Rūgštūs lietūs, pirmą kartą pripažinta Švedijoje 1872 m., ilgą laiką buvo laikoma vietine problema. Tačiau praėjusio amžiaus 5 dešimtmetyje pripažinimas, kad rūgštūs lietūs Skandinavijoje kilo iš Didžiosios Britanijos ir Šiaurės Europos, parodė, kad rūgštūs lietūs yra regioninė, net pasaulinė problema.
Nors lietus natūraliai yra šiek tiek rūgštus, rūgštinio lietaus poveikis pastatai ir paminklai pagreitina natūralią koroziją ir eroziją.
Rūgštus lietus ir pH
Lietus natūraliai yra šiek tiek rūgštus, tai reiškia, kad jo pH yra mažesnis nei neutralus pH 7. PH skalė matuoja medžiagos rūgštingumą ar baziškumą. Jis svyruoja nuo 0 (labai rūgštus) iki 14 (labai bazinis).
Normalus lietus paprastai svyruoja nuo maždaug 6,5 iki 5,6 pagal pH skalę. Tačiau rūgštus lietus matuoja žemiau 5,5. Rūgštus lietus buvo matuojamas debesų dugnuose, kurių pH yra 2,6, o Los Andžele - rūke - iki 2,0.
Kaip lietus tampa rūgštus?
Vanduo ištirpdo daugiau medžiagų nei bet kuri kita žinoma medžiaga. Grynas vanduo išlieka grynas tik tol, kol paliečia ką nors kita. Kai kondensuojasi vandens garai aplink ore plūduriuojančias daleles, vanduo gali ištirpti arba reaguoti su dalelėmis. Kai kietosios dalelės yra dulkės ar žiedadulkės, lietus dalelę nuneša į žemę.
Kai kietosiose dalelėse yra cheminių medžiagų arba jose yra chemikalų, gali įvykti reakcija. Vandens garams šokinėjant aplink atmosferą, kai kurios vandens molekulės reaguoja su anglies dioksido molekulėmis ir sudaro silpną anglies rūgštį.
Tai sumažina lietaus pH nuo 7 iki maždaug 5, priklausomai nuo anglies rūgšties koncentracijos. Natūralūs dirvožemio buferiai paprastai tarpina šį silpnai rūgštų lietų.
Natūraliai pasireiškiantis rūgštus lietus
Natūraliai atsirandantis rūgštus lietus taip pat gali sukelti ugnikalnių išsiveržimai, pūvanti augmenija ir miškų gaisrai. Šie įvykiai išskiria sieros ir azoto junginius į orą, tuo pačiu suteikdami dalelių (dūmų, pelenų ir dulkių), kad vandens garai susikauptų.
Vandens garai reaguoja su sieros junginiais, tokiais kaip vandenilio sulfidas, kad susidarytų sieros rūgštis, o su azoto junginiais - azoto rūgštimi. Šių rūgščių pH lygis yra daug mažesnis nei anglies rūgšties.
Deginant iškastinį kurą automobiliuose, sunkvežimiuose, gamyklose ir elektrinėse į atmosferą patenka sieros ir azoto junginiai, kaip ir ugnikalniai bei miškų gaisrai. Skirtingai nuo ugnikalnių išsiveržimų ir miškų gaisrų, šie oro taršos šaltiniai tęsiasi ilgą laiką.
Šie oro taršos plunksnos gali nuvažiuoti didelius atstumus. Oro taršos poveikis medžiagoms ir konstrukcijoms svyruoja nuo paviršiaus nešvarumų ir dėmių iki medžiagų korozijos.
Rūgščiojo lietaus poveikis pastatams ir paminklams
Natūralios natūralios medžiagos, naudojamos pastatams ir paminklams, yra smiltainis, kalkakmenis, marmuras ir granitas.
Rūgštus lietus tam tikru laipsniu korozuoja visas šias medžiagas ir pagreitina natūralų skilimą. Kalkakmenis ir marmuras ištirpsta rūgštyse. Smėlio akmenis formuojančias smėlio daleles dažnai laiko kalcio karbonatas, kuris ištirpsta rūgštyje.
Granitas, nors ir daug atsparesnis rūgščiai, vis dėlto gali būti išgraviruotas ir nudažytas rūgščiuoju lietumi ir jo nešamais teršalais. Cementas taip pat reaguoja į rūgštų lietų. Cementas yra kalcio karbonatas, kuris ištirpsta rūgštyje. Betoniniai pastatai, šaligatviai ir meno dirbiniai, pagaminti iš cemento, rodo rūgščių lietų poveikį. Be to, naudojant Portlando cementą, dažnai laikomos granito ir kitų dekoratyvinių medžiagų plokštės.
Rūgšti lietaus žala betoniniams pastatams labai užterštuose miestuose, pavyzdžiui, Hangdžou (Kinija), gali būti didelė. Varis, bronza ir kiti metalai taip pat reaguoja su rūgštimis. „Ulysses S“ bronzos lakšto korozija Pavyzdžiui, „Grant Memorial“ parodo, kaip žalios spalvos dryžiai nusileidžia ant pjedestalo. Iš bronzos ištirpęs varis nuplauna pagrindą ir oksiduojasi į žalias dėmes.
Rūgštinio lietaus paveikti paminklai
Rūgščių lietų poveikis Tadžmahalo konstrukcijoms yra vienas iš pavyzdžių, kaip rūgštus lietus veikia pastatus. Oro tarša, kurią sukelia vietinė naftos perdirbimo gamykla, sukėlė rūgštų lietų, kuris baltą marmurą tapo geltonu.
Nors kai kurie teigė, kad pageltimas yra natūralus arba kurį sukelia geležies atramos marmure, vietos teismai sutiko, kad oro tarša paveikė Tadž Mahalą. Reaguodama į tai, Indijos vyriausybė nustatė vietinę griežtą išmetamųjų teršalų kontrolę, kad padėtų apsaugoti Tadžmahalą.
Tomo Jeffersono memorialas Vašingtone yra vienas iš daugelio paminklų, kuriuos paveikė rūgštūs lietūs. Tirpstantis kalcitas išskiria silikatinius mineralus, esančius marmure. Medžiagos praradimas pakankamai susilpnino konstrukciją, kad 2004 m. Restauravimo metu buvo pritvirtinti sutvirtinantys diržai. Be to, reikia švelniai nuplauti juodą plutą, kurią paliko nešvarumai, įstrigę išgraviruotame marmure.
Daugybė skulptūrų visoje JAV ir Europoje yra iškaltos iš marmuro arba kalkakmenio. Kai sieros rūgšties lietus smogia šioms statuloms, reagavus sieros rūgščiai su kalcio karbonatu, gaunamas kalcio sulfatas ir anglies rūgštis. Anglies rūgštis toliau skyla į vandenį ir anglies dioksidą. Kalcio sulfatas tirpsta vandenyje, todėl nuplaunamas nuo statulos ar skulptūros.
Deja, dėl rūgštaus lietaus statulos detalės išnyksta, kai akmuo tiesiog nuplaunamas.
