酸性雨はどのようにして水循環に入りますか？

19世紀、ロバート・アンガス・スミスは、イングランドの沿岸地域とは対照的に、工業地域に降った雨は高レベルの酸性度を持っていることに気づきました。 1950年代、ノルウェーの生物学者は、ノルウェー南部の湖で魚の個体数が驚くほど減少していることを発見し、その問題を酸性雨に起因するものとして追跡しました。 同様の調査結果は、1960年代にカナダで発生しました。

pHスケールは、非常に酸性であるゼロから、酸性をまったく持たない塩基性である14.0までの範囲です。 ほとんどの地表水はpH7.0で、中性です。 通常の雨のpH値は5.0から5.5で、弱酸性です。 雨が窒素酸化物または二酸化硫黄と結合すると、通常の雨ははるかに酸性になり、 pH値は約4.0です。 pH値では、5.0から4.0へのシフトは、酸性度が10増加したことを意味します 回。

二酸化硫黄と窒素酸化物は、次のような硫黄含有燃料の燃焼からの排出物を通じて大気中に侵入します。

• 銅
  
• 鉛
  
• 亜鉛

科学者たちは今、雨の中の高濃度の硝酸と硫酸が窒素の大気中の酸化によって引き起こされることを知っています 酸化物と二酸化硫黄、そしてこれらの酸が雲の液滴と雨滴の中で酸化されるときに水循環に入るということ 自分自身。

二酸化硫黄は高レベルで有毒であり、「硫黄酸化物」として知られる反応性の高いガスのグループに属しています。 非常に高い 石炭、石油、ガスが燃焼するときなどの温度では、二酸化硫黄は大気中で酸化し、酸素と反応して硫黄を生成します 酸。 酸性雨と呼ばれる過程で、硫酸は雨のしずくで雲から落ちます。

窒素酸化物も反応性の高いガスであり、酸素と窒素が高温で反応すると形成されます。 窒素酸化物を含む排出物は、熱帯地域でのバイオマスの燃焼と、北部の中緯度での石炭、石油、ガスの燃焼から生じます。 窒素酸化物が大気中で酸化すると、硝酸を生成します。 硫酸と同様に、硝酸は酸性雨の主成分であり、酸の沈着に寄与します。

惑星の水循環は閉鎖系であり、地球上のすべての水は循環のある段階に存在します。 水は海に蓄えられて蒸発し、水蒸気の雲を形成します。 蒸気が凝縮すると、降水として地球に戻ります。 酸性雨は、石灰岩や炭酸カルシウムなどのアルカリ性土壌に降り注ぐときにのみ中和されます。 水と結合すると、酸は蒸発しません。分子が塩基性のものと結合しない限り、または 水はより大きな水域に流れ去り、水域のpHは低く保たれ、酸は閉じ込められたままになります 場所。 酸性化した水は海に悪影響を及ぼし、pHが低いとサンゴ礁を作る生き物に害を及ぼします。