ĮVADAS
Kadaise, prieš keletą šimtų metų Žemę galima buvo pavadinti švaria ir gyvybei tinkama planeta. Čia buvo stabili ir „žmogiška“ atmosferos sudėtis (78.08% azoto dujų, 20.95% deguonies, 0.934% argono, šiek tiek CH4 , O3 , H2S, CO, SOx , NOx, nuo 1 iki 4% vandens garų ir tik apie 0.02% anglies dioksido), vientisas ir proporcingas ozono sluoksnis, buvęs maždaug 25 km aukštyje nuo paviršiaus patikimai sulaikydavo ultravioletinę saulės spinduliuotę, o vidutinė planetos temperatūra tebuvo apie 15 laipsnių Celsijaus…
Tačiau XVIIIa. viduryje padėtis ėmė smarkiai blogėti – prasidėjo pramoninė revoliucija. Dėmesys buvo kreipiamas tik į pelną, apie tokį dalyką kaip poveikis aplinkai atsiminta tik tada, kai ėmė aiškėti baisios viso to pasekmės – atsirado toks terminas, kaip gamtos tarša.
Iš viso technogeninė (žmogaus sukelta) tarša skirstoma į tris grupes: fizikinę, biologinę ir cheminę. Fizikinę taršą sudaro tokie reiškiniai kaip triukšmas, vibracijos, elektromagnetiniai laukai, jonizuojanti spinduliuotė, šiluminė spinduliuotė, ultravioletiniai bei matomos spektro srities spinduliai ir t.t. Biologinei taršos grupei priskiriami užkrėtimai mikroorganizmais, o cheminei, dažniausiai pasitaikančiai taršai – ne tik įvairūs cheminiai elementai ir medžiagos, bet ir junginiai, susidarantys jiems sąveikaujant tarpusavyje ar veikiant įvairiems biosferos faktoriams. Tokia tarša ypač pavojinga, nes susidarantys junginiai kartais būna toksiškesni ir pavojingesni negu pradiniai į aplinką patenkantys teršalai. Be to, cheminiai teršalai gali migruoti vienos sferos ribose. Pavyzdžiui, į vandenį patekusi medžiaga gali judėti jame nepriklausomai nuo to, ar yra tirpale, ar adsorbavosi ant suspenduotų dalelių. Dirvoje ji vyksta dėl difuzijos ir masių pernašos, kurioje dalyvauja nešėjas vanduo, bei kurio judėjimą apsprendžia kitos jėgos.O štai į atmosfera patekusi medžiaga yra pernešama oro srautų – jos judėjimo greitį sąlygoja atitinkami meteorologiniai reiškiniai. Medžiagų migraciją vienoje sferoje nulemia tik pernašos proceso charakteristikos toje sferoje, medžiagos savybės tam įtakos neturi. Šios savybės tampa reikšmingos, kai vyksta migracija tarp sferų – čia viską lemia termodinaminiai ir kinetiniai medžiagų pokyčių parametrai.
Iš viso galima išskirti keturias svarbiausias cheminės taršos atmosferoje sukeltas problemas – rūgščiuosius lietus, ozono skyles, smogą ir globalinį atšilimą.
RŪGŠTIEJI LIETŪS
Pirmą kartą rūgštieji lietūs buvo pastebėti Mančesteryje, viename didžiausių Anglijos pramoninės revoliucijos centrų. 1852m. mokslininkas R. A. Smitas nustatė, kad juos įtakoja užterštumas ir 1872-aisiais pirmasis panaudojo rūgščiojo lietaus terminą. Tačiau rimtai mokslininkai šį reiškinį pradėjo tyrinėti tik XX a. 7-ajame dešimtmetyje.
Rūgščiojo lietaus pokyčius lengviausia nustatyti pagal ledo sluoksnius ledynuose. Juose sušalusio vandens pH kito nuo 6 (pramoninės revoliucijos pradžioje) iki 4,5 ar net 4. Taip pat stebimi organizmai, vadinami titnagdumbliais, kurie gyvena kūdrose ar tvenkiniuose. Žuvę organizmai formuoja nuosėdas vandens telkinio dugne. Šiems dumbliams reikalingas tam tikras pH, taigi jų gausumas įvairiuose sluoksniuose rodo pH pokytį.
Nuo pramoninio perversmo pradžios sieros ir azoto oksidų emisija smarkiai padidėjo. Pramoniniuose rajonuose aptinkamas pH tiesiog katastrofiškas – gerokai mažesnis už 2,4. Būtent stambūs pramoniniai rajonai, kaip ir transportas, yra pagrindiniai rūgščiojo lietaus sukėlėjai. Dažniausiai rūgštusis lietus iškrinta gana toli nuo susidarymo vietos – daugiausiai tokio lietaus kliūva kalnams (tiesiog dėl didesnio kritulių kiekio). Šio efekto pavyzdys gali būti Skandinavijos regionas, kuriame rūgštusis lietus daug didesnis, nei šių šalių atmosferos tarša. Turbūt labiausiai rūgščiojo lietaus problema pasireiškia rytų Azijoje, didžiojoje Europos dalyje, beveik visoje Rusijoje ir vietovėse pavėjui nuo jų.
Rūgštusis lietus – labai plati, daug sričių apimanti problema. Labiausiai jis kenkia įvairiai florai, daugiausia medžiams (visų pirma – eglinėms medžių grupėms). Be to, žiemos mėnesiais, kai didžiausia sieros dioksido koncentracija, sniego paviršiuje susikaupia rūgštūs sieros junginiai, ir tirpstant sniegui stipriai ir netikėtai padidėja vandens telkinių rūgštingumas. Dėl to gali išnykti mailius (taip neseniai įvyko Švedijoje). Taip pat rūgštieji lietūs skatina koroziją. Dėl to pastoviai tenka restauruoti istorinius monumentus ir kitokį ne po stogu esantį kultūrinį paveldą.
Padidėjęs rūgšties kiekis padarė didelę žalą jautrioms ekosistemoms – aukštumų miškams ir vandens organizmams. Kai kuriais atvejais jis pakenkė daugeliui biologių bendrijų, pavyzdžiui, tam tikruose ežeruose ar upeliuose išnaikino kurią nors žuvų rūšį. Dažnai poveikis sukelia organizmų įvairovės ekosistemoje sumažėjimą. Tai – dažnas reiškinys JAV rytuose, kur lietus ypač rūgštingas, o dirva dažnai nesugeba rūgščių neutralizuoti. Daugiau nei pusė miškų vakarų Europoje yra arba kada nors buvo pažeisti rūgščiojo lietaus.
Susidaro rūgštusis lietus, kai sieros dioksidas (SO2) ir azoto oksidai (N2O, NO, N2O3, NO2) patenka į atmosferą, ir susimaišę su vandeniu
chemiškai pakinta. Iš šio vandens susidaro debesys ir vanduo patenka į žemę su lietumi ar sniegu. Toks lietus didina dirvos rūgštingumą, gali sutrikdyti ežerų ar upelių cheminį balansą.
Iš esmės rūgščiuoju lietumi laikomi bet kokie krituliai su mažesniu nei normaliu pH. Anglies dioksidas (CO2) išsiskaido ir susidariusi silpna angliarūgštė (H2CO3) vandens pH sumažina iki 5,6 arba daugiau (įprastinis lietaus vandens pH – 6). Tačiau kartais dėl natūralių rūgšties šaltinių rūgščiojo lietaus pH gali nukristi ir iki 4,5.