1800-luvulla Robert Angus Smith huomasi, että toisin kuin Englannin rannikkoalueilla, teollisuusalueilla sateella oli korkea happamuus. 1950-luvulla norjalaiset biologit havaitsivat kalojen populaation hälyttävän vähenemisen Etelä-Norjan järvissä ja jäljittivät ongelman erittäin happamaan sateeseen. Samanlaisia havaintoja tapahtui Kanadassa 1960-luvulla.
pH-asteikko
PH-asteikko vaihtelee nollasta, joka on hyvin hapan, 14,0: een, joka on emäksinen ja jolla ei ole lainkaan happamuutta. Suurimman osan pintaveden pH on 7,0 ja se on neutraalia. Normaalin sateen pH-arvo on 5,0–5,5 ja se on lievästi hapan. Kun sade yhdistyy typpioksidien tai rikkidioksidin kanssa, normaali sade muuttuu paljon happamammaksi ja voi joiden pH-arvo on noin 4,0. PH-arvoissa siirtyminen 5,0: sta 4,0: een tarkoittaa, että happamuus on kasvanut kymmenen ajat.
Hapetus
Rikkidioksidi ja typpioksidit pääsevät ilmakehään rikkipitoisten polttoaineiden poltosta peräisin olevien päästöjen kautta, kuten:
- kupari-
- johtaa
- sinkki
Tutkijat tietävät nyt, että typpihapon ja rikkihapon suuret pitoisuudet sateessa johtuvat typen ilmakehän hapettumisesta oksidit ja rikkidioksidi, ja että nämä hapot pääsevät vesisykliin, kun ne hapettuvat pilvipisaroissa ja sadepisaroissa itse.
Rikkidioksidi
Rikkidioksidi on myrkyllistä suurina pitoisuuksina ja kuuluu erittäin reaktiivisten kaasujen ryhmään, joka tunnetaan nimellä "rikin oksidit". Erittäin korkealla lämpötilat, kuten esimerkiksi hiilen, öljyn ja kaasun polttamisen yhteydessä, rikkidioksidi hapettuu - reagoi hapen kanssa - ilmakehässä tuottamalla rikkihappoa happo. Rikkihappo putoaa pilvistä sadepisaroina prosessissa, jota kutsutaan happokerrostukseksi.
Typpioksidit
Typpioksidit ovat myös erittäin reaktiivisia kaasuja ja muodostuvat, kun happi ja typpi reagoivat korkeissa lämpötiloissa. Typen oksideja sisältävät päästöt johtuvat biomassan polttamisesta trooppisilla alueilla ja hiilen, öljyn ja kaasun palamisesta pohjoisilla keskileveysasteilla. Kun typpioksidit hapettavat ilmakehässä, ne tuottavat typpihappoa. Rikkihapon tavoin typpihappo vaikuttaa happokerrostumiseen ja on happosateen tärkein ainesosa.
Pysyvyys vedessä
Planeetan vesisykli on suljettu järjestelmä, ja kaikki maapallon vesi on olemassa syklin jossakin vaiheessa. Vesi varastoidaan meressä ja haihtuu muodostaen vesihöyryn pilviä. Kun höyry tiivistyy, se putoaa takaisin maahan. Happosade neutraloidaan vain, kun se sattuu emäksiselle maaperälle, kuten kalkkikivelle ja kalsiumkarbonaatille. Yhdistettynä veteen hapot eivät haihdu, ja elleivät molekyylit sido jotain emäksistä, tai vesi virtaa pois suurempaan kehoon, vesistöjen pH pysyy alhaisena ja happo jää loukkuun paikka. Happamoitunut vesi vaikuttaa kielteisesti mereen, jossa alempi pH vahingoittaa koralliriuttoja tekeviä olentoja.