Περιεχόμενο
Τον 19ο αιώνα, ο Robert Angus Smith διαπίστωσε ότι, σε αντίθεση με τις παράκτιες περιοχές της Αγγλίας, η βροχή που έπεφτε σε βιομηχανικές περιοχές είχε υψηλά επίπεδα οξύτητας. Κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1950, νορβηγικοί βιολόγοι ανακάλυψαν ανησυχητικές μειώσεις στους πληθυσμούς ιχθύων στις λίμνες της Νότιας Νορβηγίας και κατέδειξαν το πρόβλημα σε εξαιρετικά όξινη βροχή. Παρόμοια ευρήματα σημειώθηκαν στον Καναδά κατά τη δεκαετία του 1960.
κλίμακα pH
Η κλίμακα pH κυμαίνεται από το μηδέν, που είναι πολύ όξινο, έως το 14,0, το οποίο είναι βασικό και δεν έχει καθόλου οξύτητα. Τα περισσότερα επιφανειακά ύδατα έχουν pH 7,0 και είναι ουδέτερα. Η κανονική βροχή έχει τιμή pH μεταξύ 5,0 και 5,5 και είναι ήπια όξινη. Όταν η βροχή συνδυάζεται με οξείδια του αζώτου ή διοξείδιο του θείου, η κανονική βροχή γίνεται πολύ πιο όξινη και μπορεί να έχει τιμή pH περίπου 4,0. Σε τιμές ρΗ, μια μετατόπιση από 5,0 σε 4,0 σημαίνει ότι η οξύτητα έχει αυξηθεί δέκα φορές.
Οξείδωση
Το διοξείδιο του θείου και τα οξείδια του αζώτου εισέρχονται στην ατμόσφαιρα μέσω των εκπομπών από την καύση καυσίμων που περιέχουν θείο, όπως το πετρέλαιο και ο άνθρακας, και μέσω της τήξης μεταλλευμάτων που περιέχουν θείο, όπως ο χαλκός, ο μόλυβδος και ο ψευδάργυρος. Οι επιστήμονες σήμερα γνωρίζουν ότι υψηλές συγκεντρώσεις νιτρικού οξέος και θειικού οξέος στη βροχή προκαλούνται από την οξείδωση των οξειδίων του αζώτου και του διοξειδίου του θείου στην ατμόσφαιρα και ότι αυτά τα οξέα εισέρχονται στον κύκλο του νερού καθώς οξειδώνονται στα σταγονίδια νέφους και στις ίδιες τις σταγόνες βροχής.
Διοξείδιο του θείου
Το διοξείδιο του θείου είναι δηλητηριώδες σε υψηλά επίπεδα και ανήκει σε μια ομάδα εξαιρετικά αντιδρώντων αερίων γνωστών ως "οξείδια του θείου". Σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες, όπως όταν καίγονται άνθρακας, πετρέλαιο και αέριο, το διοξείδιο του θείου οξειδώνεται - αντιδρά με οξυγόνο - - στην ατμόσφαιρα που παράγει θειικό οξύ. Σε διαδικασία που ονομάζεται απόθεση οξέος, το θειικό οξύ πέφτει από τα σύννεφα σε σταγόνες βροχής.
Οξείδια του αζώτου
Τα οξείδια του αζώτου είναι επίσης εξαιρετικά αντιδραστικά αέρια και σχηματίζονται όταν το οξυγόνο και το άζωτο αντιδρούν σε υψηλές θερμοκρασίες. Οι εκπομπές που περιέχουν οξείδια του αζώτου προέρχονται από την καύση βιομάζας σε τροπικές περιοχές και την καύση άνθρακα, πετρελαίου και φυσικού αερίου στα βόρεια μεσαία γεωγραφικά πλάτη. Όταν οξείδια του αζώτου στην ατμόσφαιρα, παράγουν νιτρικό οξύ. Παρόμοια με το θειικό οξύ, το νιτρικό οξύ συμβάλλει στην όξινη απόθεση και αποτελεί βασικό συστατικό της όξινης βροχής.
Ανθεκτικότητα στο νερό
Ο κύκλος του πλανήτη είναι ένα κλειστό σύστημα και όλο το νερό στη Γη υπάρχει σε κάποιο στάδιο του κύκλου. Το νερό αποθηκεύεται στον ωκεανό και εξατμίζεται, σχηματίζοντας σύννεφα υδρατμών. Καθώς ο ατμός συμπυκνώνεται, πέφτει πίσω στη Γη ως βροχόπτωση. Η όξινη βροχή εξουδετερώνεται μόνο όταν πέφτει σε αλκαλικά εδάφη, όπως ασβεστόλιθο και ανθρακικό ασβέστιο. Αφού συνδυαστούν με νερό, τα οξέα δεν εξατμίζονται και εκτός εάν τα μόρια συνδέονται με κάτι βασικό ή το νερό ρέει σε ένα μεγαλύτερο σώμα, το pH των υδατικών συστημάτων παραμένει χαμηλό και το οξύ παραμένει παγιδευμένο στη θέση του. Οξεοποιημένο νερό επηρεάζει αρνητικά τον ωκεανό, όπου το χαμηλότερο pH βλάπτει τα πλάσματα που κάνουν κοραλλιογενείς υφάλους.