W obecnych czasach coraz częściej słyszymy o problemach związanych z odpowiednim utrzymaniem naszego środowiska. Przemysł, a także inne czynniki bardzo źle wpływają na nasz ekosystem tym samym również na nas i nasze otoczenie. Skutki tych oddziaływań możemy bardzo łatwo zauważyć, chociaż nie jest to może od razu dostrzegalne.
Przemysł wpływa na środowisko chociażby przyczyniając się do powstawania kwaśnych deszczy, które są wielkim zagrożeniem dla nas, co więcej są podwójnie niebezpieczne, ponieważ gołym okiem nie jesteśmy wstanie ich odróżnić od zwykłych opadów atmosferycznych. Różnica jest jednak znacząca.
Otóż kwaśne deszcze, jak nazwa sama na to wskazuje, są to opady atmosferyczne o odczynie kwaśnym, pH poniżej 5,6, gdyż normalny odczyn deszczu jest lekko kwaśny i pH wynosi właśnie 5,6, a nawet zdarzają się takie kwaśne deszcze, które mają pH w granicach 2-3. Ich odczyn powodują kwasy, które z kolei powstają w wyniku reakcji wody z gazami. Gazy te znajdują się w powietrzu za sprawą między innymi produkcji przemysłowej. Do gazów, które reagują z wodą i powodują kwaśne deszcze zaliczamy: dwutlenek siarki, dwutlenek węgla, wszelkiego rodzaju tlenki azotu, siarkowodór i chlorowodór.
Jak widzimy wśród wymienionych związków dominują te, które zawierają siarkę i to właśnie siarka jest głównym składnikiem kwaśnych deszczy. Innym pierwiastkiem, który w znaczącym stopniu wchodzi w skład kwaśnych deszczy jest azot występujący tak jak wcześniej wspomniałem w postaci tlenków. Pierwiastek ten jest głównym składnikiem powietrza i jedyną rzeczą którą potrzeba do wytworzenia tlenków azotu jest spalanie w wysokich temperaturach, o które zadba człowiek i przemysł. Ponieważ azot znajduje się w powietrzu bardzo ciężko ustalić ile tlenków azotu powstaje w powietrzu. Również chlor występujący w chlorowodorze za sprawą niewielkiej ilości wody zamienia się w bardzo silny kwas o niskim pH. Na szczęście nie powstaje z niego zbyt dużo kwaśnych deszczy.
Jak widać kwaśne deszcze nie są niczym niespotykanym, być może deszcz, który właśnie pada jest kwaśnym deszczem.
Warunki powstawania kwaśnych deszczy
Kwaśne deszcze powstają na obszarach, na których istnieje możliwość narażenia atmosfery na długotrwałą emisję gazów, które w połączeniu z wodą tworzą kwasy zawierające się w kwaśnych deszczach. Gazy te mogą być wytworem człowieka, czyli powstać w wyniku działań przemysłowych człowieka, ale również mogą być spowodowane przez warunki naturalne.
Tlenki siarki, które są głównym składnikiem kwaśnych deszczy powstałe właśnie w wyniku działalności człowieka, mają duże znaczenie dla środowiska. Szacowana wielkość siarki jaka jest wyemitowana do atmosfery to około 50-70 mln ton rocznie na całym świecie, a co najistotniejsze w ciągu ostatnich 50 lat wyemitowano jej najwięcej. Poziom ten na pewno przez jakiś czas się utrzyma tym samym jesteśmy narażeni przez nadchodzące lata na znaczące opady kwaśnych deszczy.
Ale przemysł nie jest jedynym czynnikiem, który wpływa na emisję siarki do atmosfery. Również za sprawą czynników naturalnych w tym w największym stopniu wulkanów tzn. erupcji wulkanów, siarka dostaje się do atmosfery i w ten sposób podobna ilość jak w przypadku przemysłu zamienia się w kwasy, które tworzą kwaśne deszcze.
Podobna sytuacja jest z węglem. Podczas spalania do atmosfery dostaje się olbrzymia ilość dwutlenku węgla, dodatkowo w wyniku oddawania przez zwierzęta i człowieka jako produktu spalania dwutlenku węgla jego ilość wzrasta i on również tworzy kwaśne deszcze.
Jednak największy problem stanowią tlenki azotu, których główny składnik azot znajduje się w powietrzu i tym samym jest ciężko ustalić ile tlenków azotu znajduje się w kwaśnych deszczach. Szacuje się, że emisja azotu wynosi w granicach 20 mln ton, jednak są to niepotwierdzone dane.
I w taki to sposób za sprawą człowieka oraz przy pomocy natury powstają niszczące kwaśne deszcze.
Skutki kwaśnych deszczy
Skutki działania kwaśnych deszczy nie są do zaobserwowania od razu po ich wystąpieniu. Tak jak po opadzie deszczu widzimy skutek jakim jest mokra powierzchnia o tyle skutki działania kwaśnych deszczy zauważamy dopiero po pewnym czasie.
Kwaśne deszcze działają negatywnie na człowieka, na glebę, rośliny, zbiorniki wodne, na wszystko co tworzy ekosystem oraz na te elementy, które zostały wkomponowane w przyrodę właśnie przez człowieka. W wyniku opadów kwaśnych deszczy człowiek jest bardziej podatny na liczne choroby układu oddechowego. Szkodliwe substancje, które spadają wraz z kwaśnymi deszczami w wyniku procesu oddychania są pochłaniane przez człowieka i tym samym zanieczyszczają jego układ oddechowy.
Także kwaśne deszcze powodują znaczące zniszczenie w glebach. W takich krajach jak np. Kanada czy w krajach Skandynawskich w wyniku opadu kwaśnych deszczy możemy spotkać obszary, w których gleba najzwyklej stała się niezdatną do jakiejkolwiek uprawy.
Również zbiorniki wodne ” nie mają lekko”. W wyniku opadów kwaśnych deszczy na obszarach, na których znajdują się zbiorniki wodne dochodzi do wyjałowienia tych zbiorników a co za tym idzie również ryby, które żyją w tych zbiornikach giną.
Jak widać kwaśne opady atmosferyczne powodują wiele zniszczenia, jednak to nie wszystko, to dopiero wierzchołek góry lodowej. Najpoważniejszym problemem jest oddziaływanie kwaśnych opadów na lasy. Kwaśne deszcze wypłukują z drzew wapń i magnez co powoduje tracenie liści. Jednak drzewo jest atakowane również przez glebę. Szkodliwe substancje, które są w kwaśnych deszczach dostając się przez glebę do korzeni drzew zatruwają je i w ten sposób giną drzewa.
Kwaśne deszcze niszcząc nie ominą także tego co stworzył człowiek. Pod wpływem ich działania wszelkie konstrukcje metalowe i zabytki są narażone na znacznie szybszą korozję, tym samym na wcześniejsze zniszczenie. Ogrom negatywnego wpływu kwaśnych deszczy jest ogólnie znany i o ile kraje bogate ograniczyły emisje substancji je powodujących, o tyle kraje biedniejsze nie mogą sobie z nimi poradzić, skazując siebie na łaskę i niełaskę kwaśnych deszczy.
Konwencje i uregulowania prawne dotyczące kwaśnych deszczy
Problem występowania kwaśnych deszczy został zauważony w latach 60 ubiegłego wieku. Zaobserwowano jaki wpływ mają na jeziora oraz lasy kwaśne deszcze i postanowiono coś z tym zrobić.
Skandynawscy naukowcy zauważyli, że głównymi czynnikami powstawania kwaśnych opadów atmosferycznych są tlenki siarki i azotu. Według naukowców ze Skandynawii należało podjąć działania, które miałyby na celu zmniejszenie emisji tych gazów do atmosfery.
Pierwsza międzynarodowa konferencja, która została poświęcona problemowi kwaśnych deszczy miała miejsce w Norwegii w 1976r. W następnym roku to właśnie Norwegia zapoczątkowała podpisanie międzynarodowej konwencji dotyczącej zmniejszenia emisji dwutlenku siarki do atmosfery. Wydarzenie to odbyło się podczas spotkania komitetu do spraw ochrony środowiska Europejskiej Komisji Ekonomicznej ONZ.
Kolejnym znaczącym krokiem jaki dokonano w celu regulacji prawnych dotyczących kwaśnych opadów było podpisanie konwencji w Genewie w sprawie transgranicznego zanieczyszczenia powietrza na dalekie odległości. Konwencja zakładała zmniejszenie zanieczyszczeń, jednak nic konkretnego nie mówiła i dopiero protokoły, które zostały dołączone do konwencji podawały do jakiego poziomu należy zmniejszyć emisję i w jakim czasie. Wśród państw które podpisały tę konwencję były między innymi Stany Zjednoczone, Kanada oraz Polska. Jednak te postanowienia okazały się zbyt mało wymagające aby dokonały jakiś wielkich zmian w utrzymaniu środowiska. Z tego powodu państwa Skandynawskie wszystkim sygnatariuszom Konwencji Genewskiej zaproponowali ograniczenie emisji dwutlenku siarki o 30%. Taki krok był bardzo odważnym posunięciem i z powodu właśnie nakładów finansowych jakich wymagał: Polska, Stany Zjednoczone, Wielka Brytania oraz kilka krajów Europy Południowej nie przyjęły zobowiązania tym samym narażając się na falę krytyki ze strony międzynarodowej opinii. I Protokół Siarkowy tak właśnie nazywało się zobowiązanie ograniczenia emisji dwutlenku siarki o 30% zakładał, że do 1993 roku zostanie wypełniony.
Akurat tak się złożyło, że z powodu recesji w przemyśle oraz dzięki wprowadzeniu programów ekologicznych Polsce, która nie zadeklarowała się, że obniży o 30% emisję gazów powodujących kwaśne deszcze udało się spełnić wymagania I Protokołu Siarkowego.
Obecnie w fazie realizacji jest II Protokół Siarkowy, który wymaga aby opad siarki na terenie całej Europy był taki, aby nie naruszał równowagi ekologicznej spełnienie tego Protokołu powinno nastąpić do 2010 roku. Polska należy do państw, które podpisały II Protokół Siarkowy. Jak widać wiele już zostało zrobione w kwestii zmniejszenia emisji gazów i nadal wiele się robi.
Kwaśne deszcze w Polsce
Wraz z dużym rozwojem przemysłu w latach 70 ubiegłego stulecia i tym samym dużą emisją dwutlenku siarki oraz tlenków azotu do atmosfery w dużym stopniu nasiliły się opady kwaśnych deszczy w Polsce. Co więcej kwaśne deszcze powstawały nad obszarami Polski również z powodu przemieszczenia transgranicznego substancji i związków powodujących kwaśne deszcze z Niemiec szczególnie z byłego NRD, gdzie przemysł ciężki był bardzo rozwiniętą gałęzią gospodarki.
Obecnie po wprowadzeniu szeregu uregulowań między innymi ograniczenia emisji siarki do atmosfery o 30%, tym samym wypełniając postanowienia I Protokołu Siarkowego oraz wprowadzając wiele unowocześnień zmniejszyła się ilość emisji gazów powodujących kwaśne deszcze, a tym samym samych kwaśnych deszczy. Jednak jest jeszcze wiele do zrobienia, między innymi wypełnienie postanowień II Protokołu Siarkowego.
W Polsce największym problemem, który powoduje emisję dwutlenku siarki do atmosfery jest nadal energetyka. Ciągle za mało posiadamy elektrowni, które pobierają energię z odnawialnych źródeł. Obecnie energetyka powoduje emisję około 60% całego dwutlenku węgla. Z kolei tlenki azotu, które są ubocznym produktem spalania węgla i ropy naftowej powstają najwięcej z powodu transportu, który ciągle się w Polsce rozwija.
Zrobiliśmy już naprawdę dużo w sprawie kwaśnych deszczy, jednak jest jeszcze wiele do zrobienia. Choć wyniki pH opadów w Polsce można by rzec są zadowalające: średnie roczne wartości pH opadów w Polsce kształtują się od 4,26 na Śnieżce do 4,6 w Suwałkach, czyli nieco poniżej pH równemu 5,6, których charakteryzują się zwykłe opady. To jednak ciągle są rejony w Polsce gdzie pH spada poniżej 3 i jest to oczywiście w okolicach sądecczyzny.
Wpływ kwaśnych deszczy na lasy tropikalne
Kwaśne deszcze dotykają bardzo w negatywny sposób swoim działaniem rośliny. Tym samym także bujne lasy tropikalne nie są wstanie uchronić się przed złowrogim działaniem kwaśnych opadów.
Lasy, które nazywane są płucami ziemi niszczeją, umierają. Ich powolna śmierć jest spowodowana bezpośrednim oddziaływaniem przemysłu, ale także pośrednim, do którego możemy zaliczyć oddziaływanie kwaśnych deszczy.
Kwaśne deszcze, które padają na drzewa osadzają się na liściach i szkodliwe substancje, które zawierają kwaśne opady powodują niszczenie zewnętrznej warstwy liści. Prowadzi to z kolei do nadmiernego parowania drzew, które usychają. Zbyt duża ilość kwasu osadzającego się na drzewach powoduje także wypłukiwanie z drzew wapnia i magnezu, składników niezbędnych do właściwego funkcjonowania drzewa. Bez magnezu oraz wapnia liście zaczynają żółknąć i następnie opadają.
Jednak najgorszym oddziaływaniem kwaśnych deszczy na drzewa jest dostanie się przez glebę do korzeni drzew, które podtrzymują całe drzewo oraz żywią je. Składniki szkodliwe znajdujące się w kwaśnych deszczach atakują korzenie, trując je i tym samym powodując usychanie całego drzewa. W ten sposób drzewo poddane takiemu działaniu nie jest już w stanie wyprodukować tlenu co więcej z czasem zostaje już z niego tylko suchy sterczący pień.
Coraz bardziej zauważamy jak zmniejsza się powierzchnia dżungli Amazońskiej a to wszystko jest wynikiem działania człowieka i tego co człowiek jest w stanie stworzyć. Bardzo dobrze, że powstają coraz to nowsze postanowienia odnośnie kwaśnych deszczy, być może dzięki temu również pokolenia, które po nas przyjdą będą mogły się cieszyć świeżym powietrzem.
