Кислотные дожди. Действие кислотных осадков на почвы, водные экосистемы, леса

Кисло́тный дождь — все виды метеорологических осадков — дождь, снег, град, туман, дождь со снегом, — при которых наблюдается понижение pH дождевых осадков из-за загрязнений воздуха кислотными оксидами, обычно оксидами серы и оксидами азота

Кислотный дождь оказывает отрицательное воздействие на водоёмы — озера, реки, заливы, пруды — повышая их кислотность до такого уровня, что в них погибает флора и фауна. Выделяют три стадии воздействия кислотных дождей на водоёмы. Первая стадия — начальная. С увеличением кислотности воды (показатели рН меньше 7) водяные растения начинают погибать, лишая других животных водоёма пищи, уменьшается количество кислорода в воде, начинают бурно развиваться водоросли (буро-зеленые). Первая стадия эутрофикации (заболачивания) водоема. При кислотности рН 6 погибают пресноводные креветки. Вторая стадия — кислотность повышается до рН 5.5, погибают донные бактерии, которые разлагают органические вещества и листья, и органический мусор начинает скапливаться на дне. Затем гибнет планктон — крошечное животное, которое составляет основу пищевой цепи водоема и питается веществами, образующимися при разложении бактериями органических веществ. Третья стадия — кислотность достигает рН 4.5, погибает вся рыба, большинство лягушек и насекомых. Первая и вторая стадии обратимы при прекращении воздействия кислотных дождей на водоем.

По мере накопления органических веществ на дне водоёмов из них начинают выщелачиваться токсичные металлы. Повышенная кислотность воды способствует более высокой растворимости таких опасных металлов, как кадмий, ртуть и свинец из донных отложений и почв. Эти токсичные металлы представляют опасность для здоровья человека. Люди, пьющие воду с высоким содержанием свинца или принимающие в пищу рыбу с высоким содержанием ртути, могут приобрести серьёзные заболевания.

Кислотный дождь наносит вред не только водной флоре и фауне. Он также уничтожает растительность на суше. Ученые считают, что хотя до сегодняшнего дня механизм до конца ещё не изучен, «сложная смесь загрязняющих веществ, включающая кислотные осадки, озон и тяжелые металлы, в совокупности приводит к деградации лесов».

В процессе выпадения кислотных дождей и попадание их в грунт, катионы водорода вследствие особенности их поведения в ионообменных процессах, вытесняют из компонентов почв ионы кальция, магния, калия и натрия и последние усваиваются деревьями. Поэтому большинство почв, на которых растут леса, сильно Закисленные. Процесс закисления почв приводит к росту растворимости в кислой среде нерастворимых в воде, а следовательно и неподвижных, соединений алюминия, которые принимают участие в ионообменных процессах. На сегодня доказана высокая токсичность растворимых соединений алюминия для корневой системы деревьев. Ионы алюминия, которые являются значительными компонентами глинистых грунтов, при средних значениях рН находятся в малорастворимые и поэтому нетоксичную форму, а при вытеснении их ионами водорода, наблюдается их токсическое действие, которое проявляется в уменьшении корневой системы, разрушении корневых волосков, отмирании корневой системы. При закисление почвы (до рН ~ 3,0), корневая система большинства деревьев уменьшается на 12%. Аналогичного влияния на корневую систему деревьев оказывают соединения железа. Доказано, что при понижении величины рН почвы на единицу, концентрация растворимых соединений алюминия и железа возрастает в 100 раз.

Кроме того, в почве содержатся ряд микроорганизмов-редуцентов, таких как бактерии, грибы и т.д.. Они участвуют в процессах минерализации органических веществ почв и образовании гумуса, а с ростом кислотности почв и увеличением количества подвижных форм металлов, в первую очередь алюминия и железа, их активность резко уменьшается. Следствием этих процессов может быть накопление в почвах органических веществ, поэтому и деградация флоры.

Единственный способ изменить ситуацию к лучшему, по мнению многих специалистов, — это уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу.