Kas vihmavesi sisaldab lämmastikku?

Söe ja bensiini põletamisel tekib palju lämmastikoksiidi ioone, mis põhjustavad õhusaastet ja happevihmasid. Kuid tavaline vihm sisaldab ka lämmastikoksiidi, kuna atmosfääris on lämmastikgaasi. Välk võib põhjustada gaasilise lämmastikureaktsiooni hapnikuga, et saada lämmastikoksiide, mis on normaalse vihma korral looduslik lämmastikuallikas. Lämmastik ringleb kogu maailma ökosüsteemis, liikudes gaasilisest lämmastikust ammoniaagini nitritite ja nitraatideni ning naastes seejärel lõpuks atmosfääri lämmastikgaasina. Inimtegevus, näiteks elektrijaamad ja autod, võib suurendada õhku eralduva lämmastiku hulka ja seeläbi suurendada vihmavees sisalduva lämmastiku hulka.

Puhta vee pH on 7, see tähendab, et see on neutraalne, mitte happeline ega aluseline. Kuid looduslik vihmavesi on kergelt happeline ja selle pH on 5,6, kuna atmosfääri osa sisaldab pilvi sisaldab ka süsinikdioksiidi, vääveldioksiidi ja lämmastikdioksiidi, mis koos veega moodustuvad happed. Gaasiline lämmastik atmosfääris (N2) lööb välk läbi lämmastikmonooksiidiks (NO), mis reageerib hapnikuga (O2), saades lämmastikdioksiidi (NO2) gaasi. Seejärel reageerib NO2 veega, moodustades lämmastikhappe (HNO3). Seega sisaldab vihmavesi lämmastikku lämmastikhappe kujul.

Lämmastik satub sademevette ka pinna õhusaastest. Fossiilkütuste põletamine kivisöe ja bensiini kujul annab nitriti (NO2-) ja nitraadi (NO3-) ioone. Kui põlemistemperatuur ületab 538 kraadi, liituvad lämmastik ja hapnik lämmastikoksiididest. Nitriti ja nitraadi ioonid sisenevad atmosfääri ja toimivad koos veeauruga, muutudes vastavalt lämmastikhappeks või lämmastikhappeks. Need happed on osa sellest, mis põhjustab happevihma, mis kahjustab vara ja kahjustab taimestikku.

Inimtegevus tekitab suures koguses nitriti ja nitraadi ioone, mis sisenevad atmosfääri happevihmade põhjustamiseks. Peamised allikad on söe põletamine elektrijaamades ja bensiin autodes. Ameerika kesk-lääne elektrijaamad eraldavad igal aastal õhku miljoneid tonne lämmastikoksiide. Õhus sisalduvad lämmastikoksiidid põhjustavad mitte ainult taimestikku hävitavat happevihma, vaid sisenevad jõgedesse ja järvedesse happevihmade äravooluna ning toimivad väetisena, mis kahjustab ökosüsteemi tasakaalu.

Lämmastik on elusorganismide oluline element ja see liigub looduslikult kogu ökosüsteemis. Lämmastikutsükkel muudab atmosfääris sisalduva gaasilise lämmastikuga (N2) vormi, mis on bioloogiliselt kättesaadav organismidele, kes ei suuda lämmastikku siduda. Mullas ja taimede juurtes olevad lämmastikku siduvad bakterid muudavad N2 gaasi ammoniaagiks. Seejärel muudavad nitrifitseerivad bakterid ammoniaagi nitrititeks ja nitraatideks. Taimed imavad ammoniaagi ja lämmastikoksiidi ioone oma struktuuridesse, mida loomad tarbivad. Kui need loomad surevad ja lagunevad, lastakse nende kehas olev ammoniaak (NH3) tagasi mulda. Lõpuks muudavad denitrifitseerivad bakterid nitritid ja nitraadid tagasi lämmastikgaasiks, viies lämmastiku taas atmosfääri.