up
Search      menu
اقلیم و هواشناسی :: مقاله باران اسيدي PDF
QR code - باران اسيدي

باران اسيدي

يکي از مشکلات جدي محيط زيست که امروزه بشر در اکثر نقاط جهان با آن درگير است، باران اسيدي مي باشد. باران اسيدي به پديده هايي مانند مه اسيدي و برف اسيدي که با نزول مقادير قابل توجهي اسيد از آسمان همراه هستند، اطلاق مي شود.
باران هنگامي اسيدي است که ميزان PH آب آن کمتر از ۵،۶ باشد. اين مقدار PH بيانگر تعادل شيميايي بوجود آمده ميان دي اکسيد کربن و حالت محلول آن يعني بي کربنات () در آب خالص است.
باران اسيدي داراي نتايج زيانبار اکولوژيکي مي باشد و وجود اسيد در هوا نيز بر روي سلامتي انسان اثر مستقيم دارد. همچنين بر روي پوشش گياهي تأثيرات نامطلوبي مي گذارد.
در چند دهه اخير ميزان اسيديته آب باران ، در بسياري از نقاط کره زمين افزايش يافته و به همين خاطر اصطلاح باران اسيدي رايج شده است. براي شناخت اين پديده سوالات زيادي مطرح گرديده است که به عنوان مثال مي توان به اين موارد اشاره کرد: چه عناصري باعث تغيير طبيعي باران مي شوند؟ منشا اين عناصر چيست؟ اين پديده در کجا رخ مي دهد؟
معمولا نزولات جوي به علت حل شدن دي اکسيد کربن هوا در آن و تشکيل اسيد کربنيک بطور ملايم اسيدي هستند و PH باران طبيعي آلوده نشده حدود ۵.۶ مي باشد. پس نزولاتي که به مقدار قابل ملاحظه اي قدرت اسيدي بيشتري داشته باشند وPH آنها کمتر از ۵ باشد، باران اسيدي تلقي مي شوند.
● تاريخچه
پديده باران اسيدي در سالهاي پاياني دهه ۱۸۰۰ در انگلستان کشف شد، اما پس از آن تا دهه ۱۹۶۰ به دست فراموشي سپرده شد. « اسميت » در سال ۱۸۷۳ واژه باران اسيدي را براي اولين بار مطرح کرد. او پي برد که ترکيب شيميايي باران تحت تاثير عواملي چون جهت وزش باد ، شدت بارندگي و توزيع آن ، تجزيه ترکيبات آلي و سوخت مي باشد. اين محقق متوجه اسيد سولفوريک در باران شد و عنوان نمود که اين امر ، براي گياهان و اشيا واقع در سطح زمين خطرناک است.
« موتا » و « ميلو » در سال ۱۹۸۷ عنوان داشتند که دي اکسيد کربن با اسيد سولفوريک و اسيد نيتريک عوامل اصلي تعيين کننده ميزان اسيدي بودن آب باران هستند، چرا که در يک فاز آبي به صورت يونهاي نيترات و سولفات در مي آيند و چنين يونهايي به آب باران خاصيت اسيدي مي بخشند.
● عوامل موثر در اسيديته باران
آب باران هيچگاه ، کاملا خالص نبوده و با پيشرفت صنعت بر ناخالصيهاي آن افزوده شده است. ناخالصي طبيعي باران بطور عمده ناشي از نمکهاي دريايي است و گازها و دودهاي ناشي از فعاليت انسان در فرآيند ابرها دخالت مي کنند.
آتش سوزي جنگلها نيز ، از جمله عواملي است که در ميزان اسيديته آب باران نقش دارد. فرآيندهاي بيولوژيکي ، آتشفشاني و فعاليتهاي انسان ، مواد آلوده کننده جو را در مقياس محلي ، منطقه اي و جهاني در فضا منتشر مي کنند. به عنوان مثال ، در صورت وجود جريانات باد در نواحي صنعتي ، مواد خارج شده از دودکشهاي کارخانه ها در سطح وسيعي در فضا پراکنده مي شوند.
▪ اسيدهاي موجود در باران اسيدي
اسيدهاي عمده در باران اسيدي ، اسيد سولفوريک و اسيد نيتريک مي باشد. بطور کلي اين اسيدها به هنگام حمل توده هوايي که آلاينده هاي نوع اول مثل و را دربر دارند، بوجود مي آيند. از اين رو معمولا محل نزول باران اسيدي دورتر از منبع آلاينده ها مي باشد. باران اسيدي يک مشکل آلودگي است که به علت حمل دوربرد آلاينده هاي هوا توسط باد حد و مرز جغرافيايي نمي شناسد.
▪ منابع توليد دي اکسيد گوگرد
بطور کلي در مقياس جهاني بيشتربوسيله آتشفشانها و توسط اکسايش گازهاي گوگرد حاصل از تجزيه گياهان توليد مي شود. اين دي اکسيد گوگرد طبيعي معمولا در قسمتهاي بالاي جو انتشار مي يابد. بنابراين غلظت آن در هواي پاکيزه ناچيز مي باشد. منبع عمده توليد ناشي از فعاليتهاي انساني احتراق زغالسنگ مي باشد.
دي اکسيد گوگرد بوسيله صنعت نفت به هنگام پالايش نفت يا تصفيه گاز طبيعي مستقيما يا به صورت در هوا انتشار مي يابد. بيشتر کانيهاي با ارزش در طبيعت به صورت سولفيد يافت مي شود. بنابراين هنگام استخراج و تبديل آنها به فلز آزاد مقداريدر هوا آزاد مي شود و در اثر ترکيب با ذرات ريز بخار آب به تبديل مي گردد و در اثر کاهش دما در قسمتهاي بالاي جو به صورت باران اسيدي به زمين برمي گردد.
● منابع توليد اکسيدهاي نيتروژن
در هواي غير آلوده به مقدار کم در اثر ترکيب اکسيژن و نيتروژن موجود در هوا هنگام رعد و برق ، وجود دارد و همچنين مقداري هم از رها شدن اکسيدهاي نيتروژن از منابع زيستي حاصل مي شود، اما که به عنوان آلاينده جوي محسوب مي شود، از نيروگاهها و دود اگزوز خودروها ناشي مي شود.
باران اسيدي در آمريکاي جنوبي
پيرامون معضل باران اسيدي ، به ويژه در مورد مناطق صنعتي که ميزان PH کمتر از ۳ دارند، تاکنون مقالات زيادي منتشر شده است. با وجود اين بعضي از محققين معتقدند که برخي از اين مقالات مستند نيستند و PH طبيعي باران توسط فعاليتهاي مختلف انساني ، چنان تغيير مي کند که تعيين يک استاندارد ، غيرممکن مي باشد. در ارتباط با اين مطلب مي توان مثالهايي از آمريکاي جنوبي زد. جايي که ميزان PH آب باران ، هم در جنگلهاي آمازون و هم در شهرهاي سائوپائولو و ريدوژانيرو و باربر ۴،۷ است.
▪ در جنگل آمازون موارد زير در اسيدي شدن تاثير اساسي دارند:
۱) د اسيدسولفوريک که خود از اکسيد شدن سولفيد هيدروژن (از مواد فرار مناطق مردابي) تشکيل مي شود.
۲) اسيد آلي که از سوختن مواد آلي بوجود مي آيد.
عملکرد و آثار بارانهاي اسيدي که بطور طبيعي مورد بررسي و مطالعه قرار گرفته است، ما را به سوي رخدادهاي زيستي فاجعه آميز هدايت مي کند. با وجود اينکه اين پديده منشا طبيعي دارد، محققان بر اين باورند که عملکرد انسان در اين رابطه بسيار تاثير گذار است.
باران قليائي
نکته مهمي که بايد به آن اشاره کرد، اين است که در بعضي از مواقع ، PH آب باران حتي در جو بسيار آلوده هم در ۵،۶ ثابت باقي مي ماند. دانشمندان اين مسئله را به حضور ترکيبات قليائي در کنار اسيد نسبت مي دهند.
چنانچه ميزان ترکيبات قليائي شديدا افزايش يابد، PH باران به بيش از ۷ نيز مي رسد. در اين صورت به جاي باران اسيدي ، باران قليائي خواهيم داشت. ضمنا گروهي از عناصر شيميايي در جو وجود دارند که حالت اسيدي را طي واکنشهايي خنثي مي کنند. خاک بيايانها ، منبع طبيعي و با ارزش اين عناصر قليايي است. از جمله منابع غيرطبيعي عناصر قليايي آلوده کننده جو مي توان به کارخانه هاي توليد کننده سيمان و فعاليتهاي استخراج معادن اشاره نمود.
● اثرات بوم شناختي باران اسيدي
آلاينده هاي نوع اول هوا مانند و آب باران را چندان اسيدي نمي کنند، اما اين آلاينده ها مي توانند طي چند ساعت يا چند روز به آلاينده هاي نوع دومي مثل و تبديل شوند که هر دو در آب بسيار انحلال پذير و جز اسيدهاي قوي مي باشند. در واقع تمام قدرت اسيدي در باران اسيدي ، به علت وجود اين دو اسيد است.
ميزان تأثير باران اسيدي بر روي حيات زيست شناختي در يک منطقه به ترکيب خاک و صخره سنگي که در زير لايه سطحي زمين آن منطقه واقع است، بستگي دارد. مناطقي که در زير لايه سطحي زمين گرانيت يا کوارتز دارند، بيشتر تحت تاثير قرار مي گيرند، زيرا خاک وابسته به آن ، ظرفيت کمي براي خنثي کردن اسيد دارد. چنانچه صخره سنگي در زير لايه سطحي زمين از نوع سنگ آهک يا گچ باشد، اسيد بطور موثر خنثي مي شود، زيرا کربنات کلسيم به صورت باز عمل کرده و با اسيد وارد واکنش مي شود.
● تاثير روي اکوسيستم آبي
درياچه هاي اسيدي شده به علت شسته شدن سنگها بوسيله يون هيدروژن داراي غلظتهاي بالاي آلومينيوم هستند. قدرت اسيدي بالا و غلظتهاي بالاي آلومينيوم عامل اصلي کاهش جمعيت ماهيهاست. ترکيب زيست شناختي درياچه هاي اسيدي شده به شدت دچار تغيير مي شود و تکثير ماهيها در آبهاي داراي قدرت اسيدي بالا کاهش مي يابد. وقتي PH خيلي پايين تر از ۵ باشد، گونه هاي اندکي زنده مانده و توليد مثل مي کنند. آب درياچه هاي اسيدي شده اغلب زلال و شفاف مي باشد و اين به علت از بين رفتن زندگي گياهي و جانوري اين درياچه ها مي باشد.
● تاثير روي گياهان و جنگلها
تاثير باران اسيدي بر روي جنگلها و محصولات کشاورزي را به دشواري مي توان تعيين کرد. ولي با اين وجود بررسيهاي آزمايشگاهي حاکي از اين هستند که گياهان زراعي رشد يافته در شرايط بارانهاي اسيدي رفتار متفاوتي نشان مي دهند. محصولات برخي افزايش يافته و محصولات گروهي کاهش مي يابد.
آلودگي هوا اثرات بدي روي درختان دارد. اسيدي شدن خاک ، مواد غذايي موجود در آن را شسته و از بين مي برد. باران اسيدي که در جنگلها مي ريزد، ازن و ساير اکسنده هاي هوا ، که درختان جنگلي در معرض آنها قرار دارند، تاثير نامطلوبي روي درختان و پوشش گياهي مي گذارد و اين تاثيرات نامطلوب وقتي با خشکسالي ، دماي بالا و بيماري و … همراه باشد، ممکن است باعث خشک شدن درختان شود.
جنگلهاي ارتفاعات بالا بيش از همه تحت تاثير ريزش باران اسيدي هستند. قدرت اسيدي در مه و شبنم بيش از باران است، زيرا در مه و شبنم آبي که موجب رقيق شدن اسيد شود، کمتر است. درختان برگ ريز که با باران اسيدي آسيب مي بينند، به تدريج برگهاي خود را از بالا به پائين از دست مي دهند و اکثر برگهاي خشک شده در بهار بعدي تجديد نمي شوند.
▪ بعضي از اثرات مهم باران هاي اسيدي که « فومارو » در سال ۱۹۹۷ نيز به آنها اشاره کرده است، عبارتند از:
مضر براي انسان :
ايجاد تنگي نفس ، برونشيت ، التهاب ريه ، آنفلوآنزا و سرماخوردگي
تخريب جنگلها :
ريختن برگها ، تخريب ريشه توسط باکتريها، کاهش روند رشد ، تقليل ميزان محصول دهي ، کم شدن قدرت حيات.
خطرناک براي درياچه ها :
مرگ صدها گونه زيستي
تسريع در خوردگي مواد :
خوردگي وسايل نقليه و بناهاي تاريخي

● ديد کلي همه ابرها ذرات آب يا کريستالهاي يخ را با خود حمل مي کنند، اما اين ذرات بسيار کوچکتر از آن هستند که به زمين ببارند. اگر ارتفاع ابرها بيشتر شو ...

معمولا نزولات جوي به علت حل شدن دياکسيد کربن هوا در آن و تشکيل اسيد کربنيک بطور ملايم اسيدي هستند و PH باران طبيعي آلوده نشده حدود ۵.۶ ميباشد. پس نزول ...

● ديد کلي همه ابرها ذرات آب يا کريستالهاي يخ را با خود حمل مي‌کنند، اما اين ذرات بسيار کوچکتر از آن هستند که به زمين ببارند. اگر ارتفاع ابرها بيشتر شو ...

يکي از مشکلات جدي محيط زيست که امروزه بشر در اکثر نقاط جهان با آن درگير است، باران اسيدي ميباشد. باران اسيدي به پديدههايي مانند مه اسيدي و برف اسيدي ک ...

در چند دهه اخير ميزان اسيديته آب باران، در بسياري از نقاط کره زمين افزايش يافته و به همين خاطر اصطلاح باران اسيدي رايج شده است. براي شناخت اين پديده س ...

چند بار تا به حال دوده خفه کننده ماشين ها را در خيابان ديده ايد؟ چرا در روز روشن آسمان آبي را نمي بينيد؟ فوران دوده از کارخانجات صنعتي چه فوايدي دارد؟ ...

يکي از مشکلات جدي محيط زيست که امروزه بشر در اکثر نقاط جهان با آن درگير است، باران اسيدي مي باشد. باران اسيدي به پديده هايي مانند مه اسيدي و برف اسيدي ...

ثبات رنگ و مقاومت مرکب هاي چاپ و ورني هاي يووي در برابر عوامل آب و هوايي ليبل هايي که در محيط بيرون هستند تحت تاثير عوامل جوي مختلفي همچون اشعه خورشيد ...

دانلود نسخه PDF - باران اسيدي