Ce este ploaia acidă și modalitățile de reparare a pagubelor pe care le provoacă

În unele ocazii, pH-ul ploii acide a fost înregistrat până la 3 – similar cu pH-ul oțetului. O cifră și mai mică a fost înregistrată odată, în 1982, când pH-ul ceții de pe coasta de vest a SUA a măsurat un pH de 1,8!

De ce este ploaia acidă dăunătoare pentru mediu?

Ploaia acidă poate fi incredibil de dăunătoare pentru mediul natural. Din punct de vedere ecologic, ploaia acidă este mult mai devastatoare în mediile acvatice, cum ar fi cursurile de apă, lacurile și mlaștinile.

Ploaia acidă poate, și va schimba dramatic pH-ul mediu al acestor medii, putând ucide multe specii de pești și alte organisme acvatice care sunt adaptate la un pH mai ridicat.

Multe organisme acvatice au ceva numit „nivel critic de pH” în care pot supraviețui. De exemplu, melcii tind să sufere foarte mult în cazul unui pH mai mic de pH 6, efemeridele în jur de pH 5,5, iar broaștele undeva în jurul valorii de pH 4.

Pentru pești, nivelurile scăzute de pH pot împiedica, de asemenea, eclozarea ouălor lor. Toate aceste efecte tind să reducă drastic biodiversitatea acestor ecosisteme.

Când ploaia acidă pătrunde și se infiltrează în sol, poate leșina metale otrăvitoare precum aluminiul, cadmiul și mercurul din particulele de sol și argilă, care apoi tind să se scurgă în râuri și lacuri. De exemplu, cu cât ploaia este mai acidă, cu atât mai mult aluminiu este eliberat, agravând problemele de poluare.

Ploile acide elimină, de asemenea, un număr mare de cationi de calciu din sol – care este un mineral important pentru ecologia locală. O pierdere semnificativă a acestuia poate deteriora și chiar ucide copacii, plantele și culturile.

Aluminiul a fost recunoscut de mult timp ca fiind foarte toxic pentru organismele de apă dulce și poate afecta grav și ecosistemele terestre. În mediile acvatice, aluminiul este o toxină deosebit de puternică pentru organismele care respiră prin branhii, cum ar fi peștii și nevertebratele.

Expunerea la doze mari de aluminiu provoacă probleme la nivelul plasmei și hemolimfei (un echivalent al sângelui la nevertebrate) și poate duce, în cele din urmă, la insuficiență osmoregulatorie (reglarea fluidelor și electroliților în organisme) la animalele afectate. În cazul peștilor, în special, aluminiul reduce eficiența branhiilor și poate duce la moartea celulelor branhiale.

Aluminiul se poate acumula, de asemenea, în nevertebratele de apă dulce. Acest lucru are un efect de lovire pentru orice mamifere și prădători aviari.

Pe uscat, aluminiul, spălat în sol ca urmare a ploilor acide, poate afecta negativ sistemele radiculare fine ale plantelor. Ca și în cazul unor animale acvatice, prezența aluminiului în concentrații suficiente afectează sistemele care sunt importante pentru asimilarea nutrienților vitali.

„La altitudini mari, ceața acidă și norii ar putea îndepărta nutrienții din frunzișul copacilor, lăsându-i cu frunze și ace brune sau moarte. Copacii sunt apoi mai puțin capabili să absoarbă lumina soarelui, ceea ce îi face mai slabi și mai puțin capabili să reziste la temperaturi de îngheț.” – EPA.

Aluminiul se acumulează, de asemenea, în plante, ca și în unele nevertebrate, afectând la rândul său întregul lanț trofic.

Ploile acide pot, de asemenea, să deterioreze și, în cele din urmă, să ucidă direct plantele. În afară de acidificarea solului, ploaia acidă poate provoca, de asemenea, uscarea cuticulelor ceroase ale frunzelor, care au evoluat la unele plante pentru a preveni pierderea apei.

Aceasta duce, în cele din urmă, la pierderea excesivă de apă din plantă în atmosferă. Plantele afectate se vor deshidrata și vor pieri. Plantele care se confruntă cu această situație vor prezenta, de obicei, îngălbenirea între nervurile frunzelor lor.

Acidificarea crescută a țesuturilor interne ale plantei poate duce, de asemenea, la dizolvarea mineralelor importante, slăbind-o în mod fatal.

Acidificarea solului are, de asemenea, un impact dramatic asupra biodiversității microbiene a solului. Unii microbi nu pot tolera un pH scăzut și, în consecință, sunt uciși.

Ploile acide pot fi, de asemenea, foarte dăunătoare pentru apele de coastă, de mică adâncime. Acidificarea oceanelor poate împiedica nevertebratele marine să creeze în mod eficient exoscheletele calcificate.

Corpii sunt deosebit de sensibili la niveluri mai scăzute de pH, unde scheletele lor de carbonat de calciu se pot dizolva. Orice efect asupra membrilor inferiori ai lanțului trofic oceanic va avea, de asemenea, un efect în lanț asupra altor animale marine superioare.

În rezumat, cele 3 efecte principale ale ploilor acide asupra mediului sunt (prin amabilitatea Universității Washington):

• Habitatele de apă dulce devin atât de acide încât animalele nu mai pot trăi în ele.
• Degradarea multor minerale din sol produce ioni metalici care sunt apoi spălați în apele de scurgere, cauzând mai multe efecte:
  • Liberarea de ioni toxici, cum ar fi Al3+, în rezervele de apă.
  • Pierderea de minerale importante, cum ar fi Ca2+, din sol, ucigând copacii și deteriorând culturile.
• Poluanții atmosferici sunt ușor de deplasat de curenții de vânt, astfel încât efectele ploilor acide sunt resimțite departe de locul unde sunt generați poluanții.

Este ploaia acidă dăunătoare pentru oameni?

Pe lângă daunele grave pe care ploaia acidă le poate provoca mediului, este dăunătoare și clădirilor, monumentelor istorice și statuilor, în special celor realizate din calcar și marmură.

De asemenea, poate afecta sănătatea umană.

Chiar dacă nu în mod direct, în sine, particulele din aer care formează ploaia acidă pot contribui la probleme cardiace și pulmonare dacă sunt inhalate, în special de către cei care suferă de astm și bronșită. NOx poate duce, de asemenea, la crearea de ozon la nivelul solului care, atunci când este, de asemenea, inhalat, poate favoriza probleme pulmonare grave, cum ar fi pneumonia cronică și emfizemul.

Ploaia acidă la altitudini mai mari poate duce, de asemenea, la formarea de ceață acidă groasă care afectează vizibilitatea și irită ochii și nasul.

Există efecte pozitive ale ploilor acide?

Cum se pare, există de fapt câteva efecte pozitive interesante ale ploilor acide. De exemplu, s-a constatat că ploaia acidă poate contribui la reducerea producției naturale de metan – un gaz cu efect de seră mai puternic decât dioxidul de carbon.

Acest lucru a fost observat în special în zonele umede. S-a demonstrat că conținutul de sulf al ploilor acide limitează activitatea microbilor producători de metan care se găsesc în astfel de medii.

Cum afectează ploile acide solul?

Solul este una dintre cele mai fundamentale baze ale întregii vieți terestre. Orice deteriorare semnificativă a acestuia va avea un impact dramatic asupra unor întregi ecosisteme de pe uscat.

Când valoarea chimică și nutritivă a solurilor este epuizată, ecosisteme întregi se pot prăbuși. Acesta este motivul pentru care este extrem de important să eliminăm sau cel puțin să reducem cât mai mult posibil efectele ploilor acide asupra solului.

Am menționat deja mai sus câteva efecte majore ale ploilor acide asupra solului, dar, în unele cazuri, pădurile, cursurile de apă și lacurile care se confruntă cu ploi acide sunt capabile să amortizeze efectele. Amortizarea este capacitatea unui ecosistem de a tolera o creștere a acidificării cauzate de ploile acide.

Acest lucru depinde în întregime de o serie de factori. Cei doi principali fiind grosimea și compoziția solului și tipul de rocă de sub acesta.

De exemplu, zonele cu soluri groase, bogate în calciu, calcar sau marmură, sunt mai capabile să neutralizeze acidul din apa de ploaie. Acest lucru se datorează faptului că calcarul și marmura sunt mai alcaline (bazice) și produc pH-uri mai ridicate atunci când sunt dizolvate în apă.

În locurile în care geologia subiacentă și, prin extensie, chimia solului, nu este capabilă să amortizeze efectele ploilor acide, acidificarea solului poate fi devastatoare. Aceasta elimină mineralele vitale din sol care pot ucide plantele existente și amenință, de asemenea, viitorul productivității pădurilor.

Solurile acide tind să ducă la o creștere mai lentă a plantelor și a copacilor, dacă aceștia nu sunt uciși de-a dreptul.

„În Munții Verzi din Vermont și în Munții Albi din New Hampshire, în Statele Unite, 50% din molidul roșu au murit în ultimii 25 de ani. S-a observat, de asemenea, o cantitate redusă de creștere a arborilor existenți, măsurată prin dimensiunea inelelor de creștere ale arborilor din aceste zone.” – airquality.org.uk.

Cum pot fi refăcute zonele afectate de ploile acide?

După cum am văzut deja, daunele provocate de ploile acide pot fi foarte importante pentru mediu – în special pentru sol și mediile acvatice. Deși natura are o mare capacitate de a se vindeca singură, uneori este necesar ca oamenii să acționeze.

Iată câteva modalități prin care oamenii pot contribui la refacerea pagubelor provocate de ploile acide.

Calcarul sub formă de pudră poate fi adăugat în cursurile de apă acidificate

O metodă de a reface în mod artificial daunele cauzate de ploile acide în lacuri și râuri este introducerea de calcar sub formă de pudră. Numit „calcar”, carbonatul de calciu și alte componente alcaline ale calcarului, ajută la neutralizarea pH-ului apelor afectate.

Chiar dacă aceasta este o soluție destul de simplă, nu este cea mai ieftină metodă. De asemenea, este întotdeauna doar o soluție temporară și trebuie continuată la intervale de timp până când ploaia acidă încetează.

Acesta a fost folosit cu succes, în locuri precum Norvegia și Suedia, pentru a ajuta la refacerea lacurilor și a cursurilor de apă afectate. Un alt proiect major de calcar a fost întreprins, de asemenea, în Țara Galilor, Marea Britanie, unde aproximativ 12.000 km de căi navigabile s-au acidificat.

Acest proiect a avut loc în 2003 pe râul Wye (un curs de apă important care se întinde din Mid-Wales până la estuarul Severn) și a dus, de fapt, la revenirea somonilor în aceste zone. Acești pești nu mai fuseseră văzuți în râu de la mijlocul anilor 1980.

„Bombardarea păturii” cu granule de calciu a fost, de asemenea, folosită pentru a reface solul acidifiat

Soluțiile pe bază de calciu pot fi, de asemenea, folosite pentru a ajuta la refacerea solurilor afectate de ploile acide. De exemplu, în 1999, 40 de tone de granule uscate de calciu au fost împrăștiate pe un bazin hidrografic de 29 de acri la Hubbard Brook, New Hampshire, SUA.

Granulele au fost împrăștiate cu elicopterul pe parcursul a mai multor zile.

Granulele au fost special concepute pentru a pătrunde încet în bazinul hidrografic timp de mai mulți ani și pentru a neutraliza acidificarea solului. Cercetătorii au monitorizat pădurea timp de un deceniu și jumătate pentru a compara zona cu bazinele hidrografice adiacente care nu au primit același tratament.

„Tratamentul a crescut rezistența pădurii la perturbări majore”, a declarat unul dintre membrii echipei de cercetare. „Copacii din bazinul hidrografic tratat cu calciu au reușit să se refacă mai repede în urma unei furtuni puternice de gheață care a lovit regiunea în 1998.”

Reglementarea industriilor pentru a controla emisiile

Sună evident, dar una dintre cele mai eficiente modalități de a ajuta la refacerea zonelor afectate de ploile acide este reducerea emisiilor de sulf și de oxizi de azot de la industriile cele mai poluante. Prin oprirea problemei la sursă, se permite naturii să se refacă singură.

Acest lucru poate fi realizat printr-un amestec de spălare a cărbunelui, arderea numai a cărbunilor cu conținut scăzut de sulf sau instalarea unor dispozitive numite „scrubbers” la coșurile de fum și la hornuri. Denumite și desulfurare a gazelor de ardere (FGD), acestea funcționează de obicei pentru a elimina chimic SO2 din gazele care ies din coșurile de fum.

Sunt incredibil de eficiente și pot elimina până la 95% din dioxidul de sulf din gazele de emisie. Desigur, centralele electrice pot fi, de asemenea, convertite de la utilizarea cărbunelui la combustibili cu conținut scăzut de sulf, cum ar fi gazele naturale, sau la forme alternative de energie.

Pentru vehicule, introducerea convertizorului catalitic la sistemele de evacuare oferă un rol esențial în reducerea emisiilor de NOx din mașini.

Acest lucru a fost deosebit de eficient în locuri precum SUA și Canada, unde reglementările guvernamentale au fost introduse în urmă cu mai bine de 25 de ani pentru a forța industriile să facă curățenie. Cel mai notabil este Actul privind aerul curat din 1970 și Acordul privind calitatea aerului dintre Canada și Statele Unite din 1991.

Câteva studii din 2015 au arătat că, după un început lent, solurile acidifiate prezintă acum o recuperare accelerată pe o întindere largă din vestul Ontario și Maine.

Conversia către surse alternative de energie ajută, de asemenea

O altă strategie folosită pentru a stopa ploile acide și a ajuta la refacerea pagubelor provocate a fost introducerea pe scară largă a surselor de energie alternativă pentru a genera electricitate. Energia eoliană, geotermală, solară, hidroenergia și energia nucleară sunt principalele dintre acestea.

Îndepărtând complet necesitatea de a utiliza combustibili fosili, aceste surse de energie alternativă elimină efectiv emisiile de poluanți de dioxid de sulf și NOx în aer. Și, bineînțeles, același lucru este valabil și în cazul trecerii la vehicule electrice.

Și asta e o concluzie.

Efectele ploilor acide asupra mediului natural și construit pot fi incredibil de grave dacă nu sunt diminuate. Din fericire, un amestec de legislație importantă și unele strategii de atenuare inovatoare s-au dovedit eficiente în reducerea și chiar inversarea unora dintre cele mai grave daune.

.