background image

20. Kwaśne deszcze. 

Nazwa ta określa wszystkie rodzaje kwaśnych opadów, tzn. kwaśne zanieczyszczenia 
powietrza, które mogą znajdować się w kwaśnym deszczu, mgle lub też w kwaśnym śniegu. 
Taki sposób transportowania na ziemię kwasów nazywany jest MOKRĄ DEPOZYCJĄ. 
SUCHA DEPOZYCJA - to zanieczyszczenia transportowane bezpośrednio na powierzchnię 
ziemi jako gazy lub pyły bez absorbowania przez nie wilgoci.  
Kwaśne zanieczyszczenia powietrza są powodowane głównie przez cztery rodzaje gazów:  
tlenki siarki - SxOy – zwlaszcza SO2, który wydobywa się w czasie spalania paliw 
kopalnych tj. węgla, ropy, gazu ziemnego, jak również z wód morskich, wulkanów i rozkładu 
materii organicznej.

 

Łatwo rozpuszcza się w wodzie, tworząc kwas siarkowy (IV) - H 

SO 

który w czystych roztworach ulega stopniowemu utlenieniu tlenem z powietrza do kwasu 
siarkowego (VI) - H 

SO 

. Zanieczyszczenia te głównie są spowodowane przez huty, 

koksownie i elektrownie węglowe, paleniska domowe. 

SO

2

+H

2

O ↔H

+

+HSO

-

2HSO

-

3

+O

2

↔2H

+

+2SO

2-

H

2

O

2

+HSO

-

3

→ SO

4

2-

+H

+

+H

2

O

3

+HSO

3

_

→SO

4

2-

+H

+

+O

Istotną sprawą jest fakt, że wulkany stanowią bardzo nieciągłe (w czasie i przestrzeni) źródło. 
Z tego względu wprowadzają stosunkowo duże ilości SO

2

 w krótkim odcinku czasu. 

Dodatkowym źródłem emisji są wulkaniczne pęknięcia i szczeliny łagodnie emitujące gazy 
przez długi czas.      
Spalane paliwo w elektrowniach węglowych, paleniskach domowych czy koksowniach 
zawiera siarkę, która utlenia się do SO

2

. Siarka częściowo występuje w postaci pirytu FeS

2

4FeS

2

+11O

2

→8SO

2

+2Fe

2

+O

Dodatkowo zanieczyszczenia metaliczne zawarte w paliwach (żelazo lub mangan) katalizują 
przemianę rozpuszczonego SO

2

 do H

2

SO

4

 
tlenki azotu -NxOy lub NOx - około 50% z nich pochodzi ze źródeł naturalnych,Wytwarzają 
się podczas wysokotemperaturowego spalania paliw kopalnych np. w elektrowniach 
węglowych, koksowniach i w transporcie. Tlenki azotu ulegają w atmosferze bardzo 
złożonym przemianom, szczególnie w przypadku obecności innych zanieczyszczeń powietrza 
(np. węglowodorów). Zanik tlenków azotu (NO 

) w atmosferze związany jest z ich 

przemianą do kwasu azotowego (V) - HNO 

. Istotną rolę w ich przemianie przypisuje się 

udziałowi wolnych hydroksyli (OH 

). 

NO

2

+OH↔HNO

N

2

O

5

+H

2

0↔2HNO

3

 

Chociaż tlen sam jest silnym utleniaczem, jego reakcja z azotem z wytworzeniem NO nie 

zachodzi łatwo ze względu na wysoka entalpię. Jednak energia wystarczająca do zajścia tej 

reakcji może być uzyskana w wyniku wyładowań atmosfetycznych i w silnikach 

spalinowych.  

N

2

 + O

2

  → 2NO 

Dalsze utlenienie NO przez ozon prowadzi do powstania NO2, który może reagować z 

rodnikami lu innymi tworząc kwas azotowy: 

background image

 

OH + NO

2

  → HNO

3

 + M 

Ten produkt dociera do powierzchnii Ziemi wraz z opadami, powodując znaczne 

zanieczyszczenie. 

węglowodory CxHy - pochodzące z silników spalinowych; 

ozon O3 - stężenie ozonu przy powierzchni ziemi jest niewielkie, przy połączeniu z NOx, 

węglowodorami CxHy powiększa się, przez co staje się szkodliwe; 

 

Te gazy tworzą kwasy, łącząc się z kroplami wody znajdującymi się w powietrzu (mokra 

depozycja) lub też opadają na ziemię tworząc kwasy na drzewach, w wodzie i glebie. Sucha 

depozycja zanieczyszczeń występuje zazwyczaj w pobliżu ich źródeł, natomiast mokra 

depozycja może mieć miejsce w odległości ponad 1000 km od miejsca jej powstania. Kwaśne 

deszcze nie dość, że zanieczyszczają powietrze, to mają również szkodliwy wpływ na 

roślinność, zwierzęta a także na człowieka. 

W warunkach naturalnych kwasowość opadu atmosferycznego jest określona wskaźnikiem 
pH o wartości 5,65. Opad którego wartość pH jest niższa od 5,6 przyjęto określać mianem 
kwaśnego opadu atmosferycznego. Wartość taką nadaje wodzie deszczowej proces 
rozpuszczania dwutlenku węgla. 

 
CO

2

 + H

2

O↔H

2

CO

H

2

CO3 ↔H

+

+HCO

-

HCO

-

3

 ↔ H

+

+HCO

-

 

Kwaśne deszcze powodują zakwaszanie gleby, obumieranie dużej ilości drzew, niszczenie 
runa leśnego i innych roślin (hamowanie fotosyntezy), a także niszczenie budowli i innych 
obiektów stworzonych przez ciężką czasami niewolniczą pracę człowieka. Jak wiadomo 
H

2

SO

4

 działa korozyjnie w stosunku do elementów z żelaza i niszczy materiały budowlane. 

Kwas siarkowy powoduje przemianę kamienia wapiennego w gips. 

H

2

SO

4

+CaCO

3

+H

2

O→CO

2

+CaSO

4

*2H

2

Gips jest rozpuszczalny pod wpływem wody deszczowej, ponadto gips zajmuje większą 
objętość niż kamień wapienny i „eksploduje od wewnątrz”.