11-16-2011, 10:22 AM
[color="#0000ff"]
[attach=config]1089[/attach]
ديد كلي
در چند دهه اخير ميزان اسيديته آب باران ، در بسياري از نقاط كره زمين افزايش يافته و به همين خاطر اصطلاح باران اسيدي رايج شده است. براي شناخت اين پديده سوالات زيادي مطرح گرديده است كه به عنوان مثال مي*توان به اين موارد اشاره كرد: چه عناصري باعث تغيير طبيعي باران مي*شوند؟ منشا اين عناصر چيست؟ اين پديده در كجا رخ مي*دهد؟
معمولا نزولات جوي به علت حل شدن دي*اكسيد كربن هوا در آن و تشكيل اسيد كربنيك بطور ملايم اسيدي هستند و ph باران طبيعي آلوده نشده حدود 5.6 مي*باشد. پس نزولاتي كه به مقدار ملاحظه*اي قدرت اسيدي بيشتري داشته باشند و ph آنها كمتر از 5 باشد، باران اسيدي تلقي مي*شوند.
تاريخچه
پديده باران اسيدي در سالهاي پاياني دهه 1800 در انگلستان كشف شد، اما پس از آن تا دهه 1960 به دست فراموشي سپرده شد. « اسميت » در سال 1873 واژه باران اسيدي را براي اولين بار مطرح كرد. او پي برد كه تركيب شيميايي باران تحت تاثير عواملي چون جهت وزش باد ، شدت بارندگي و توزيع آن ، تجزيه تركيبات آبي و سوخت مي*باشد. اين محقق متوجه اسيد سولفوريك در باران شد و عنوان نمود كه اين امر ، براي گياهان و اشيا واقع در سطح زمين خطرناك است.
« موتا » و « ميلو » در سال 1987 عنوان داشتند كه دي*اكسيد كربن با اسيد سولفوريك و اسيد نيتريك عوامل اصلي تعيين كننده ميزان اسيدي بودن آب باران هستند، چرا كه در يك فاز آبي به صورت يونهاي نيترات و سولفات در مي*آيند و چنين يونهايي به آب باران خاصيت اسيدي مي*بخشند.
عوامل موثر در اسيديته باران
آب باران هيچگاه ، كاملا خالص نبوده و با پيشرفت صنعت بر ناخالصيهاي آن افزوده شده است. ناخالصي طبيعي باران بطور عمده ناشي از نمكهاي دريايي است و گازها و دودهاي ناشي از فعاليت انسان در فرآيند ابرها دخالت مي*كنند.
آتش سوزي جنگلها نيز ، از جمله عواملي است كه در ميزان اسيديته آب باران نقش دارد. فرآيندهاي بيولوژيكي ، آتشفشاني و فعاليتهاي انسان ، مواد آلوده كننده جو را در مقياس محلي ، منطقه*اي و جهاني در فضا منتشر مي*كنند. به عنوان مثال ، در صورت وجود جريانات باد در نواحي صنعتي ، مواد خارج شده از دودكشهاي كارخانه*ها در سطح وسيعي در فضا پراكنده مي*شوند.
اسيدهاي موجود در باران اسيدي
اسيدهاي عمده در باران اسيدي ، اسيد سولفوريك و اسيد نيتريك مي*باشد. بطور كلي اين اسيدها به هنگام حمل توده هوايي كه آلاينده*هاي نوع اول مثل و را دربر دارند، بوجود مي*آيند. از اين رو معمولا محل نزول باران اسيدي دورتر از منبع آلاينده*ها مي*باشد. باران اسيدي يك مشكل آلودگي است كه به علت حمل دوربرد آلاينده*هاي هوا توسط باد حد و مرز جغرافيايي نمي*شناسد.
منابع توليد دي*اكسيد گوگرد
بطور كلي در مقياس جهاني بيشتر بوسيله آتشفشانها و توسط اكسايش گازهاي گوگرد حاصل از تجزيه گياهان توليد مي*شود. اين دي*اكسيد گوگرد طبيعي معمولا در قسمتهاي بالاي جو انتشار مي*يابد. بنابراين غلظت آن در هواي پاكيزه ناچيز مي*باشد. منبع عمده توليد ناشي از فعاليتهاي انساني احتراق زغالسنگ مي*باشد.
دي*اكسيد گوگرد بوسيله صنعت نفت به هنگام پالايش نفت يا تصفيه گاز طبيعي مستقيما يا به صورت در هوا انتشار مي*يابد. بيشتر كانيهاي با ارزش در طبيعت به صورت سولفيد يافت مي*شود. بنابراين هنگام استخراج و تبديل آنها به فلز آزاد مقداري در هوا آزاد مي*شود و در اثر تركيب با ذرات ريز بخار آب به تبديل مي*گردد و در اثر كاهش دما در قسمتهاي بالاي جو به صورت باران اسيدي به زمين برمي*گردد.
منابع توليد اكسيدهاي نيتروژن
در هواي غير آلوده به مقدار كم در اثر تركيب اكسيژن و نيتروژن موجود در هوا هنگام رعد و برق ، وجود دارد و همچنين مقداري هم از رها شدن اكسيدهاي نيتروژن از منابع زيستي حاصل مي*شود، اما كه به عنوان آلاينده جوي محسوب مي*شود، از نيروگاهها و دود اگزوز خودروها ناشي مي*شود.
باران اسيدي در آمريكاي جنوبي
پيرامون معضل باران اسيدي ، به ويژه در مورد مناطق صنعتي كه ميزان ph كمتر از 3 دارند، تاكنون مقالات زيادي منتشر شده است. با وجود اين بعضي از محققين معتقدند كه برخي از اين مقالات مستند نيستند و ph طبيعي باران توسط فعاليتهاي مختلف انساني ، چنان تغيير مي*كند كه تعيين يك استاندارد ، غيرممكن مي*باشد. در ارتباط با اين مطلب مي*توان مثالهايي از آمريكاي جنوبي زد. جايي كه ميزان ph آب باران ، هم در جنگلهاي آمازون و هم در شهرهاي سائوپائولو و ريدوژانيرو و باربر 4،7 است. در جنگل آمازون موارد زير در اسيدي شدن تاثير اساسي دارند:
اسيدسولفوريك كه خود از اكسيد شدن سولفيد هيدروژن (از مواد فرار مناطق مردابي) تشكيل مي*شود.
اسيد آلي كه از سوختن مواد آلي بوجود مي*آيد.
عملكرد و آثار بارانهاي اسيدي كه بطور طبيعي مورد بررسي و مطالعه قرار گرفته است، ما را به سوي رخدادها زيستي فاجعه*آميز هدايت مي*كند. با وجود اينكه اين پديده منشا طبيعي دارد، محققان بر اين باورند كه عملكرد انسان در اين رابطه بسيار تاثير گذار است.
باران قليائي
نكته مهمي كه بايد به آن اشاره كرد، اين است كه در بعضي از مواقع ، ph آب باران حتي در جو بسيار آلوده هم در 5،6 ثابت باقي مي*ماند. دانشمندان اين مسئله را به حضور تركيبات قليائي در كنار اسيد نسبت مي*دهند.
چنانچه ميزان تركيبات قليائي شديدا افزايش يابد، ph باران به بيش از 7 نيز مي*رسد. در اين صورت به جاي باران اسيدي ، باران قليائي خواهيم داشت. ضمنا گروهي از عناصر شيميايي در جو وجود دارند كه حالت اسيدي را طي واكنشهايي خنثي مي*كنند. خاك بيايانها ، منبع طبيعي و با ارزش اين عناصر قليايي است. از جمله منابع غيرطبيعي عناصر قليايي آلوده كننده جو مي*توان به كارخانه*هاي توليد كننده سيمان و فعاليتهاي استخراج معادن اشاره نمود.
اثرات بوم شناختي باران اسيدي
آلاينده*هاي نوع اول هوا مانند و آب باران را چندان اسيدي نمي*كنند، اما اين آلاينده*ها مي*توانند طي چند ساعت يا چند روز به آلاينده*هاي نوع دومي مثل و تبديل شوند كه هر دو در آب بسيار انحلال پذير و جز اسيدهاي قوي مي*باشند. در واقع تمام قدرت اسيدي در باران اسيدي ، به علت وجود اين دو اسيد است.
ميزان تأثير باران اسيدي بر روي حيات زيست شناختي در يك منطقه به تركيب خاك و صخره سنگي كه در زير لايه سطحي زمين آن منطقه واقع است، بستگي دارد. مناطقي كه در زير لايه سطحي زمين گرانيت يا كوارتز دارند، بيشتر تحت تاثير قرار مي*گيرند، زيرا خاك وابسته به آن ، ظرفيت كمي براي خنثي كردن اسيد دارد. چنانچه صخره سنگي در زير لايه سطحي زمين از نوع سنگ آهك يا گچ باشد، اسيد بطور موثر خنثي مي*شود، زيرا كربنات كلسيم به صورت باز عمل كرده و با اسيد وارد واكنش مي*شود.
تاثير روي اكوسيستم آبي
درياچه*هاي اسيدي شده به علت شسته شدن سنگها بوسيله يون هيدروژن داراي غلظتهاي بالاي آلومينيوم هستند. قدرت اسيدي بالا و غلظتهاي بالاي آلومينيوم عامل اصلي كاهش جمعيت ماهيهاست. تركيب زيست شناختي درياچه*هاي اسيدي شده به شدت دچار تغيير مي*شود و تكثير ماهيها در آبهاي داراي قدرت اسيدي بالا كاهش مي*يابد. وقتي ph خيلي پايين*تر از 5 باشد، گونه*هاي اندكي زنده مانده و توليد مثل مي*كنند. آب درياچه*هاي اسيدي شده اغلب زلال و شفاف مي*باشد و اين به علت از بين رفتن زندگي گياهي و جانوري اين درياچه*ها مي*باشد.
تاثير روي گياهان و جنگلها
تاثير باران اسيدي بر روي جنگلهاي و محصولات كشاورزي را به دشواري مي*توان تعيين كرد. ولي با اين وجود بررسيهاي آزمايشگاهي حاكي از اين هستند كه گياهان زراعي رشد يافته در شرايط بارانهاي اسيدي رفتار متفاوتي نشان مي*دهند. محصولات برخي افزايش يافته و محصولات گروهي كاهش مي*يابد.
آلودگي هوا اثرات بدي روي درختان دارد. اسيدي شدن خاك ، مواد غذايي موجود در آن را شسته و از بين مي*برد. باران اسيدي كه در جنگلها مي*ريزد، ازن و ساير اكسنده*هاي هوا ، كه درختان جنگلي در معرض آنها قرار دارند، تاثير نامطلوبي روي درختان و پوشش گياهي مي*گذارد و اين تاثيرات نامطلوب وقتي با خشكسالي ، دماي بالا و بيماري و … همراه باشد، ممكن است باعث خشك شدن درختان شود.
جنگلهاي ارتفاعات بالا بيش از همه تحت تاثير ريزش باران اسيدي هستند. قدرت اسيدي در مه و شبنم بيش از باران است، زيرا در مه و شبنم آبي كه موجب رقيق شدن اسيد شود، كمتر است. درختان برگ ريز كه با باران اسيدي آسيب مي*بينند، به تدريج برگهاي خود را از بالا به پائين از دست مي*دهند و اكثر برگهاي خشك شده در بهار بعدي تجديد نمي*شوند.
بعضي از اثرات مهم باران هاي اسيدي كه « فومارو » در سال 1997 نيز به آنها اشاره كرده است، عبارتند از:
مضر براي انسان : ايجاد تنگي نفس ، برونشيت ، التهاب ريه ، آنفلوآنزا و سرماخوردگي
تخريب جنگلها : ريختن برگها ، تخريب ريشه توسط باكتريها، كاهش روند رشد ، تقليل ميزان محصول دهي ، كم شدن قدرت حيات.
خطرناك براي درياچه*ها : مرگ صدها گونه زيستي
تسريع در خوردگي مواد : خوردگي وسايل نقليه و بناهاي تاريخي
منبع: رشد
[/color]
[attach=config]1089[/attach]
ديد كلي
در چند دهه اخير ميزان اسيديته آب باران ، در بسياري از نقاط كره زمين افزايش يافته و به همين خاطر اصطلاح باران اسيدي رايج شده است. براي شناخت اين پديده سوالات زيادي مطرح گرديده است كه به عنوان مثال مي*توان به اين موارد اشاره كرد: چه عناصري باعث تغيير طبيعي باران مي*شوند؟ منشا اين عناصر چيست؟ اين پديده در كجا رخ مي*دهد؟
معمولا نزولات جوي به علت حل شدن دي*اكسيد كربن هوا در آن و تشكيل اسيد كربنيك بطور ملايم اسيدي هستند و ph باران طبيعي آلوده نشده حدود 5.6 مي*باشد. پس نزولاتي كه به مقدار ملاحظه*اي قدرت اسيدي بيشتري داشته باشند و ph آنها كمتر از 5 باشد، باران اسيدي تلقي مي*شوند.
تاريخچه
پديده باران اسيدي در سالهاي پاياني دهه 1800 در انگلستان كشف شد، اما پس از آن تا دهه 1960 به دست فراموشي سپرده شد. « اسميت » در سال 1873 واژه باران اسيدي را براي اولين بار مطرح كرد. او پي برد كه تركيب شيميايي باران تحت تاثير عواملي چون جهت وزش باد ، شدت بارندگي و توزيع آن ، تجزيه تركيبات آبي و سوخت مي*باشد. اين محقق متوجه اسيد سولفوريك در باران شد و عنوان نمود كه اين امر ، براي گياهان و اشيا واقع در سطح زمين خطرناك است.
« موتا » و « ميلو » در سال 1987 عنوان داشتند كه دي*اكسيد كربن با اسيد سولفوريك و اسيد نيتريك عوامل اصلي تعيين كننده ميزان اسيدي بودن آب باران هستند، چرا كه در يك فاز آبي به صورت يونهاي نيترات و سولفات در مي*آيند و چنين يونهايي به آب باران خاصيت اسيدي مي*بخشند.
عوامل موثر در اسيديته باران
آب باران هيچگاه ، كاملا خالص نبوده و با پيشرفت صنعت بر ناخالصيهاي آن افزوده شده است. ناخالصي طبيعي باران بطور عمده ناشي از نمكهاي دريايي است و گازها و دودهاي ناشي از فعاليت انسان در فرآيند ابرها دخالت مي*كنند.
آتش سوزي جنگلها نيز ، از جمله عواملي است كه در ميزان اسيديته آب باران نقش دارد. فرآيندهاي بيولوژيكي ، آتشفشاني و فعاليتهاي انسان ، مواد آلوده كننده جو را در مقياس محلي ، منطقه*اي و جهاني در فضا منتشر مي*كنند. به عنوان مثال ، در صورت وجود جريانات باد در نواحي صنعتي ، مواد خارج شده از دودكشهاي كارخانه*ها در سطح وسيعي در فضا پراكنده مي*شوند.
اسيدهاي موجود در باران اسيدي
اسيدهاي عمده در باران اسيدي ، اسيد سولفوريك و اسيد نيتريك مي*باشد. بطور كلي اين اسيدها به هنگام حمل توده هوايي كه آلاينده*هاي نوع اول مثل و را دربر دارند، بوجود مي*آيند. از اين رو معمولا محل نزول باران اسيدي دورتر از منبع آلاينده*ها مي*باشد. باران اسيدي يك مشكل آلودگي است كه به علت حمل دوربرد آلاينده*هاي هوا توسط باد حد و مرز جغرافيايي نمي*شناسد.
منابع توليد دي*اكسيد گوگرد
بطور كلي در مقياس جهاني بيشتر بوسيله آتشفشانها و توسط اكسايش گازهاي گوگرد حاصل از تجزيه گياهان توليد مي*شود. اين دي*اكسيد گوگرد طبيعي معمولا در قسمتهاي بالاي جو انتشار مي*يابد. بنابراين غلظت آن در هواي پاكيزه ناچيز مي*باشد. منبع عمده توليد ناشي از فعاليتهاي انساني احتراق زغالسنگ مي*باشد.
دي*اكسيد گوگرد بوسيله صنعت نفت به هنگام پالايش نفت يا تصفيه گاز طبيعي مستقيما يا به صورت در هوا انتشار مي*يابد. بيشتر كانيهاي با ارزش در طبيعت به صورت سولفيد يافت مي*شود. بنابراين هنگام استخراج و تبديل آنها به فلز آزاد مقداري در هوا آزاد مي*شود و در اثر تركيب با ذرات ريز بخار آب به تبديل مي*گردد و در اثر كاهش دما در قسمتهاي بالاي جو به صورت باران اسيدي به زمين برمي*گردد.
منابع توليد اكسيدهاي نيتروژن
در هواي غير آلوده به مقدار كم در اثر تركيب اكسيژن و نيتروژن موجود در هوا هنگام رعد و برق ، وجود دارد و همچنين مقداري هم از رها شدن اكسيدهاي نيتروژن از منابع زيستي حاصل مي*شود، اما كه به عنوان آلاينده جوي محسوب مي*شود، از نيروگاهها و دود اگزوز خودروها ناشي مي*شود.
باران اسيدي در آمريكاي جنوبي
پيرامون معضل باران اسيدي ، به ويژه در مورد مناطق صنعتي كه ميزان ph كمتر از 3 دارند، تاكنون مقالات زيادي منتشر شده است. با وجود اين بعضي از محققين معتقدند كه برخي از اين مقالات مستند نيستند و ph طبيعي باران توسط فعاليتهاي مختلف انساني ، چنان تغيير مي*كند كه تعيين يك استاندارد ، غيرممكن مي*باشد. در ارتباط با اين مطلب مي*توان مثالهايي از آمريكاي جنوبي زد. جايي كه ميزان ph آب باران ، هم در جنگلهاي آمازون و هم در شهرهاي سائوپائولو و ريدوژانيرو و باربر 4،7 است. در جنگل آمازون موارد زير در اسيدي شدن تاثير اساسي دارند:
اسيدسولفوريك كه خود از اكسيد شدن سولفيد هيدروژن (از مواد فرار مناطق مردابي) تشكيل مي*شود.
اسيد آلي كه از سوختن مواد آلي بوجود مي*آيد.
عملكرد و آثار بارانهاي اسيدي كه بطور طبيعي مورد بررسي و مطالعه قرار گرفته است، ما را به سوي رخدادها زيستي فاجعه*آميز هدايت مي*كند. با وجود اينكه اين پديده منشا طبيعي دارد، محققان بر اين باورند كه عملكرد انسان در اين رابطه بسيار تاثير گذار است.
باران قليائي
نكته مهمي كه بايد به آن اشاره كرد، اين است كه در بعضي از مواقع ، ph آب باران حتي در جو بسيار آلوده هم در 5،6 ثابت باقي مي*ماند. دانشمندان اين مسئله را به حضور تركيبات قليائي در كنار اسيد نسبت مي*دهند.
چنانچه ميزان تركيبات قليائي شديدا افزايش يابد، ph باران به بيش از 7 نيز مي*رسد. در اين صورت به جاي باران اسيدي ، باران قليائي خواهيم داشت. ضمنا گروهي از عناصر شيميايي در جو وجود دارند كه حالت اسيدي را طي واكنشهايي خنثي مي*كنند. خاك بيايانها ، منبع طبيعي و با ارزش اين عناصر قليايي است. از جمله منابع غيرطبيعي عناصر قليايي آلوده كننده جو مي*توان به كارخانه*هاي توليد كننده سيمان و فعاليتهاي استخراج معادن اشاره نمود.
اثرات بوم شناختي باران اسيدي
آلاينده*هاي نوع اول هوا مانند و آب باران را چندان اسيدي نمي*كنند، اما اين آلاينده*ها مي*توانند طي چند ساعت يا چند روز به آلاينده*هاي نوع دومي مثل و تبديل شوند كه هر دو در آب بسيار انحلال پذير و جز اسيدهاي قوي مي*باشند. در واقع تمام قدرت اسيدي در باران اسيدي ، به علت وجود اين دو اسيد است.
ميزان تأثير باران اسيدي بر روي حيات زيست شناختي در يك منطقه به تركيب خاك و صخره سنگي كه در زير لايه سطحي زمين آن منطقه واقع است، بستگي دارد. مناطقي كه در زير لايه سطحي زمين گرانيت يا كوارتز دارند، بيشتر تحت تاثير قرار مي*گيرند، زيرا خاك وابسته به آن ، ظرفيت كمي براي خنثي كردن اسيد دارد. چنانچه صخره سنگي در زير لايه سطحي زمين از نوع سنگ آهك يا گچ باشد، اسيد بطور موثر خنثي مي*شود، زيرا كربنات كلسيم به صورت باز عمل كرده و با اسيد وارد واكنش مي*شود.
تاثير روي اكوسيستم آبي
درياچه*هاي اسيدي شده به علت شسته شدن سنگها بوسيله يون هيدروژن داراي غلظتهاي بالاي آلومينيوم هستند. قدرت اسيدي بالا و غلظتهاي بالاي آلومينيوم عامل اصلي كاهش جمعيت ماهيهاست. تركيب زيست شناختي درياچه*هاي اسيدي شده به شدت دچار تغيير مي*شود و تكثير ماهيها در آبهاي داراي قدرت اسيدي بالا كاهش مي*يابد. وقتي ph خيلي پايين*تر از 5 باشد، گونه*هاي اندكي زنده مانده و توليد مثل مي*كنند. آب درياچه*هاي اسيدي شده اغلب زلال و شفاف مي*باشد و اين به علت از بين رفتن زندگي گياهي و جانوري اين درياچه*ها مي*باشد.
تاثير روي گياهان و جنگلها
تاثير باران اسيدي بر روي جنگلهاي و محصولات كشاورزي را به دشواري مي*توان تعيين كرد. ولي با اين وجود بررسيهاي آزمايشگاهي حاكي از اين هستند كه گياهان زراعي رشد يافته در شرايط بارانهاي اسيدي رفتار متفاوتي نشان مي*دهند. محصولات برخي افزايش يافته و محصولات گروهي كاهش مي*يابد.
آلودگي هوا اثرات بدي روي درختان دارد. اسيدي شدن خاك ، مواد غذايي موجود در آن را شسته و از بين مي*برد. باران اسيدي كه در جنگلها مي*ريزد، ازن و ساير اكسنده*هاي هوا ، كه درختان جنگلي در معرض آنها قرار دارند، تاثير نامطلوبي روي درختان و پوشش گياهي مي*گذارد و اين تاثيرات نامطلوب وقتي با خشكسالي ، دماي بالا و بيماري و … همراه باشد، ممكن است باعث خشك شدن درختان شود.
جنگلهاي ارتفاعات بالا بيش از همه تحت تاثير ريزش باران اسيدي هستند. قدرت اسيدي در مه و شبنم بيش از باران است، زيرا در مه و شبنم آبي كه موجب رقيق شدن اسيد شود، كمتر است. درختان برگ ريز كه با باران اسيدي آسيب مي*بينند، به تدريج برگهاي خود را از بالا به پائين از دست مي*دهند و اكثر برگهاي خشك شده در بهار بعدي تجديد نمي*شوند.
بعضي از اثرات مهم باران هاي اسيدي كه « فومارو » در سال 1997 نيز به آنها اشاره كرده است، عبارتند از:
مضر براي انسان : ايجاد تنگي نفس ، برونشيت ، التهاب ريه ، آنفلوآنزا و سرماخوردگي
تخريب جنگلها : ريختن برگها ، تخريب ريشه توسط باكتريها، كاهش روند رشد ، تقليل ميزان محصول دهي ، كم شدن قدرت حيات.
خطرناك براي درياچه*ها : مرگ صدها گونه زيستي
تسريع در خوردگي مواد : خوردگي وسايل نقليه و بناهاي تاريخي
منبع: رشد
[/color]