ผลกระทบของ PH ต่อสิ่งมีชีวิตคืออะไร?

เมื่อคนส่วนใหญ่นึกถึงค่า pH พวกเขานึกถึงการทดสอบน้ำในสระหรือใช้ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงระดับ pH ในระบบนิเวศส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตทั้งหมด อันที่จริง ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับ pH เป็นปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมที่ร้ายแรง

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

ระดับ pH มีตั้งแต่ 0 ถึง 14 โดยมีค่า pH ที่ 7 แสดงถึงค่า pH ที่เป็นกลาง ระดับล่างสุดแสดงถึงความเป็นกรดสูง ในขณะที่ระดับบนแสดงถึงความเป็นด่าง ในขณะที่ความเป็นกรดหรือด่างในระดับสูงสามารถทำลายชีวิตได้ นักวิทยาศาสตร์กังวลเป็นพิเศษเกี่ยวกับระดับกรดในสายฝนหรือน้ำที่ไหลบ่าซึ่งส่งผลกระทบในทางลบต่อพืช ปลา และจุลินทรีย์

ฝนกรดเป็นอันตรายต่อต้นไม้และพืชอื่นๆ โดยเฉพาะ ฝนกรดจะเติมอะลูมิเนียมลงในดินและทำลายสารอาหารที่สำคัญ เป็นผลให้ต้นไม้และพืชไม่สามารถดูดซับน้ำใต้ดินที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตได้ นอกจากนี้ โดยทั่วไป ฝนกรดจะทำลายสุขภาพของพืช ทำให้ทนทานต่อความเสียหายของแมลงและโรคได้น้อยลง น้ำที่เป็นกรดส่งผลกระทบต่อชีวิตพืชน้ำเช่นเดียวกัน โดยทำลายแหล่งอาหารที่สำคัญ

น้ำที่เป็นกรดจะทำลายปลาและสัตว์น้ำชนิดอื่นๆ ที่มีโซเดียมในเลือดและออกซิเจนในเนื้อเยื่อ นอกจากนี้ยังส่งผลต่อการทำงานของเหงือกปลา บางชนิดทนต่อน้ำที่เป็นกรดได้ดีกว่าชนิดอื่น ปลาเทราท์บรู๊คทนต่อน้ำที่มีค่า pH ต่ำถึง 5.0 ในขณะที่เบสปากเล็กรู้สึกถึงผลกระทบที่ pH 6.0 แม้ว่า ความเป็นกรดไม่ได้ทำให้ปลาตาย ความเครียดที่เพิ่มขึ้นอาจทำให้การเจริญเติบโตลดลงและทำให้พวกมันไม่สามารถแข่งขันกับอาหารได้ น้ำที่เป็นกรดยังเป็นพิษต่อไข่ปลาด้วย เนื่องจากพวกมันจะไม่ฟักออกมาหาก pH ของน้ำต่ำเกินไป สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกาพบว่าไข่ส่วนใหญ่จะไม่ฟักตัวในน้ำที่มีค่า pH 5.0 หรือน้อยกว่า

นอกจากผลกระทบโดยตรงต่อปลาแล้ว น้ำที่เป็นกรดยังทำลายระบบนิเวศด้วยการฆ่าสิ่งมีชีวิตที่ต่ำกว่าในห่วงโซ่อาหาร ตัวอย่างเช่น กรมคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งรัฐเพนซิลเวเนียพบว่าแมลงเม่ามีความเสี่ยงต่อน้ำที่เป็นกรดเป็นพิเศษ เนื่องจากจะทำให้โซเดียมในเลือดต่ำ ดังนั้น สายพันธุ์ที่กินแมลงเม่าจะทำให้พื้นที่ได้รับผลกระทบหรืออดอยาก

ฝนกรดบางส่วนเกิดขึ้นตามธรรมชาติอันเป็นผลมาจากการเน่าเปื่อยของพืชและภูเขาไฟ อย่างไรก็ตาม กิจกรรมของมนุษย์ก็มีส่วนทำให้เกิดปัญหาเช่นกัน ตามรายงานของ EPA การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลจะปล่อยก๊าซที่เป็นอันตรายสู่อากาศ เช่น ซัลเฟอร์ไดออกไซด์และไนโตรเจนออกไซด์ สารเคมีเหล่านี้ผสมกับน้ำในบรรยากาศ ก๊าซ และองค์ประกอบอื่นๆ เพื่อสร้างสารละลายกรดอ่อนๆ ฝน หิมะ และการตกตะกอนรูปแบบอื่นๆ ทำให้น้ำที่เป็นกรดตกลงไปในดินและทางน้ำ โรงไฟฟ้าและยานพาหนะมีส่วนทำให้เกิดฝนกรดมากที่สุดในสหรัฐอเมริกา

การระบายน้ำของเหมืองกรดเป็นปัญหาที่มีการแปลเป็นภาษาท้องถิ่นมากขึ้นแต่ก็คล้ายกัน น้ำจากเหมือง โดยเฉพาะเหมืองถ่านหินที่ถูกทิ้งร้าง สามารถชะล้างลงไปในน้ำใต้ดินและน้ำผิวดินได้ แร่ธาตุบางชนิดที่พบในเหมืองทำปฏิกิริยากับน้ำหรืออากาศ หรือทั้งสองอย่าง เพื่อสร้างของเหลวที่เป็นกรด ต่างจากฝนกรด การระบายน้ำจากเหมืองกรดส่งผลกระทบโดยตรงต่อน้ำผิวดิน และทำให้ลำธารและทะเลสาบแทบไม่มีชีวิต กลุ่มสิ่งแวดล้อมสามารถทำให้ผลกระทบเป็นกลางโดยการเพิ่มหินปูนและสารอัลคาไลน์อื่น ๆ ลงในน้ำ แต่มีราคาแพงและไม่สามารถแก้ปัญหาโลหะในน้ำได้