Προσπελάσεις (Views): 3667
Πακέτο: Α. ΠΟΛΛΕΣ ΘΕΜΑΤΙΚΕΣ ΕΝΟΤΗΤΕΣ: Περιβαλλοντική Εκπαίδευση στο Δημοτικό Σχολείο

Ενότητα: Αέρας

Κεφάλαιο: Η ΟΞΙΝΗ ΒΡΟΧΗ

Η ΟΞΙΝΗ ΒΡΟΧΗ
 
Με τον όρο όξινη βροχή ή όξινα κατακρημνίσματα θεωρείται το σύνολο των όξινων αποθέσεων στην επιφάνεια της Γης, είτε σε υγρή είτε σε ξηρή μορφή, που προέρχεται από την ατμόσφαιρα και προκαλείται από την αύξηση των εκπομπών διοξειδίου του θείου (SO2) και οξειδίων του αζώτου (NOx), προϊόντων της καύσης του άνθρακα και του πετρελαίου που χρησιμοποιούνται στις βιομηχανικές δραστηριότητες, τις μεταφορές, τις κεντρικές θερμάνσεις και τους σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας (Σχήμα 14).
 

Σχήμα 14
Κατανομή πηγών SO2 και NOx
Πηγή: Μελάς κ.ά. 2000.
 
Όταν το διοξείδιο του θείου και τα οξείδια του αζώτου (πρωτογενείς ρύποι) παραμείνουν στην ατμόσφαιρα συμμετέχουν σε μια σειρά χημικών αντιδράσεων που γίνονται με τη βοήθεια της ηλιακής ακτινοβολίας, της υγρασίας και του οξυγόνου του αέρα και μετατρέπονται τελικά σε θειικό και νιτρικό οξύ αντίστοιχα (δευτερογενείς ρύποι). Τα ισχυρά αυτά οξέα ακολουθούν δύο βασικές πορείες μέχρι την επιφάνεια της Γης. Είτε με τη μορφή στερεών σωματιδίων και αερίων διαχεόμενα στις αέριες μάζες καθιζάνουν στο έδαφος (ξηρή μεταφορά και απόθεση) είτε φορτίζουν το νερό της βροχής και των υπόλοιπων υγρών κατακρημνισμάτων δια μέσου των οποίων αποτίθενται στο έδαφος (υγρή μεταφορά και απόθεση).
Οι ξηρές αποθέσεις συνήθως συσσωρεύονται στην άμεση ή ευρύτερη περιοχή του τόπου παραγωγής των ρύπων και εμπεριέχουν σε μεγάλο ποσοστό και πρωτογενείς ρύπους (SO2 και NOx) οι οποίοι λόγω του σχετικά μικρού χρόνου παραμονής τους στην ατμόσφαιρα δεν έχουν προλάβει να οξειδωθούν.
Οι ξηρές αποθέσεις δρουν πολλαπλά στην υποβάθμιση του περιβάλλοντος: διαβρώνουν οικοδομικά υλικά (συμπεριλαμβανομένων των μετάλλων και της πέτρας), παρεμποδίζουν την αύξηση των φυτών, μειώνουν την απόδοση των καλλιεργειών όταν αποτίθενται σε δάση και αγροκτήματα και συνεισφέρουν στη δημιουργία των τοπικών «νεφών» ρύπανσης.
Η υγρή μεταφορά και απόθεση ακολουθεί τους δρόμους των υδρατμών και της βροχής και συνιστά στην κυριολεξία το φαινόμενο της όξινης βροχής. Λόγω της ταχείας μετακίνησης των νεφών στην ατμόσφαιρα οι αποθέσεις μπορούν να λάβουν χώρα σε περιοχές που βρίσκονται σε απόσταση εκατοντάδων χιλιομέτρων από την πηγή της εκπομπής των ρύπων και συνιστούν μία από τις κλασικότερες περιπτώσεις διακρατικής ρύπανσης.
Η βροχή, το χιόνι ή το χαλάζι που πέφτουν στη γη, εφόσον εμπεριέχουν θειικό οξύ και νιτρικό οξύ έχουν pΗ μικρότερο από 5,6 που είναι το φυσιολογικό pΗ του νερού των κατακρημνισμάτων. Ανάλογα με την περιεκτικότητα τους σε οξέα γίνονται περισσότερο ή λιγότερο όξινα με σοβαρές επιπτώσεις στα εδάφη, τα δάση, τις καλλιέργειες και τα επιφανειακά νερά ιδίως τις λίμνες.
Εισχωρώντας στο έδαφος η όξινη βροχή προκαλεί αποσάθρωση των πετρωμάτων και απελευθέρωση βαρέων μετάλλων που είναι τοξικά όπως κάδμιο, μόλυβδος, υδράργυρος και κυρίως, αλουμίνιο (βλ. Έδαφος).
Η τεχνητή οξίνιση του εδάφους (ιδίως σε εδάφη που είναι ήδη όξινα) αδρανοποιεί ή παρεμποδίζει την πρόσληψη βασικών θρεπτικών στοιχείων από τα φυτά. Στη θέση τους ενεργοποιούνται τα τοξικά βαρέα μέταλλα που αλλοιώνουν τη βασική λειτουργία της φωτοσύνθεσης. Παράλληλα, η πτώση της όξινης βροχής στα φύλλα διακόπτει τη λειτουργία των στομάτων με τα οποία τα φυτά αναπνέουν. Παρεμποδίζοντας λοιπόν τη σωστή ανάπτυξη και λειτουργία των φυτών, η όξινη βροχή τα οδηγεί στο θάνατο. Με τον ίδιο τρόπο στις λίμνες αναστέλλεται η ανάπτυξη του φυτοπλαγκτού ενώ οι τοξικές ουσίες που απελευθερώνονται με την οξίνιση του νερού μεταφέρονται και συσσωρεύονται στους υδρόβιους οργανισμούς με αποτέλεσμα την αργή ή γρήγορη καταστροφή του οικοσυστήματος. Τα βαρέα μέταλλα διαχέονται και στα υπόγεια νερά απειλώντας την υγεία των ανθρώπων δια μέσου του πόσιμου νερού.
 

Σχήμα 15
Ρύπανση του αέρα και όξινη βροχή

Τη δεκαετία του 1980 η όξινη βροχή θεωρήθηκε αποκλειστικά υπεύθυνη για το μαζικό θάνατο των δασών στις χώρες της Β. Ευρώπης και Αμερικής. Πρόσφατα έχει γίνει αποδεκτή η άποψη ότι η κυρία αιτία είναι μάλλον το όζον χωρίς βέβαια να αποενοχοποιείται η όξινη βροχή. Τα οξείδια του αζώτου δρουν λοιπόν προς δυο κατευθύνσεις: ως γενεσιουργός αιτία όξινης βροχής και ως πρόδρομες ενώσεις του όζοντος.

 
Καθώς η κίνηση του αέρα και των νεφών δεν αναγνωρίζει τα σύνορα των διαφορετικών κρατών, η ρύπανση από όξινη βροχή συχνά δημιουργεί εντάσεις μεταξύ των χωρών. Ανατρέχοντας στο πρόσφατο παρελθόν, περίπου το μισό από το πρόβλημα όξινης βροχής που είχε η πρώην Δ. Γερμανία εισαγόταν από γειτονικές χώρες. Οι Η.Π.Α. εξήγαγαν όξινη βροχή στον Καναδά αλλά εισήγαγαν από το Μεξικό. Οι Σκανδιναβικές χώρες που είχαν οξύτατο πρόβλημα στα δάση και τις λίμνες τους εισήγαγαν ρύπανση από πολλές χώρες της Κεντροδυτικής Ευρώπης. Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι η λίμνη Barkevatn της Νορβηγίας, στην οποία η όξινη βροχή κατά τη δεκαετία του 1970 είχε ως αποτέλεσμα την εξαφάνιση των πληθυσμών πέστροφας και πέρκας που ζούσαν εκεί. Στη Νότιο Κορέα οι ορυζώνες καταστρέφονται από τη ρύπανση που δημιουργείται στην Κίνα. Σήμερα, η Ασιατική ήπειρος απειλείται περισσότερο από την όξινη βροχή. Η Κίνα, και ιδιαίτερα η νοτιοδυτική Κίνα, αντιμετωπίζει μεγάλο πρόβλημα καθώς δάση και καλλιεργούμενες εκτάσεις έχουν καταστραφεί από τις όξινες συνθήκες (http://www.enviroliteracy.org/article.php/2.html).
Σε κάθε περίπτωση, στην Ευρώπη η κατάσταση έχει αρχίσει να βελτιώνεται μετά την προσπάθεια προσαρμογής των χωρών μελών της ΕΕ στις Οδηγίες για τη μείωση των εκπομπών αέριων ρύπων. Τη βελτίωση αυτής της κατάστασης μαρτυρούν ο Χάρτης 1 που δείχνει την εξέλιξη των εκτάσεων των οικοσυστημάτων που εκτίθενται σε περισσότερες όξινες αποθέσεις από εκείνες που μπορούν να αντέξουν χωρίς να υποστούν ζημιά, με εκτιμήσεις μέχρι το 2020. Η διαμόρφωση των χαρτών στηρίζεται στα λεγόμενα ‘κρίσιμα φορτία’ (critical leads), βάσει των οποίων υπολογίζεται η ποσότητα των ρύπων που μπορούν να αντέξουν διάφορα οικοσυστήματα.
 

Χάρτης 1
Υπερβάσεις των κρίσιμων φορτίων οξύτητας στην Ευρώπη (1980-2020)
Πηγή: Acid News, n.4 December 2007 (http://www.acidrain.org/pages/publications/an2007.asp)

Το πρόβλημα των όξινων αποθέσεων επικεντρώνεται σήμερα στην Ασία. Παρόλο που στην Ευρώπη, αλλά και σε παγκόσμιο επίπεδο, οι εκπομπές οξειδίων του θείου και του αζώτου ολοένα μειώνονται, στην Ασία οι τάσεις είναι αντίστροφες (Σχήματα 16.1. & 16.2 - Cofala et al. 2005).



Σχήμα 16.1
Εκτιμώμενη ανάπτυξη ανθρωπογενών εκπομπών SO2 σε παγκόσμιο επίπεδο (εκατ. τόνοι SO2)
  
 
Σχήμα 16.2
Εκτιμώμενη ανάπτυξη ανθρωπογενών εκπομπών NOx σε παγκόσμιο επίπεδο (εκατ. τόνοι NO2)
* Δεν συμπεριλαμβάνονται οι εκπομπές από την καύση βιομάζας και τις διεθνείς μεταφορές

Πηγή: Cofala et al. 2005.