Inneholder regnvann nitrogen?

Å brenne kull og bensin produserer mange nitrogenoksidioner, som forårsaker luftforurensning og surt regn. Men normalt regn inneholder også nitrogenoksid på grunn av tilstedeværelsen av nitrogengass i atmosfæren. Lyn kan føre til at nitrogengass reagerer med oksygen for å produsere nitrogenoksider, som er den naturlige nitrogenkilden i normalt regn. Nitrogen sykles gjennom hele det globale økosystemet, går fra nitrogengass til ammoniakk til nitritter og nitrater, og returnerer til slutt til atmosfæren som nitrogengass. Menneskelig aktivitet, som kraftverk og biler, kan øke mengden nitrogen som slippes ut i luften og dermed øke mengden nitrogen i regnvann.

Rent vann har en pH på 7, noe som betyr at det er nøytralt, ikke surt eller basisk. Imidlertid er naturlig regnvann litt surt, med en pH på 5,6, fordi den delen av atmosfæren som inneholder skyer inneholder også karbondioksid, svoveldioksid og nitrogendioksid, som kombineres med vann for å danne seg syrer. Nitrogengass i atmosfæren (N2) blir rammet av lyn for å bli nitrogenmonoksid (NO), som reagerer med oksygen (O2) for å gi nitrogendioksid (NO2). NO2 reagerer deretter med vann og danner salpetersyre (HNO3). Dermed inneholder regnvann nitrogen i form av salpetersyre.

Nitrogen kommer også i regnvann fra luftforurensning på overflaten. Forbrenning av fossilt brensel i form av kull og bensin produserer nitritt (NO2-) og nitrat (NO3-) ioner. Når brennende temperaturer overstiger 538 grader Celsius, kombineres nitrogen og oksygen fra nitrogenoksider. Nitritt- og nitrationer kommer ut i atmosfæren og samhandler med vanndamp for å bli henholdsvis salpetersyre eller salpetersyre. Disse syrene er en del av det som forårsaker surt regn, som skader eiendom og skader vegetasjonen.

Menneskelig aktivitet genererer store mengder nitritt og nitrationer som kommer inn i atmosfæren for å forårsake surt regn. Hovedkildene er forbrenning av kull ved kraftverk og bensin i biler. Kraftverk i det amerikanske Midtvesten frigjør millioner av tonn nitrogenoksider i luften hvert år. Nitrogenoksidene i luften forårsaker ikke bare surt regn som dreper vegetasjon, de kommer inn i elver og innsjøer når sur regn faller av og fungerer som gjødsel, noe som skader balansen i økosystemet.

Nitrogen er et viktig element i levende organismer, og sykles naturlig gjennom hele økosystemet. Nitrogensyklusen gjør nitrogengassen (N2) i atmosfæren til en form som er biotilgjengelig for organismer som ikke kan fiksere nitrogen. Nitrogenfikserende bakterier i jord og planterøtter omdanner N2-gass til ammoniakk. Deretter omdanner nitrifiserende bakterier ammoniakk til nitritter og nitrater. Planter absorberer ammoniakk og nitrogenoksidioner i strukturen, som konsumeres av dyr. Når disse dyrene dør og brytes ned, frigjøres ammoniakken (NH3) i kroppen deres tilbake i jorden. Til slutt omdanner denitrifiserende bakterier nitritter og nitrater tilbake til nitrogengass, og gjeninnfører nitrogen i atmosfæren.