رها شدن اسيد
زماني كه بخواهد، پايداري، ثبات و زيبايي محيط زيست را حفظ كند كار درستي را انجام داده است. در غير اين صورت عمل اشتباهي را انجام مي‌دهد. آلدو ليپويد
ديويد نيهان از گلوب بستن توضيح مي‌دهد كه چگونه آلودگي هوا به تغييرات موجود در جهان مرتبط است، «باد، باران و مواد راديواكتيو در مرز كشور براي كنترل پاسپورت متوقف مي شوند، و هر جايي كه بخواهند مي روند. آلودگي؟ به زودي نزديك شما خواهد آمد … هم اكنون همة مادر جهت باد قرار داريم.

در حال حاضر شما با مواد آلوده كننده اي كه در اين متن در حال حركت هستند برخورد مي كنيد: مواد راديواكتيو حاصل از انفجار چرنوبيل، مواد آلوده كنندة بنيادي و سر سخت كه به طرف قطب شمال و درياها و سرزمين‌هاي اطراف آن در حال حركت هستند، و دود حاصل از آتش سوزي‌هاي بزرگ. اين بخش در مورد دستة بزرگ ديگري از مواد آلوده كننده در حال حركت بحث خواهد كرد: مواد اسيدي و منابع آنها. و ازما مي پرسد كه بعد از رها شدن اسيد از هوا به زمين و آب چه اتفاقي خواهد افتاد، همانطور كه در بسياري از مناطق اطراف زمين اتفاق افتاده است.

در قسمت اول اين بخش مواد آلوده كننده كه مسئول رها سازي اسيدها هستند معرفي مي‌شوند، و توضيح مي‌دهد كه چگونه آنها تشكيل مي‌شوند. و مرور كلي بر روي يك بررسي نيم ميليون دلاري دارد كه در آمريكا و براي فهم بهتر رها سازي اسيد انجام شده است. قسمت دوم، تأثيرات زيان آور رها شدن اسيد در آب و زندگي آبزيان، جنگل و خاك آن را مورد بررسي قرار مي‌دهد. قسمت سوم منابع صادر كنندة مواد آلوده كنندة تشكيل دهندة اسيد و چگونگي كاهش اين منابع را بررسي مي‌كند. قسمت چهارم، بر روي مسائل بين المللي پيرامون موضوع رها شدن اسيد بحث مي‌كند.

باكس ۶۰۱ رها سازي اتمسفري
رها سازي اتمسفري پديده‌اي است كه در آن مواد شيميايي و يا ذرات توليد شده در هوا (كه شامل اسيدها، فلزات، مواد شيميايي بنيادي، ميكروب و يا گرده‌ها مي شود از هوا به زمين و آب وارد مي‌شود. اسيدها در ميان تعداد زيادي از مواد آلوده كنندة رها شده وجود دارند.

باران آنها را شسته و ذرات آلوده كنندة بسيار كوچك مي توانند در مكانهاي خشك ته نشين شوند. در اين مورد مثالي مي زنيم. هيچ مدركي وجود ندارد كه ددت و يا پي سي بي (انواع ايزومرهاي كلردار بي فنيل) در جنگلهاي ايالت نيوها مپشير استفاده مي‌شوند، اما هر دوي اين مواد در خاكهاي آنجا پيدا شده‌اند كه احتمالاً با تغييرات جوي از جاهاي ديگر آمده‌اند. با تأييد این تفسير بايد بگوييم حقيقت اين است كه چگال سازي آنها در ارتفاعات بالاتر نسبت به ارتفاعات پائين‌تر بيشتر است. مخصوصاً در گل و لاي‌هايي كه با بادهاي غالب مواجه مي‌شوند. ميزان رها شده به نظر مي رسد كه براي سلامتي جنگل تهديد كننده باشد. متأسفانه، رها شدن اسيد درست بوده و ميزان آسيب رساندن آلوده كننده‌هاي هوا در اطراف زمين به ميزان فراواني ديده مي‌شود،

قسمت اول مواد آلوده كنندة اسيدي
دي اكسيد سولفور (LSO2 و اكسيد نيتروژن (NOX) از مهمترين منابع آزاد سازي اسيد به شمار مي روند. اين گازها بعد از ساطع شدن با اكسيژن موجود در اتمسفر براي تشكيل مواد شيميايي اسيدي واكنش نشان مي دهند. يادآوري: شكلهاي ۵٫۲ و ۵٫۳٫ سپس شكل ۶٫۱ را مورد بررسي قرار دهيد كه مربوط به منابع طبيعي و منابع ساخت انسانها در ساختن منابع اسيدي، انتقال و تغيير شكل آنها و سرانجام ريزش و رها سازي آنها به خاك و آب مي‌باشد. نور خورشيد ميزان تغيير شكل را افزايش مي‌دهد. با بارش باران، اين گازها به اسيد سولفوريك و اسيد نيتريك تبديل مي‌شود كه در باران، برف و مه وجود دارد.

بعضي اوقات، مه اسيدي مستقيماً با درختهايي برخورد مي‌كند كه در ارتفاعات بالا و يا در مناطق ساحلي وجود دارند. در مناطق خشك دي اكسيد سولفور و اكسيد نيتروژن به سولفات و نيترات تبديل شده كه به آرامي توسط نيرو جاذبه زمين ته نشين مي‌شوند. حدود نيمي از اسيد رها شده خشك است. و اين اسيدها احتمالاً در نزديكي منابع ساطع شده ته نشين مي‌شوند. مواد شيميايي ديگر به ميزان كمي موجب رها سازي اسيد مي‌شوند. دي اكسيد كربن در يك آب و هواي مرطوب مي‌تواند تبديل به اسيد كربنيك شود. ذرات كوچك اسيدهاي اصلي مانند اسيد فرميك و اسيد استيك نيز ممكن است در جو وجود داشته باشد كه از فرآيندهاي طبيعي و فعاليت‌هاي صنعتي ساطع مي‌شوند. اما دي اكسيد سولفور و اكسيد نيتروژن از مشكلات اصلي محسوب مي‌شوند.

پيش زمينه
اولين بار در سال ۱۸۵۲ در مورد رها سازي اسيد مطالبي بيان شد. در نيمة اول قرن ۲۱ آسيب شديدي به درختان و سبزيجات در نزديكي نقطة ذوب ديده شده كه غالباً مقدار زيادي از دي اكسيد سولفوراز كانه‌هاي فلزي سرشار از سولفور آزاد مي شدند. گاهي اوقات ساطع شدن دي اكسيد سولفور از نيروي الكتريكي كه با سوختن سوخت‌هاي فسيلي شامل سولفور ايجاد مي‌شود سبب آسيب به سبزي‌ها و آبهاي محلي مي‌شود. براي حمايت از محيط‌هاي محلي قانون هواي پاك آمريكا كه مصوب سال ۱۹۷۰ است به نيروي گياهان و نقاط ذوب نياز داشت تا توده‌هاي ساطع شده در هزار فوتي سطح زمين را بسازد.

انتظار مي رفت كه رها شدن اين مواد آلوده كننده در اين ارتفاع سبب تضعيف آنها در جو شده به نحوي كه به هيچ مكاني آسيب نرساند. بعد از اينكه اين توده‌ها در ارتفاع ساخته شدند، آسيبهاي محلي كاهش يافت، اما مشكل متفاوت ديگري به آرامي شروع شد: ساطع شدن توده‌هاي دي اكسيد سولفور و اكسيد گازها در جو تبديل به ايروسل‌هاي (اسپري) اسيدي مي‌شوند. ايروسل‌ها روي زمين، آب و يا روي مواد ساختة بشر جاري شده و يا ته‌نشين مي‌شوند.

در مقايسه با مناطق ساطع كننده، اين مواد آلوده كننده به ميزان گسترده‌اي كاهش يافته‌اند. همچنين، برخي خاكهاي قليايي به خنثي كردن اسيد رها شده در طول دوره‌هاي طولاني ادامه مي دهند. هر چند كه طبيعتاً برخي اسيد‌ها و يا خاكهاي قليايي ضعيف نيروي محدود شده‌اي براي خنثي كردن اسيد دارند. بنابراين، خاك اسيدي شده و اسيد به نهرها و درياچه‌هاي نزديك ريخته مي‌شود. اسيد‌رها شده همچنين در برف زمستاني محصور شده تا اينكه در بهار برفها آب شده و آنها به خاك‌ها نفوذ كرده و يا درون آبها ريخته شوند. اسيد همچنين مستقيماً به آبها نفوذ مي‌كند. براي فهم معناي اسيد و درجه اسيدي و قلياي (PH) و اينكه چگونه يك پ هاش اسيدي مي‌تواند در زندگي آبزيان تأثير گذار باشد به باكس ۶٫۲ و شكل ۶٫۲ نگاه كنيد. اسيد جاري شده و اسيد رها شده از هوا مي‌تواند آب را به اندازه‌ي اسيدي كند كه به ماهي‌ها و ديگر اورگانيسم‌هاي آبزي آسيب برساند و يا آنها را از بين ببرد. (شكل ۶٫۲) و همان طور كه در ابتدا در نروژ و آلمان در سال ۱۹۶۰ ديده شد، رشد جنگل كاهش يافته و ممكن است درختان از بين بروند.

شکل ۱-۶

PH: تأثير آن بر زندگي آبزيان:
۷ هفت پ هاش خنثي است.
۶ حفروتها و چنگاره‌ها كم كم نابود مي‌شوند. (چنگاره‌ها جزء جانوران ريز دريايي هستند.)
۵ تخم‌هاي ماهي‌ها از بين رفته و برخي از ماهي‌ها مي ميرند.
۵-۴٫۵ برخي از گونه‌هاي ماهي‌ها مانند ماهي خاردار و ماهي قزل آلا كم كم نابود مي‌شوند.
۴ ممكن است سبب نابودي مگسها و قورباغه‌ها شود.

شكل ۲-۶: چگونه اسيد باران را اسيدي مي كند؟
عبارت پ هاش (PH) اشاره به ميزان اسيدي و يا قليايي يك محلول دارد. پ هاش هفت خنثي است. هر چه قدر اين ميزان از هفت بالاتر رود، ميزان قليايي محلول افزايش مي يابد و هر چه قدر اين ميزان از هفت كمتر شود، ميزان اسيدي آن افزايش مي يابد. ميزان پ هاش لگاريتمي است بنابراين هر واحد پ هاش نشان دهندة يك تغيير ده‌گانه مي باشد، ميزان اسيدي پ هاش ۵، ده برابر از پ هاش ۶ بيشتر است. ميزان اسيدي پ هاش ۴، صد برابر از پ هاش ۶ بيشتر است. تنها آبي كه پ هاش خنثي دارد، آب مقطر مي‌باشد و يا آبي كه دستخوش اسمزهاي معكوس شده، يعني تمام مواد شيميايي آن از بين رفته و آب خالص حاصل شده است.

به دليل اينكه به طور طبيعي در جو اسيد وجود دارد. پ هاش باران كمتر از نصف مي‌باشد. هر چند كه پ هاش پائين‌تر از ۵٫۶ نشان دهندة تأثير فعاليتهاي انسان ها است. از سال ۱۹۶۵، متوسط پ هاش ساليانه باران و برف در شمال شرق آمريكا ۴٫۰۵ تا ۴٫۴ بوده كه پائين تر از ۵٫۶ مي‌باشد. بيشتر قسمتهاي شرقي رودخانه مي سي سي پي در آمريكا كه شامل جنوب شرقي نيز مي شود، بارش باران اسيدي همراه با تغيير ميزان اسيدي مشاهده شده است. در موارد بسيار نادر با رانهايي با يك پ هاش كمتر از سركه، يعني حدود ۳ باريده است كه حتي ميزان اسيدي آن مانند آب ليمو بوده است.

دولت آمريكا در سال ۱۹۸۰ نيم ميليون دلار براي طرح ملي ارزيابي ريزش اسيد رها شده سرمايه گذاري كرده است. تيم‌هاي دانشمندان در سراسر كشور به اين بررسي مشغول شدند اين بررسي مستلزم كوشش و مهارت بسياري بود هدف آن فهم ميزان اسيد آزاد شده و تأثيرات آن بوده است. فاكتورهاي بسياري مطالعات آنها را پيچيده كرده بود. باران پ هاش نرمالي نداشت، مواد اسيدي و قليايي به طور طبيعي در هوا وجود داشتند و پ هاش باران را تحت تأثير قرار مي دادند، به نحوي كه ميزان پ هاش باران در مناطق محلي مختلف با يكديگر فرق داشت. باران در شرق آمريكا به طور طبيعي اسيدي هستند. بنابراين، دانستن پ هاش واقعي بسيار مهم است. براي محققان بسيار مشكل بود كه تصميم بگيرند كه آيا باران اسيدي تأثيرات زيان آوري بر جنگلها دارد زيرا بسياري از فشارها به علاوة رها سازي اسيد تأثيراتي بر درختان گذاشته است. كه در ميان آنها مي‌توان به خشكسالي، شدت دما در زمستان و تابستان، كافي نبودن مواد مغذي در خاكها، حملة حشرات، و آلودگي‌هاي قارچي اشاره كرد. ميزان اوزن در سطح زمين نيز مي‌تواند تأثير مهمي داشته باشد.