La combustione di carbone e benzina produce molti ioni di ossido di azoto, che causano inquinamento atmosferico e piogge acide. Ma la pioggia normale contiene anche ossido di azoto a causa della presenza di gas azoto nell'atmosfera. I fulmini possono far reagire il gas azoto con l'ossigeno per produrre ossidi di azoto, che è la fonte naturale di azoto in caso di pioggia normale. L'azoto viene fatto circolare in tutto l'ecosistema globale, passando dall'azoto gassoso all'ammoniaca, ai nitriti e ai nitrati, e infine ritornando nell'atmosfera come gas azoto. L'attività umana, come le centrali elettriche e le automobili, può aumentare la quantità di azoto rilasciato nell'aria e quindi aumentare la quantità di azoto nell'acqua piovana.
Colpito da un fulmine
L'acqua pura ha un pH di 7, il che significa che è neutra, non acida o basica. Tuttavia, l'acqua piovana naturale è leggermente acida, avendo un pH di 5,6, perché la parte dell'atmosfera che contiene nuvole contiene anche anidride carbonica, anidride solforosa e biossido di azoto, che si combinano con l'acqua per formare acidi. Il gas di azoto nell'atmosfera (N2) viene colpito da un fulmine per diventare monossido di azoto (NO), che reagisce con l'ossigeno (O2) per produrre biossido di azoto (NO2) gas. L'NO2 reagisce quindi con l'acqua per formare acido nitrico (HNO3). Pertanto, l'acqua piovana contiene azoto sotto forma di acido nitrico.
Dal basso verso l'alto
L'azoto entra anche nell'acqua piovana a causa dell'inquinamento atmosferico in superficie. La combustione di combustibili fossili sotto forma di carbone e benzina produce ioni nitrito (NO2-) e nitrato (NO3-). Quando le temperature di combustione superano i 538 gradi Celsius, l'azoto e l'ossigeno si combinano dagli ossidi di azoto. Gli ioni nitrito e nitrato entrano nell'atmosfera e interagiscono con il vapore acqueo per diventare rispettivamente acido nitroso o acido nitrico. Questi acidi fanno parte di ciò che provoca la pioggia acida, che danneggia le proprietà e danneggia la vegetazione.
Attività umana
L'attività umana genera grandi quantità di nitriti e ioni nitrati che entrano nell'atmosfera per causare piogge acide. Le fonti principali sono la combustione del carbone nelle centrali elettriche e la benzina nelle automobili. Le centrali elettriche nel Midwest americano rilasciano nell'aria milioni di tonnellate di ossidi di azoto ogni anno. Gli ossidi di azoto nell'aria non solo causano piogge acide che uccidono la vegetazione, ma entrano nei fiumi e nei laghi come ruscellamento delle piogge acide e fungono da fertilizzante, che danneggia l'equilibrio dell'ecosistema.
Succede naturalmente
L'azoto è un elemento importante negli organismi viventi ed è naturalmente ciclico in tutto l'ecosistema. Il ciclo dell'azoto trasforma il gas azoto (N2) nell'atmosfera in una forma che è biodisponibile per gli organismi che non possono fissare l'azoto. I batteri che fissano l'azoto nel terreno e nelle radici delle piante convertono il gas N2 in ammoniaca. Quindi, i batteri nitrificanti convertono l'ammoniaca in nitriti e nitrati. Le piante assorbono gli ioni di ammoniaca e ossido di azoto nelle loro strutture, che vengono consumate dagli animali. Quando questi animali muoiono e si decompongono, l'ammoniaca (NH3) nei loro corpi viene rilasciata nel terreno. Infine, i batteri denitrificanti riconvertono nitriti e nitrati in gas azoto, reimmettendo azoto nell'atmosfera.