Indeholder regnvand kvælstof?

Forbrænding af kul og benzin producerer mange nitrogenoxidioner, som forårsager luftforurening og sur regn. Men normal regn indeholder også nitrogenoxid på grund af tilstedeværelsen af ​​nitrogengas i atmosfæren. Lyn kan få kvælstofgas til at reagere med ilt for at producere nitrogenoxider, som er den naturlige nitrogenkilde i normal regn. Kvælstof cykles gennem det globale økosystem, går fra nitrogengas til ammoniak til nitrit og nitrat, og vender derefter endelig tilbage til atmosfæren som kvælstofgas. Menneskelig aktivitet, såsom kraftværker og biler, kan øge mængden af ​​kvælstof, der frigives i luften og dermed øge mængden af ​​kvælstof i regnvand.

Rent vand har en pH-værdi på 7, hvilket betyder, at det er neutralt, ikke surt eller basisk. Naturligt regnvand er dog let surt og har en pH-værdi på 5,6, fordi den del af atmosfæren, der indeholder skyer indeholder også kuldioxid, svovldioxid og nitrogendioxid, som kombineres med vand til dannelse syrer. Kvælstofgas i atmosfæren (N2) rammes af lyn for at blive nitrogenmonoxid (NO), som reagerer med ilt (O2) for at give kvælstofdioxid (NO2). NO2 reagerer derefter med vand til dannelse af salpetersyre (HNO3). Regnvand indeholder således kvælstof i form af salpetersyre.

Kvælstof kommer også ud i regnvand fra luftforurening på overfladen. Forbrænding af fossile brændstoffer i form af kul og benzin producerer nitrit (NO2-) og nitrat (NO3-) ioner. Når brændende temperaturer overstiger 538 grader Celsius, kombineres nitrogen og ilt fra nitrogenoxider. Nitrit- og nitrationer kommer ind i atmosfæren og interagerer med vanddamp for at blive henholdsvis salpetersyre eller salpetersyre. Disse syrer er en del af, hvad der forårsager sur regn, som skader ejendom og skader vegetation.

Menneskelig aktivitet genererer store mængder nitrit og nitrationer, der kommer ind i atmosfæren for at forårsage sur regn. De vigtigste kilder er forbrænding af kul ved kraftværker og benzin i biler. Kraftværker i det amerikanske Midtvesten frigiver millioner af tons nitrogenoxider i luften hvert år. Nitrogenoxiderne i luften forårsager ikke kun sur regn, der dræber vegetation, de kommer ind i floder og søer, da sur regn løber af og fungerer som en gødning, hvilket skader balancen i økosystemet.

Kvælstof er et vigtigt element i levende organismer og cykles naturligt gennem hele økosystemet. Nitrogencyklussen gør nitrogengassen (N2) i atmosfæren til en form, der er biotilgængelig for organismer, der ikke kan fiksere kvælstof. Kvælstofbindende bakterier i jorden og planterødderne omdanner N2-gas til ammoniak. Derefter omdanner nitrificerende bakterier ammoniak til nitrit og nitrat. Planter absorberer ammoniak- og nitrogenoxidionerne i deres strukturer, som forbruges af dyr. Når disse dyr dør og nedbrydes, frigives ammoniak (NH3) i deres kroppe tilbage i jorden. Endelig omdanner denitrifierende bakterier nitrit og nitrat tilbage til nitrogengas og genindfører kvælstof i atmosfæren.