În secolul al XIX-lea, Robert Angus Smith a observat că, spre deosebire de zonele de coastă din Anglia, ploaia căzută peste zonele industriale avea un nivel ridicat de aciditate. În anii 1950, biologii norvegieni au descoperit scăderi alarmante ale populațiilor de pești din lacurile din sudul Norvegiei și au trasat problema până la ploi puternic acide. Constatări similare au avut loc în Canada în anii 1960.
Scara pH-ului
Scara pH-ului variază de la zero, care este foarte acid, la 14,0, care este bazic, neavând deloc aciditate. Cea mai mare parte a apei de suprafață are un pH de 7,0 și este neutră. Ploaia normală are o valoare a pH-ului cuprinsă între 5,0 și 5,5 și este ușor acidă. Când ploaia se combină cu oxizi de azot sau dioxid de sulf, ploaia normală devine mult mai acidă și poate au o valoare a pH-ului de aproximativ 4,0. În valorile pH-ului, trecerea de la 5,0 la 4,0 înseamnă că aciditatea a crescut cu zece ori.
Oxidare
Dioxidul de sulf și oxizii de azot pătrund în atmosferă prin emisiile provenite din arderea combustibililor care conțin sulf, precum:
- cupru
- conduce
- zinc
Oamenii de știință știu acum că concentrațiile mari de acid azotic și acid sulfuric în ploaie sunt cauzate de oxidarea atmosferică a azotului oxizi și dioxid de sulf și că acești acizi intră în ciclul apei deoarece sunt oxidați în picăturile de nor și în picăturile de ploaie înșiși.
Dioxid de sulf
Dioxidul de sulf este otrăvitor la niveluri ridicate și aparține unui grup de gaze foarte reactive cunoscut sub numele de „oxizii de sulf”. La extrem de mare temperaturile, cum ar fi atunci când cărbunele, petrolul și gazul sunt arse, dioxidul de sulf se oxidează - reacționează cu oxigenul - în atmosferă producând sulf acid. În procesul numit depunere de acid, acidul sulfuric cade din nori în picături de ploaie.
Oxizi de azot
Oxizii de azot sunt, de asemenea, gaze foarte reactive și se formează atunci când oxigenul și azotul reacționează la temperaturi ridicate. Emisiile care conțin oxizi de azot provin din arderea biomasei în zonele tropicale și din arderea cărbunelui, petrolului și gazelor din latitudinile medii nordice. Când oxizii de azot se oxidează în atmosferă, produc acid azotic. Similar acidului sulfuric, acidul azotic contribuie la depunerea acidului și este un constituent major al ploii acide.
Persistența în apă
Ciclul apei planetei este un sistem închis și toată apa de pe Pământ există într-o anumită etapă a ciclului. Apa este stocată în ocean și se evaporă, formând nori de vapori de apă. Pe măsură ce vaporii se condensează, cade înapoi pe Pământ ca precipitații. Ploaia acidă este neutralizată numai atunci când cade pe soluri alcaline, cum ar fi calcarul și carbonatul de calciu. Odată combinați cu apă, acizii nu se evaporă și, cu excepția cazului în care moleculele se leagă de ceva de bază sau apa curge spre un corp mai mare, pH-ul corpurilor de apă rămâne scăzut și acidul rămâne blocat loc. Apa acidificată afectează negativ oceanul, unde pH-ul mai scăzut dăunează creaturilor care produc recifele de corali.