ฝนกรดคืออะไรและผลที่ตามมา
ฝนกรดเป็นฝนประเภทหนึ่งที่สามารถทำให้เกิดความไม่สมดุลของระบบนิเวศและผลเสียต่อเศรษฐกิจ
ภาพของชาห์ชาห์บน Unsplash
ฝนกรดเป็นแนวคิดที่คิดค้นโดยโรเบิร์ต แองกัส สมิธในปี 1872 ในเมืองแมนเชสเตอร์ สหราชอาณาจักร และหมายถึงการตกตะกอนประเภทต่างๆ ที่มีค่า pH เป็นกรด รวมถึงฝน หมอก ลูกเห็บ และหิมะ การตกตะกอนประเภทนี้อาจทำให้เกิดความไม่สมดุลของระบบนิเวศและผลเสียต่อเศรษฐกิจ
ฝนกรดคืออะไร
ฝนกรดเป็นคำกว้างๆ ที่อธิบายวิธีต่างๆ ที่กรดออกจากบรรยากาศ มีการใช้ครั้งแรกในบทความเรื่อง "Air and Rain in Early Chemical Climatology" เพื่ออธิบายรูปแบบที่เป็นกรดของฝนรอบๆ เมืองอุตสาหกรรมของแมนเชสเตอร์ ในทางวิทยาศาสตร์ ฝนกรดเรียกว่า "การสะสมของกรด" และสามารถเกิดขึ้นได้ทั้งในรูปแบบแห้งและเปียก
ความเป็นกรดของฝนวัดโดย pH ซึ่งถือว่าเป็นเรื่องปกติในการตกตะกอนเมื่ออยู่ที่ประมาณ 5.6 ยิ่ง pH ต่ำ (ต่ำกว่า 5.5) ฝนก็จะยิ่งมีความเป็นกรดมากขึ้น
การสะสมแบบแห้งและเปียก
การสะสมแบบแห้งมักเกิดขึ้นใกล้กับจุดปล่อยก๊าซ ในทางกลับกัน การสะสมแบบเปียกสามารถเกิดขึ้นได้หลายพันกิโลเมตรจากแหล่งกำเนิดมลพิษดั้งเดิม เชื่อกันว่าปัญหาฝนกรดเป็นผลมาจากการกำจัดออกไซด์ของซัลเฟอร์ ไนโตรเจน และองค์ประกอบอื่นๆ ที่มีอยู่ในบรรยากาศ การสะสมทั้งแบบแห้งและแบบเปียกสามารถเปลี่ยนเป็นเกลือในดินและทำให้เกิดความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อม
สาเหตุหลักของฝนกรด
แหล่งที่มาหลักของออกไซด์ของซัลเฟอร์ ไนโตรเจน และสารอื่นๆ ที่มีอยู่ในบรรยากาศคือถ่านหินที่ถูกเผาในโรงไฟฟ้า โรงหล่อ (ผลิต SO2) และไอเสียของยานยนต์ ออกไซด์เหล่านี้สามารถทำปฏิกิริยากับสารเคมีอื่นๆ และผลิตสารกัดกร่อนที่จบลงในน้ำฝน แต่ฝนกรดยังสามารถเกิดขึ้นได้หลังจากการระเบิดของภูเขาไฟ ซึ่งปล่อยก๊าซ อนุภาค สารประกอบกำมะถัน และฝุ่นออกมา
บ่อยครั้งขึ้นในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมระดับสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังการปฏิวัติอุตสาหกรรม ฝนกรดส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจ
ผลของฝนกรด
ดิน
เมื่อตกตะกอน ฝนกรดจะเพิ่มค่า pH ของดิน ทำให้ขาดสารอาหารและสูญเสียความอุดมสมบูรณ์ อัตราการสลายตัวยังส่งผลในทางลบ ทำให้การสลายตัวของพืชช้าลง การเปลี่ยนแปลงความเป็นกรดสูงสุดเกิดขึ้นในชั้นฮิวมัส
สภาพแวดล้อมทางน้ำ
ฝนกรดยังทำให้สภาพแวดล้อมทางน้ำเป็นกรด ซึ่งส่งผลต่อแพลงก์ตอนพืช สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง และปลา ในช่วงทศวรรษ 1970 ทะเลสาบมากกว่า 20% ทางตอนใต้ของนอร์เวย์สูญเสียปลา ความเป็นกรดจะเพิ่มอัตราการตาย ทำให้การสืบพันธุ์ล้มเหลว และเพิ่มการดูดซึมของโลหะหนัก
ด้วยค่า pH ต่ำ เช่นเดียวกับลักษณะของสภาพแวดล้อมหลังฝนตกกรด กบ คางคก และซาลาแมนเดอร์ก็ได้รับผลกระทบเช่นกัน แพลงก์ตอนสัตว์หายไปและสต็อกของปลาทุกชนิดกำลังหมดลงอย่างรวดเร็วเนื่องจากตัวอ่อนไม่สามารถเติบโตเต็มที่ในระดับความเป็นกรดนี้ อย่างไรก็ตาม บางชนิดสามารถเติบโตได้ในสภาพที่มีฝนกรด พืชน้ำขนาดใหญ่ลดจำนวนประชากรลงแต่สามารถทนต่อสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดได้ มอสสีขาวของสายพันธุ์ สปาญั่ม พวกเขาลงเอยด้วยการตั้งอาณานิคมของสิ่งแวดล้อม
ต้นไม้
ฝนกรดทำลายใบและรากของต้นไม้ ส่งผลให้ยอดไม้ปกคลุมลดลงและพืชตาย ป่าในเยอรมนีตะวันตกประสบกับความสูญเสียอย่างหนักเนื่องจากฝนกรด ในปี 1982 ป่าไม้ในเยอรมนีตะวันตก 7.7% ของ 7.4 ล้านเฮกตาร์ได้รับความเสียหายอย่างเห็นได้ชัด
เกษตรกรรม
พืชที่ปลูกมีความไวต่อฝนกรด ในสภาพแวดล้อมที่มีค่า pH 2.6 ตัวอย่างเช่น ถั่วเหลืองจะแสดงการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ที่ลดลง ซึ่งเป็นกระบวนการที่สำคัญสำหรับการเจริญเติบโตของพืช การเกษตรได้รับผลกระทบอย่างรุนแรงจากฝนกรด เนื่องจากทำให้อัตราการสังเคราะห์แสงลดลง
สาหร่าย เชื้อรา และไลเคน
สาหร่ายเชื้อราและไลเคนได้รับผลกระทบจากฝนกรดเช่นกัน จุลินทรีย์และกระบวนการทางจุลินทรีย์ต่างๆ ได้รับผลกระทบเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของดิน
วัสดุและอาคาร
ภาพของมิเกลบน Unsplash
อนุสาวรีย์หินที่ทำจากหินอ่อนและหินปูนและวัสดุก่อสร้างที่มีคาร์บอเนตจำนวนมากมีความเสี่ยงต่อฝนกรด สิ่งนี้สามารถแสดงถึงการสูญเสียมรดกที่สำคัญรวมถึงบันทึกทางประวัติศาสตร์และวัฒนธรรม
สุขภาพของมนุษย์
ฝนกรดเป็นรูปแบบมลพิษที่มองไม่เห็นและมีผลทางอ้อมต่อสุขภาพของมนุษย์ อาจมีการบริโภคโลหะหนักเพิ่มขึ้นเมื่อมีอยู่ในดินมากขึ้น โลหะหนักที่พบบ่อยที่สุด เช่น Al, Cd, Zn, Pb, Hg, Mn และ Fe ถูกละลายในดินและน้ำ ทำให้เข้าไปในน้ำใต้ดินที่มนุษย์บริโภคและปนเปื้อนอาหาร (ปลา เนื้อสัตว์ และผัก) และผู้บริโภคใหม่ .
การควบคุมฝนกรดและผลกระทบต่อเศรษฐกิจ
การควบคุมฝนกรดสามารถทำได้โดยใช้ปูนขาว (เพิ่มปูนขาว) ควบคุมการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและการแทรกแซงทางการเมือง แต่ละมาตรการมีข้อดีและข้อเสียของตัวเอง แต่สิ่งสำคัญคือต้องใช้มาตรการลดฝนกรด เนื่องจากผลกระทบอาจไม่สามารถย้อนกลับได้
ด้วยการสูญเสียการผลิตชีวมวล บริการระบบนิเวศที่ลดลง และผลกระทบต่ออาคาร พืชผล สัตว์น้ำและสัตว์น้ำและบนบก ความสูญเสียทางเศรษฐกิจก็มีมากเช่นกัน
