الجو قبل أن يتم تحويلها إلى أحماض والمودعة . في الماضي ، كان لمصانع مداخل قصيرة للسماح للخروج الدخان ولكن هذه المشاكل التي تسببها العديد محليا ، وبالتالي فإن المصانع لديها الآن مداخل اطول الدخان . ومع ذلك ، من تشتيت هذه اطول مداخن يؤدي إلى أن يتم الملوثات أبعد مما تسبب في أضرار بيئية على نطاق واسع .


ترسيب الرطب

الترسيب الرطب من الأحماض يحدث عند أي شكل من أشكال هطول الأمطار المطر والثلج ، وهلم جرا . يزيل الأحماض من الغلاف الجوي وأوصلها إلى سطح الأرض . وهذا يمكن أن تنجم عن ترسب الأحماض المنتجة في قطرات المطر انظر مائي كيمياء المرحلة أعلاه أو عن طريق هطول الأمطار إزالة الأحماض إما في السحب أو أقل من الغيوم . إزالة الرطوبة من كل الغازات والهباء الجوي على حد سواء من الأهمية بالنسبة للترسيب الرطب .

ترسب الأحماض تحدث أيضا عن طريق الترسيب الجاف في حالة عدم وجود فرصة لهطول الأمطار . هذا يمكن أن يكون مسؤولا عن ما يقرب من 20 إلى 60٪ من مجموع ترسب الأحماض . وهذا يحدث عندما جزيئات وغازات عصا على الأرض ، والنباتات أو غيرها من الأسطح .

التأثيرات الضارة

وقد تبين أن المطر الحمضي أن يكون لها آثار سلبية على المياه العذبة والغابات والتربة ، وقتل الحشرات وأشكال الحياة المائية ، فضلا عن التسبب في حدوث اضرار في المباني والتي لها آثار على صحة الإنسان .


المياه السطحية والحيوانات المائية

ويمكن كلا من انخفاض الرقم الهيدروجيني وتركيزات أعلى من الألمنيوم في المياه السطحية التي تحدث نتيجة الأمطار الحمضية تسبب أضرارا للأسماك والحيوانات المائية الأخرى . في بالوسط وأقل من 5 بيض معظم الأسماك لا يفقس ، وانخفاض بالوسط يمكن ان تقتل الاسماك الكبار . كما البحيرات والأنهار أصبح يتم تقليل التنوع البيولوجي أكثر حمضية . الامطار الحمضية قد قضت حياة الحشرات وبعض أنواع الأسماك ، بما في ذلك سمك السلمون المرقط تحتمل في بعض البحيرات ، والجداول ، والجداول في مناطق حساسة من الناحية الجغرافية ، مثل جبال آديرونداك من الولايات المتحدة . ولكن ، إلى أي مدى تساهم الأمطار الحمضية مباشرة أو غير مباشرة عن طريق السيح من مستجمعات المياه لحموضة البحيرات والأنهار أي ، اعتمادا على خصائص مستجمعات المياه المحيطة بها هو متغير . الولايات الولايات المتحدة وكالة حماية البيئة في وكالة حماية البيئة على الانترنت: من البحيرات ومجاري المياه التي شملتها الدراسة ، تسببت الأمطار الحمضية الحموضة في 75 في المئة من البحيرات الحمضية وحوالي 50 في المئة من تيارات الحمضية .


التربة

ويمكن بيولوجيا التربة والكيمياء اصيبت باضرار جسيمة جراء الأمطار الحمضية . بعض الميكروبات غير قادرين على تحمل التغييرات على بالوسط منخفضة وقتل و . و الانزيمات من هذه الميكروبات و التشويه والتحريف تغير في شكل حتى أنها لم تعد وظيفة من حامض . أيونات الهيدرونيوم من الأمطار الحمضية أيضا حشد السموم مثل الألومنيوم ، ويتش بعيدا المواد الغذائية الأساسية والمعادن مثل المغنيسيوم  .

ويمكن كيمياء التربة تغيرت بشكل كبير عندما يتم ترشح الكاتيونات القاعدية ، مثل الكالسيوم والمغنيسيوم ، بسبب الامطار الحمضية مما يؤثر على الأنواع الحساسة ، مثل سكر القيقب  أيسر سكر  .


الغابات وغيرها من النباتات

قد يكون من الآثار السلبية المرتبطة بشكل غير مباشر إلى الأمطار الحمضية ، مثل آثار الحامض على التربة انظر أعلاه أو نسبة عالية من السلائف الغازية في الأمطار الحمضية . الغابات علو مرتفع هم عرضة بوجه خاص حيث يتم في الغالب تكون محاطه الغيوم والضباب والتي هي أكثر حامضية من المطر .

ويمكن أيضا أن النباتات الأخرى التي تضررت من الأمطار الحمضية ، ولكن أن يتم التقليل من تأثير ذلك على المحاصيل الغذائية من خلال تطبيق الجير والأسمدة لتحل محل المواد الغذائية المفقودة . في المساحات المزروعة ، ويمكن أيضا من الحجر الجيري يمكن ان تضاف الى زيادة قدرة التربة للحفاظ على درجة الحموضة مستقر ، ولكن هذا التكتيك غير قابل للاستخدام الى حد كبير في حالة الأراضي البرية . عندما ترشح الكالسيوم من الإبر من الصنوبر الأحمر ، هذه الأشجار تصبح أقل تسامحا والباردة المعرض الإصابة في فصل الشتاء وحتى الموت .


التأثيرات على صحة الإنسان

المطر الحمضي لا يؤثر مباشرة على صحة الإنسان . الحامض في مياه الأمطار وتمييع للغاية ليكون لها آثار سلبية مباشرة . ومع ذلك ، فإن الجسيمات مسؤولة عن الأمطار الحمضية ثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين فعل يكون لها تأثير ضار . لا تسهم زيادة كميات من الجسيمات الدقيقة في الهواء لمشاكل في القلب والرئة بما في ذلك الربو والتهاب الشعب الهوائية .


التأثيرات الضارة الاخرى

يمكن أن الأمطار الحمضية تضر أيضا المباني والآثار التاريخية والتماثيل ، وخصوصا تلك المصنوعة من الصخور ، مثل الحجر الجيري و الرخام  ، التي تحتوي على كميات كبيرة من كربونات الكالسيوم . الأحماض في المطر تتفاعل مع مركبات الكالسيوم في الحجارة لخلق الجبس ، والتي ثم رقائق قبالة .

عادة ما ينظر إليها من آثار هذا على شواهد القبور القديمة ، حيث يمكن أن تسبب المطر الحمضي والنقوش ليصبح غير مقروء تماما . الأمطار الحمضية أيضا يزيد من تآكل نسبة المعادن ، وبخاصة الحديد  ، الصلب  ، والنحاس و البرونز  .


المناطق المتضررة

أماكن أثرت بشكل كبير بسبب الامطار الحمضية في جميع أنحاء العالم وتشمل معظم بلدان أوروبا الشرقية من بولندا الى الدول الاسكندنافية شمالا ، الثالث الشرقي من الولايات المتحدة  ، وجنوب شرق كندا  . غيرها من المناطق المتضررة وتشمل الساحل الجنوبي الشرقي لل صين و تايوان  .


طرق الوقاية

العديد من حرق الفحم محطات توليد الطاقة باستخدام غاز المداخن إزالة الكبريت مناقشات مجموعة التركيز لإزالة الكبريت من الغازات التي تحتوي على غازات المداخن الخاصة بهم . لمحطة تعمل بالفحم نموذجي السلطة ، ومناقشات مجموعة التركيز إزالة 95 في المئة أو أكثر من في غازات المداخن . على سبيل المثال من مناقشات مجموعة التركيز هو الغسيل الرطب والذي يستخدم عادة . جهاز تنقية الرطب هو في الأساس رد فعل برج مجهزة المروحة التي تستخرج الساخنة غازات المداخن الدخان المنبعث من محطة لتوليد الكهرباء في البرج . يتم حقن أيضا الجير أو الحجر الجيري في شكل الطين في برج لتمتزج مع غازات المداخن والجمع مع الحاضر ثاني أكسيد الكبريت . وكربونات الكالسيوم من الحجر الجيري وتنتج الرقم الهيدروجيني محايدة كبريتات الكالسيوم التي يتم إزالتها ماديا من الغسيل . هذا هو ، والغسيل يتحول التلوث الكبريت إلى الكبريتات الصناعية .

في بعض المناطق تباع الكبريتات للشركات الكيميائية و الجبس عندما نقاء من كبريتات الكالسيوم عالية . في حالات أخرى ، يتم وضعها في المكب  . ومع ذلك ، يمكن من آثار الأمطار الحمضية قد تدوم لأجيال ، وآثار تغير مستوى الحموضة يمكن أن تحفز الرشح المستمر للمواد الكيميائية غير مرغوب فيه إلى مصادر المياه النقية غير ذلك ، مما أسفر عن مقتل الحشرة الضعيفة وأنواع الأسماك وعرقلة الجهود المبذولة ل استعادة حياة الأم .


المعاهدات الدولية

وقد تم الاتفاق على عدد من المعاهدات الدولية على الانتقال بعيد المدى للملوثات في الغلاف الجوي على سبيل المثال ، تخفيض انبعاثات الكبريت البروتوكول بموجب اتفاقية طويلة المدى للملوثات الجوية  . وقعت كندا والولايات المتحدة على اتفاقية نوعية الهواء في عام 1991 . وقد وقعت معظم الدول الأوروبية وكندا والمعاهدات .


الاتجار بالانبعاثات

في هذا المخطط التنظيمي ، وتعطى كل التسهيلات الحالية الملوثة أو ربما شراء في سوق مفتوحة على بدل الانبعاثات لكل وحدة من الملوثات تنبعث منه المعين . يمكن لمشغلي ثم تثبيت معدات مكافحة التلوث ، وبيع أجزاء من مخصصاتهم انبعاثات أنهم لم يعودوا بحاجة للعمليات الخاصة ، وبالتالي استرداد جزء من تكلفة رأس المال من الاستثمار في مثل هذه المعدات . والقصد من ذلك هو إعطاء المشغلين حوافز اقتصادية لتثبيت ضوابط للتلوث .

تم تأسيس أول سوق تداول الانبعاثات في الولايات المتحدة عن طريق سن قانون تعديلات قانون الهواء النظيف لعام 1990  . الهدف العام للبرنامج المطر الحمضي التي يضعها القانون هو تحقيق فوائد كبيرة بالبيئة والصحة العامة من خلال خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين  ، والأسباب الرئيسية وراء المطر الحمضي . لتحقيق هذا الهدف بأقل تكلفة للمجتمع ، والبرنامج يعمل على حد سواء النهج التنظيمية والقائمة على آليات السوق من أجل السيطرة على تلوث الهواء .

إذا أعجبك هذه المقالة، نرجو منك التصويت لها