Saurer Regen Aufsatz

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Saurer Regen Aufsatz




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Saurer Regen bezieht sich sowohl auf die feuchte als auch auf die trockene Ablagerung von atmosphärischen Materialien, die hohe Konzentrationen von Salpeter- und Schwefelsäure enthalten. Die feuchte Ablagerung kann zusätzlich zu Regen Nebel, Hagel, Schneeregen oder Schnee umfassen; die trockene Ablagerung ist gewöhnlich Staub oder Rauch.

Wie bildet sich saurer Regen?

Saurer Regen ist ein Sekundärluftschadstoff.

Es wird nicht direkt in die Luft abgegeben; es entsteht vielmehr durch die Abgabe von Schwefeldioxid (SO2) und Stickoxiden (NOx) in die Atmosphäre. In der Atmosphäre reagiert SO2 mit anderen Chemikalien, hauptsächlich Wasser und Sauerstoff, um Schwefelsäure (H2SO4) zu bilden; die Stickoxide reagieren zu Salpetersäure (HNO3).





Sobald sie einmal gebildet sind, können die vorherrschenden Winde diese Verbindungen auf Entfernungen von bis zu mehreren hundert Kilometern über Staats- und Landesgrenzen hinweg transportieren.

Obwohl natürliche Quellen wie ausbrechende Vulkane und zersetzendes Pflanzenmaterial diese Gase freisetzen können, resultieren die meisten Emissionen hauptsächlich aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe. In den Vereinigten Staaten stammen etwa 67 Prozent des emittierten SO2 und 25 Prozent des emittierten NOx aus Kraftwerken, die fossile Brennstoffe verbrennen.

Andere Quellen für diese Gase sind ebenfalls hauptsächlich industrieller Natur, einschließlich Erzschmelze, kohlebefeuerte Generatoren und Verbrennung von Brennstoff in Kraftfahrzeugen.

Wie wird saurer Regen gemessen?

Alle Säuren, einschließlich saurem Regen, werden unter Verwendung der pH-Skala gemessen.





Die pH-Skala basiert auf der Tendenz einer Substanz, Wasserstoffionen in Lösung freizusetzen; Je leichter eine Substanz Wasserstoffionen freisetzt, desto stärker ist eine Säure. Die pH-Skala reicht von einem Wert von 0 für sehr starke Säure (sehr schwache Base) bis zu einem hohen Wert von 14 für eine sehr schwache Säure (sehr starke Base).





In Potenzen von 10 berechnet, ist Wasser mit einem pH-Wert von 4 10-mal saurer als Wasser mit einem pH-Wert von 5. Destilliertes Wasser hat einen pH-Wert von 7, was in der Natur selten ist, selbst bei unverschmutztem Regen. Denn natürlich vorkommendes Kohlendioxid (CO2) in der Atmosphäre löst sich im Regenwasser auf, bildet schwache Kohlensäure und senkt den pH-Wert auf etwa 5,6. Nach Angaben der U. S. Environmental Protection Agency (USEPA) hatte ab 2000 der säurehaltigste Regen, der in den Vereinigten Staaten fiel, einen pH von ungefähr 4,3.

Wo ist saurer Regen ein Problem?

In den Vereinigten Staaten ist saurer Regen vor allem in der östlichen Hälfte des Landes, in Teilen des Nordostens und des nördlichen Mittelwestens ein Problem.

Die niedrigsten pH-Werte - das Ergebnis der starken Industrialisierung in Pennsylvania, Ohio und Illinois - sind in New York und im zentralen New England sowie in Ontario, Quebec und den Seeprovinzen in Kanada zu finden.

Abgesehen von einigen lokalisierten Fällen von etwas niedrigeren pH-Werten ist das Problem in den südlichen und westlichen Teilen der Vereinigten Staaten weniger ausgeprägt.

Eine von der USEPA Mitte der 1980er Jahre durchgeführte nationale Oberflächenwasseruntersuchung untersuchte mehr als 1.000 Seen, die größer als 10 Acres waren, und viele Bäche, die für eine Versauerung anfällig waren. Die Untersuchung ergab, dass viele dieser Seen und Bäche an chronischer Säure leiden, wobei das Wasser konstant einen niedrigen pH-Wert beibehält.

Die Umfrage ergab, dass von den untersuchten Seen und Bächen saurer Regen in 75 Prozent der sauren Seen und 50 Prozent der sauren Bäche die Ursache für den Säuregehalt war. Die Untersuchung identifizierte die Adirondacks und Catskill Mountains in New York, das mittlere Appalachen-Hochland entlang der Ostküste, den nördlichen Mittleren Westen und Bergregionen des Westens als Gebiete, in denen viele der Oberflächengewässer besonders empfindlich gegenüber Versauerung sind.

Eine laufende Überwachung durch den US Geological Survey sowie eine Studie der Hubbard Brook Research Foundation haben ergeben, dass sich die Bedingungen nicht wesentlich verbessert haben.

Im Nordosten, wo die Böden wenig Fähigkeit haben, Säuren zu neutralisieren (bekannt als Pufferkapazität), haben einige Seen jetzt einen pH-Wert von 5 oder weniger, mit einem niedrigsten berichteten pH von 4,2 in Little Echo Pond in Franklin, New York.

Der Umfang des Problems ist noch größer, wenn Seen kleiner als 10 Acres berücksichtigt werden.

Das östliche Kanada weist eine dem Adirondack-Gebirge sehr ähnliche Erde auf, und seine Seen sind extrem anfällig für chronische Versauerung.

Laut der kanadischen Regierung sind schätzungsweise 14.000 Seen in dieser Region sauer. Ebenfalls anfällig für die Auswirkungen der Säureablagerung sind Ströme, die über Böden mit geringer Pufferkapazität fließen. Die Umfrage ergab, dass 580 Bäche in der mittelatlantischen Küstenebene sauer sind. Die höchste Konzentration an sauren Strömen wurde in den New Jersey Pinelands gefunden, wo über 90 Prozent der Ströme sauer sind.

Im mittelatlantischen Hochland sind mehr als 1.350 der Ströme sauer.

Neben der chronischen Versauerung kann es zu kurzzeitigen Phasen kommen, die als episodische Versauerung bezeichnet werden, wenn der pH-Wert aufgrund starker Niederschläge von Regen oder Abfluss von Schneeschmelze sinkt. Viele Seen und Bäche in den Vereinigten Staaten und Kanada sind anfällig für diese episodische Wirkung. Die USEPA schätzt, dass ungefähr 70 Prozent der Seen in den Adirondacks gefährdet sind.

Was sind die Auswirkungen von saurem Regen?

Die Auswirkungen von saurem Regen auf die Umwelt werden am deutlichsten in Oberflächengewässern wie Bächen, Seen und Sümpfen beobachtet.

Saurer Regen fällt direkt auf diese aquatischen Lebensräume, und saurer Abfluss fließt in sie nach dem Fallen auf ländliche und städtische Gebiete. Der Einfluss kann katastrophal sein. In den Vereinigten Staaten zeigen viele aquatische Arten die tödliche Wirkung einer längeren Exposition gegenüber sauren Bedingungen, manchmal in einem solchen Ausmaß, dass die Gesamtpopulationen ganzer Arten reduziert sind und Arten, die für niedrige pH-Werte empfindlicher sind, aussterben.

All diese Effekte tragen dazu bei, die Biodiversität der betroffenen Systeme zu reduzieren.Einige saure Seen haben keine Fische mehr in ihnen.

Aquatische Systeme sind nicht die einzigen betroffenen.

Waldsysteme in Europa, Nordamerika und Asien weisen ebenfalls Schäden durch sauren Regen auf, die sich negativ auf die Keimlingsproduktion, die Baumdichte und die Gesamtlebensfähigkeit der Wälder auswirken.

Besonders gravierend ist das Problem in Höhenwäldern, wo die Bäume längere Zeit dem sauren Niederschlag ausgesetzt sind. Der direkteste Schaden ist an Sämlingen und an Geweben von erwachsenen Bäumen.





Der höhere Säuregehalt kann jedoch Nährstoffe aus dem Boden herauslösen und Metalle wie Aluminium, die für die Pflanzen toxisch sind, mobilisieren.

Darüber hinaus können geschwächte Bäume anfällig für Insekten und Krankheiten werden.

Zusätzlich zu Schäden an der natürlichen Umgebung verursacht saurer Regen auch Schäden an nicht-natürlichen Objekten.

In vielen Städten zerstört saurer Niederschlag zahlreiche historische und zeitgenössische Gebäude und Kunstwerke. Strukturen aus Kalkstein und Marmor - darunter das Parthenon, das Taj Mahal, das Washington Monument und zahlreiche mittelalterliche Kathedralen in ganz Europa - sind am anfälligsten wegen ihrer hohen Reaktivität mit Säuren.

Zusätzlich kann Säurefällung den Stahl in Stahlbeton korrodieren und Gebäude, Brücken und Straßen beschädigen. Nach Schätzungen des Council on Environmental Quality belaufen sich die wirtschaftlichen Verluste in den Vereinigten Staaten jedes Jahr auf rund $ 4,8 Milliarden an direkten Kosten.

Was kann getan werden?

Da saurer Niederschlag ein Ergebnis der Luftverschmutzung ist, ist die effektivste Strategie, die Emissionen der Schadstoffe in die Atmosphäre zu reduzieren.

Dank der neuen Technologie konnten die Fabriken die SO2-Emissionen in den Schornsteinemissionen verringern. Allerdings sind die NOx-Emissionen im gleichen Zeitraum angestiegen, was auf die Notwendigkeit strengerer Luftreinhaltevorschriften hindeutet.

Literaturverzeichnis:

  1. Umwelt Kanada. 2013. "Acid Rain." Abgerufen 29. März 2017 (https://www.ec.gc.ca/air/default.asp?lang=En&n=AA1521C2-1)
  2. Hubbard Brook Forschungsstiftung.

    "Acid Rain." Abgerufen 29. März 2017 (http://hubbardbrookfoundation.org/acid-rain/).

  3. S. Umweltschutzbehörde. 2007. "Acid Rain." Abgerufen 29. März 2017 (https://www.epa.gov/acidrain).
  4. S. Geologische Übersicht. "Acid Deposition." Abgerufen 29. März 2017 (https://www2.usgs.gov/science/science.php?thcode=2&term=6).

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