Kako kisli dež vstopi v vodni cikel?

V 19. stoletju je Robert Angus Smith opazil, da je v nasprotju z obalnimi območji Anglije dež, ki je padal po industrijskih območjih, imel visoko stopnjo kislosti. V petdesetih letih so norveški biologi odkrili zaskrbljujoče upadanje populacije rib v jezerih na jugu Norveške in težavo zasledili v močno kislem dežju. Podobne ugotovitve so se v šestdesetih letih zgodile v Kanadi.

Lestvica pH se giblje od nič, ki je zelo kisla, do 14,0, kar je osnovno, brez kislosti. Večina površinske vode ima pH 7,0 in je nevtralna. Običajni dež ima pH vrednost med 5,0 in 5,5 in je rahlo kisel. Ko se dež kombinira z dušikovimi oksidi ali žveplovim dioksidom, postane običajni dež veliko bolj kisel in lahko imajo vrednost pH približno 4,0. Pri vrednostih pH premik od 5,0 do 4,0 pomeni, da se je kislost povečala za deset krat.

Žveplov dioksid in dušikovi oksidi vstopajo v ozračje z emisijami pri zgorevanju goriv, ​​ki vsebujejo žveplo, kot so:

• baker
  
• svinec
  
• cink

Znanstveniki zdaj vedo, da visoke koncentracije dušikove kisline in žveplove kisline v dežju povzroča atmosferska oksidacija dušika oksidi in žveplov dioksid ter da te kisline vstopijo v vodni krog, ko se oksidirajo v kapljicah oblakov in v dežnih kapljicah sami.

Žveplov dioksid je strupen v visokih koncentracijah in spada v skupino zelo reaktivnih plinov, znanih kot "žveplovi oksidi". Na izredno visoki temperature, na primer pri izgorevanju premoga, nafte in plina, žveplov dioksid oksidira - reagira s kisikom - v ozračju, pri čemer nastane žveplova kislina. V procesu, ki se imenuje odlaganje kisline, žveplova kislina pada iz oblakov v kapljicah dežja.

Dušikovi oksidi so tudi zelo reaktivni plini in nastanejo, ko kisik in dušik reagirata pri visokih temperaturah. Emisije, ki vsebujejo dušikove okside, izvirajo iz izgorevanja biomase v tropskih območjih in izgorevanja premoga, nafte in plina na severnih srednjih zemljepisnih širinah. Ko dušikovi oksidi oksidirajo v ozračju, tvorijo dušikovo kislino. Podobno kot žveplova kislina tudi dušikova kislina prispeva k odlaganju kislin in je glavna sestavina kislega dežja.

Vodni krog planeta je zaprt sistem in vsa voda na Zemlji obstaja v neki fazi cikla. Voda je shranjena v oceanu in izhlapi ter tvori oblake vodne pare. Ko se para kondenzira, pade nazaj na Zemljo kot padavina. Kisli dež se nevtralizira šele, ko pade na alkalna tla, kot sta apnenec in kalcijev karbonat. Ko se kisline enkrat kombinirajo z vodo, ne izhlapijo in če se molekule ne vežejo z nečim bazičnim, oz voda odteka v večje telo, pH vodnih teles ostaja nizek in kislina ostane ujeta kraj. Kisla voda negativno vpliva na ocean, kjer nižji pH škoduje bitjem, ki tvorijo koralne grebene.