ฝนกรดเข้าสู่วัฏจักรของน้ำได้อย่างไร?

ในศตวรรษที่ 19 โรเบิร์ต แองกัส สมิธสังเกตเห็นว่าฝนที่ตกลงมาเหนือพื้นที่อุตสาหกรรมมีความเป็นกรดสูงในทางตรงกันข้ามกับพื้นที่ชายฝั่งทะเลของอังกฤษ ในช่วงทศวรรษ 1950 นักชีววิทยาชาวนอร์เวย์พบว่าจำนวนปลาลดลงอย่างน่าตกใจในทะเลสาบทางตอนใต้ของนอร์เวย์ และติดตามปัญหาที่เกิดจากฝนที่เป็นกรดสูง การค้นพบที่คล้ายกันเกิดขึ้นในแคนาดาในช่วงทศวรรษ 1960

มาตราส่วน pH มีตั้งแต่ศูนย์ ซึ่งเป็นกรดมาก ถึง 14.0 ซึ่งเป็นระดับพื้นฐาน ไม่มีความเป็นกรดเลย น้ำผิวดินส่วนใหญ่มีค่า pH 7.0 และเป็นกลาง ฝนปกติมีค่า pH อยู่ระหว่าง 5.0 ถึง 5.5 และเป็นกรดอ่อนๆ เมื่อฝนรวมตัวกับไนโตรเจนออกไซด์หรือซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ฝนปกติจะกลายเป็นกรดมากขึ้นและสามารถ มีค่า pH ประมาณ 4.0 ในค่า pH การเปลี่ยนจาก 5.0 เป็น 4.0 หมายถึงความเป็นกรดเพิ่มขึ้นสิบ ครั้ง

ซัลเฟอร์ไดออกไซด์และไนโตรเจนออกไซด์เข้าสู่บรรยากาศโดยการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่มีกำมะถัน เช่น

• ทองแดง
  
• ตะกั่ว
  
• สังกะสี

ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ทราบแล้วว่ากรดไนตริกและกรดซัลฟิวริกที่มีความเข้มข้นสูงในสายฝนเกิดจากการออกซิเดชันของไนโตรเจนในชั้นบรรยากาศ ออกไซด์และซัลเฟอร์ไดออกไซด์และกรดเหล่านี้เข้าสู่วัฏจักรของน้ำเมื่อถูกออกซิไดซ์ในละอองเมฆและในเม็ดฝน ตัวเอง

ซัลเฟอร์ไดออกไซด์เป็นพิษในระดับสูง และอยู่ในกลุ่มของก๊าซที่มีปฏิกิริยาสูงที่เรียกว่า “ออกไซด์ของกำมะถัน” สูงมาก อุณหภูมิ เช่น เมื่อถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซถูกเผาไหม้ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ออกซิไดซ์ - ทำปฏิกิริยากับออกซิเจน - ในบรรยากาศทำให้เกิดกำมะถัน กรด. ในกระบวนการที่เรียกว่าการสะสมของกรด กรดซัลฟิวริกจะตกลงมาจากเมฆในหยาดฝน

ไนโตรเจนออกไซด์ยังเป็นก๊าซที่มีปฏิกิริยาสูงเช่นกัน และเกิดขึ้นเมื่อออกซิเจนและไนโตรเจนทำปฏิกิริยาที่อุณหภูมิสูง การปล่อยก๊าซไนโตรเจนออกไซด์เกิดจากการเผาไหม้ของสิ่งมีชีวิตต่อหน่วยพื้นที่ในเขตร้อนและการเผาไหม้ถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซในละติจูดกลางตอนเหนือ เมื่อไนโตรเจนออกไซด์ออกซิเดชันในบรรยากาศ จะทำให้เกิดกรดไนตริก เช่นเดียวกับกรดซัลฟิวริก กรดไนตริกมีส่วนทำให้เกิดการสะสมของกรดและเป็นองค์ประกอบหลักของฝนกรด

วัฏจักรของน้ำของดาวเคราะห์เป็นระบบปิด และน้ำทั้งหมดบนโลกมีอยู่ในบางช่วงของวัฏจักร น้ำถูกเก็บไว้ในมหาสมุทรและระเหยกลายเป็นเมฆไอน้ำ เมื่อไอระเหยควบแน่น มันจะตกลงสู่พื้นโลกในลักษณะหยาดน้ำฟ้า ฝนกรดจะทำให้เป็นกลางก็ต่อเมื่อตกลงบนดินที่เป็นด่าง เช่น หินปูนและแคลเซียมคาร์บอเนต เมื่อรวมกับน้ำแล้ว กรดจะไม่ระเหย และเว้นแต่โมเลกุลจะจับกับสิ่งที่เป็นเบสหรือ น้ำไหลออกไปยังร่างกายที่ใหญ่ขึ้น ค่า pH ของแหล่งน้ำยังคงต่ำและกรดยังคงอยู่ใน สถานที่. น้ำที่เป็นกรดส่งผลเสียต่อมหาสมุทร โดยค่า pH ที่ต่ำกว่าจะเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตที่สร้างแนวปะการัง