Savas eső

A "  savas eső  " kifejezés a kórosan savas csapadék bármilyen formájára utal . Megkülönböztetik a nedves csapadékot ( eső , hó , köd , szmog stb.) És a száraz csapadékot ( lebegő részecskék , gáz).

Ezt a kifejezést használta először Robert Angus Smith a 1872 . A "savas eső" kifejezést néha a mindennapi nyelvben használják a jelenségek nagyobb csoportjának, a savas lerakódásnak a kijelölésére: ezek közé tartozik a savas csapadék (eső és páralecsapódás), de a környezetükre savasító hatású por vagy füst.

A savas eső káros hatással van a növény- és állatvilágra (beleértve az embereket is), valamint az épített örökségre. Elsavasodása légköri vizek hozzájárul a savasodás bizonyos tavaszi vizek lefolyási és felszíni vizek , valamint a savasodás Az óceánok . A savasabb víz jobban oldja és méregeti bizonyos mérgező termékeket, amelyek növelhetik az ólommérgezés kockázatát, amikor ólomforrasztót tartalmazó ólomcsövekben vagy elosztóhálózatokban keringenek (például a Vogézekben Franciaországban az ökológiai szempontból különösen érzékeny a savasodás szempontjából) ).

Fogalmazás

Ez a savasodás annak a gázoknak a légkörben való jelenlétének köszönhető, amelyek képesek vízben oldódni , és savas fajokat képezni. Ezek elsősorban kén-oxidok ( SO 2és SO 3) és nitrogén ( NO és NO 2). Ezek a szennyező anyagok reagálnak a légkörben az oxigén és a víz alkotnak kénessav H 2 S, ill.O 3és salétromsav HNEMO 3. Más savak kisebb mértékben érintettek lehetnek: sósav , fluorsav , ammónium , hangyasav , ecetsav ...

Esővíz savtartalma

A vizes oldat savasságát a hidrogénpotenciáljával (pH) mérjük :

A pH-skála logaritmikus skála , ami azt jelenti, hogy amikor a pH egy egységgel csökken (savas tartományban), akkor az oldat savasságát 10-gyel megszorozzuk. Így a pH = 3 oldat 10-szer savasabb, mint egy pH = 4 oldat, 100-szor savasabb, mint pH = 5 oldat.

Normál körülmények között az esővíz pH-ja 5,6 körül van (de 3,8 és 8 között ingadozhat): ezért természetesen kissé savas, főleg a légköri szén- dioxid oldódása miatt ., Amely szénsavat képez H 2 CO 3 a reakciótól függően:

CO 2 (aq)+ H 2 O (l)    H 2 CO 3 (aq)

Ezért általában savas esőről beszélünk, amikor a víz pH-ja 5 alatt van.

A szennyező anyagok eredete

A savasodás oka lehet a helyi szennyezőanyag-kibocsátás, de akár több száz vagy akár több ezer kilométeres távolságon szállított szennyező anyag is. Ezeknek a következményeknek a savasságának két fő oka van:

A savas eső főként a levegő kén- dioxiddal történő szennyezéséből származik (SO 2), amelyet kénben gazdag fosszilis tüzelőanyagok, valamint nitrogén-oxidok (NO x ) felhasználásával állítanak elő , amelyek a légkör bármely égése során salétromsavat képeznek .

Ami az emberi környezettel kapcsolatos intézkedéseket illeti, a gyárak, a fűtés és a közúti forgalom a fő forrás. A sósavat égetéséből származó bizonyos műanyaghulladék, valamint az ammónia által generált mezőgazdaságban is hozzájárulnak a savas eső.

Az eső megsavanyodásáért felelős nitrogénvegyület a fosszilis tüzelőanyagokból (szén, olaj és gáz), ritkábban a biomasszából származó nitrogén-oxid . A talajok, ammóniát metabolizálódik baktériumok által a nitrogén-ciklus , amely átalakítja azt nitritet , majd nitrát , képező pár H + NO 3 - , és ezért hozzájárul savanyítására a talaj, de nem a légkörbe kibocsátott.

Egyéb termékek, például szén-dioxid (CO 2), amely vízben oldódva szénsavat termel , és fluorozott savakat , de kisebb mértékben .

Földrajzi eloszlás és a legújabb trendek

Elsőként az ipari országokat érintették; a fő szennyezőanyag-termelési terület kezdetben az északi félteke bányászati és ipari régiói voltak, beleértve a Ruhr-t , Lombardia-t , az egykori francia és angol bányászati ​​országokat, valamint Kínát és az Egyesült Államokat .

Az uralkodó szél által hordozott savak a légtömeggel együtt keringenek a légkörben. Így Skandinávia savas esőjének jó része abból származik, hogy a szennyező anyagok felhalmozódtak a tengerből érkező légtömegek által, amelyek Anglia , Franciaország és Németország felett repültek . Európában 1995-ben Európában 75 millió hektár erdőtalajon túllépték a savasodás kritikus terhelését , és a savasodás helyi szinten hozzájárult a talajerózió súlyosbodásához , amely akkoriban mintegy 115 millió embert érintett, és a mezőgazdasági és természetes termékenység csökkenését eredményezte. .

Európában a jobb kénmentes tüzelőanyagok és gázok alkalmazásának, valamint az ipari áthelyezéseknek köszönhetően a kénesés az 1980-as évektől 2000-ig helyben erősen visszaesett. 2000-ben „a savlerakódás továbbra is meghaladta az egyes részekben kritikusnak tartott küszöbértékeket. Nyugat-Európa, de az érintett erdők aránya az EU-25-ben várhatóan a 2000. évi 23% -ról 2020-ra 13% -ra csökken . A jövőben várhatóan az ammónia lesz a savasodás fő forrása " .

Az ipari áthelyezésekkel, valamint az ázsiai kőolaj- és szénfelhasználás növekedésével a csúcsok Délkelet-Ázsiában és különösen Kínában jelentek meg, ahol a délkeleti régiókat nagyon érinti a savas eső; a nitrogén-oxidok és a kén-dioxid kibocsátása 2005/2007 körül 8–9-szer nagyobb lett Kínában, mint a fejlett országokban. A savas eső Japánt is érinti. Kína lett a világ legnagyobb kibocsátója a nitrogén-oxid és a kén-dioxid, valamint a CO 2, de főleg más országokban fogyasztott áruk előállításához.

A savas eső következményei

A csapadék savasodása hatással van a gombákra , a zuzmókra és a növényekre (amelyek közül néhányat bioindikátornak tekintenek ).

Ez a talajok és bizonyos friss felszíni vizek (például Észak-Európa tavai) megsavanyodásához és az óceánok savasodásához is vezet .

A tavak vagy más nagy víztestek savassága megakadályozza az általuk védett fajok és növények normális fejlődését, és módosíthatja ökológiai egyensúlyukat, következésképpen a vizes élőhelyek és a vízi környezetek által nyújtott ökoszisztéma-szolgáltatásokat . A vízi és parti flóra meggyengült, kevésbé ellenálló a betegségekkel és a zord télekkel szemben. A savanyított víz és a talaj könnyebben szabadítja fel a partok üledékeiben és talajaiban található nehézfémeket vagy metalloidokat , amelyek azután szennyezhetik az ökoszisztémát és / vagy meggyengíthetik a fákat, vagy akár súlyos esetekben meg is ölhetik őket. A tápláléklánc is érintett, és minden állat, amely részt vesz benne vagy függ attól. Különösen a madarak és a vízi emlősök érintettek.

A nagy észak-európai tavak sterilizálásának megakadályozására mészkőtermékekkel történő szórási kezeléseket végeznek. Szerepet játszhat a természetes savak (főleg szerves savak) és az antropogén eredetű savak aránya; például Új-Zélandon nagyon savas barna vizeket (gyakran pH-értéket 4) találunk a magas szerves savtartalom miatt, ahol az oldott alumínium több mint 90% -a szerves anyaghoz kötődik, míg az északi féltekén (ahol az alumínium biomasszilibilizálhatóbb és mérgezőbb formában van jelen), a halak már 5-nél alacsonyabb pH-értéken eltűntek. Új-Zéland nyugati részén a 14 faj közül 9 őshonos halat barna, savas, 5-nél alacsonyabb pH-jú vizekben találunk, és 7 faj még mindig 4,5 alatti pH-n található. Hasonlóképpen a gerincteleneknél: a 37 leggyakoribb vízi rovarok taxonjából 34 található a Westland folyókban, pH 5-nél alacsonyabb, 24 pedig 4,5-nél alacsonyabb pH-n. A Westland fajok egyértelműen alkalmazkodnak a savas környezetekhez, és lehetséges, hogy az ilyen saválló rezisztens törzsek diszkréten helyettesítik más fajokat az emberek által nemrégiben megsavanyított környezetben.

Következmények a flórára

A flórára gyakorolt ​​következményei számosak, és magukban foglalják a talaj savasságának közvetlen következményeit, de a talaj elszegényedését is a savas környezetben megnövekedett kimosódás miatt.

Bizonyos fitopatogén gombák, például a Rhytisma acerinum előnyben részesíthetők.

A savas eső másik következménye a flórára a boreális és mérsékelt égövi erdõk jelentõs elhullása . Az elváltozások először a tűlevelűeken jelennek meg , amelyek egész évben kitett tűi megsárgulnak és leesnek. A fa, függetlenül attól, tűlevelű vagy lombhullató, megy progresszív lombvesztés , elszárad és elhal a száron.

A vadon élő állatokra gyakorolt ​​hatások

A vadon élő állatokra gyakorolt ​​hatás valószínű és valószínű, de a vizsgálatok hiánya miatt rosszul érthető. Néhány skandináv tó az 1980-1990-es években annyira savas lett, hogy a halak és a kagylók teljesen eltűntek. Néhányukat mész kiömlötték, hogy pufferolják pH-jukat. Az egyéb szennyezésekkel (különösen az eutrofizációval) szinergikusan a tavak és folyók savanyulása nagymértékben módosíthatja a halak és gerinctelenek populációinak összetételét.

A hatások közvetlenek lehetnek a bőr, a kutikulák , a nyálkahártyák és a légzőszervek támadásával a levegőben lévő savas szennyező anyagok által, vagy a szennyezett vízzel való külső vagy belső érintkezés révén (ahogyan azt a Microcosmos: The People fű című film is látja , sok rovar issza a harmatcseppek). Közvetett, késleltetett és lépcsőzetes hatások vannak az ökoszisztémákra és az élelmezési hálóra , nyilvánvalóak például akkor, amikor a fák teljes populációja elpusztul.

A kloridok , fluoridok és nehézfémek jobban keringhetnek és felhalmozódhatnak a talajban vagy az üledékben, amely a gerinctelenek toxikus szintjére savanyul. A fémekre érzékeny vagy érzékenyebb fajokat (szűrőadagolók) a toleránsabb fajokra cserélik. Úgy tűnik tehát, hogy a lágy testű fajokra, például a földigilisztákra és a fonálférgekre, a fémek nagy koncentrációja könnyebben hat (kivéve az őket jobban ellenálló orchytraidákat ).

Ezenkívül a gerinctelenek fontos szerepet játszanak a detritus bomlásában az erdő talaján. Míg azonban a detritus ott felhalmozódik, az ásványi elemek felszabadulása késik, és csökken a tápanyagok növényekhez való biológiai hozzáférhetősége . A növényevőket végső soron akkor érinti az élelmiszerellátás mennyiségének vagy minőségének csökkenése.

Ezen túlmenően, bár a madarakat és az emlősöket nem érinti közvetlenül a víz savanyulása, őket közvetett módon befolyásolják az élelmiszer-ellátás minőségének és mennyiségének változásai. A Skóciában például a vidra meglehetősen szűkös körül patakok és folyók sav, mert a fő ellátási, hal, csökken.

Ezenkívül a kalcium elengedhetetlen elem az emlősök és a madarak számára, és a megfelelő táplálékellátás elengedhetetlen számukra a szaporodás során (a madaraknak kalciumra van szükségük a tojáshéjak megfelelő képződéséhez és utódaik csontvázának növekedéséhez .) A nőstény emlősöknek szükségük van magzatuk csontvázának fejlődéséhez . Végül számos gerinctelen faj, például puhatestűek és rákfélék kalciumigénye van, amelyet egy bizonyos pH-küszöb felett már nem lehet kielégíteni. Az elsők között tűnnek el mocsaras területek, édesvizek vagy tengervizek elsavasodása esetén.

Hatások az épített és a történelmi örökségre

Az esőzések savassága felgyorsíthatja számos anyag, különösen a mészkő természetes erózióját , valamint egyes fémek korrózióját (az ólom, amely az ólomüveg ablakokat tartja). Puha mészkő, bizonyos golyók és tufa a legérzékenyebbek. Ezt először Európában figyelték meg számos székesegyházon, amelyek kője gyorsan romlott a XIX .  Század végén és az 1990-es években, például olyan angliai székesegyházakon, mint a York Minster és a Westminster apátság . Az elmúlt években számos más, a világörökség részét képező épületet és épített tárgyat támadott meg a levegő savassága, beleértve az indiai Taj Mahalt és a római Colosseumot , különösen az ipari területeken.

Reakciók, jogszabályi változások

A savas eső "globális szennyezés", ezért nemzetközi probléma.

A fákról és erdőkről szóló nemzetközi konferenciát, a SILVA-t 1986 februárjában Párizsban, a Sorbonne-ban tartották  : François Mitterrand francia elnök és Helmut Kohl nyugatnémet kancellár körül , akiknek két országát erősen befolyásolja a savas eső, mintegy hatvan állam- és kormányfő megvitatni a megteendő intézkedéseket.

A 1988 , a szerződés (egyezmény országhatárokon átterjedő levegőszennyezésről ; egyezmény országhatárokon átterjedő szennyezés ) elkötelezett aláíró limit nitrogén-oxid kibocsátás azok 1987 szintre .

Az Európában , a Gazdasági Bizottság foglalkozik a kérdéssel, és az európai és a nemzeti szabványok , amely lehetővé tette a drasztikus csökkenése savas légszennyezés az 1980-as a 2000-es évek. De míg a szárazföldi kibocsátás jelentősen csökkent, kibocsátása a tengeri szállítás nőtt annyira, hogy ebben a 2015-ben csak az EU-25-ről cirkáló hajók kibocsátása több SO 2 -ot bocsát ki mint az összes szárazföldi forrás az EU-25-ben.

Különböző törvények célja a kibocsátott szennyező anyagok szintjének korlátozása annak érdekében, hogy azt a környezet kritikus terheléséhez (az elviselhető szennyező anyagok maximális szintjéhez), vagy még ennél is kevésbé alkalmazzák. Ehhez bizonyos üzemanyagok összetételét módosították, és bizonyos motorokat adaptáltak. A szennyező gyárak kéményeire szűrőket vagy légtisztítókat telepítenek . A katalizátor egyre több országban kötelező, egyes paraméterekről még vitatják az eredményeket.

Megjegyzések és hivatkozások

  1. Levegő és eső: a kémiai klimatológia kezdetei , RA Smith, alkalmazzák annak hatásait Manchester ipari városára és környékére.
  2. Savas eső , Kanadai környezet
  3. Az észak-amerikai mozaik: Áttekintés a legfontosabb környezeti kérdésekről, savlerakódásokról , Észak-Amerika Környezetvédelmi Együttműködési Bizottsága
  4. Savas eső , biztonságos ivóvíz alapítvány
  5. Felten, V. (2003). A Vosges-patakok savasodásának hatása a Gammarus fossarum Koch, 1835 (Crustacea Amphipoda) biológiájára, ökológiájára és ökofiziológiájára: Integrált megközelítés a szervezet különböző szintjein (Doktori disszertáció, Metz).
  6. A víz minősége és a szennyvízelvezetés Franciaországban (a szenátus jelentése)
  7. Forrás: Ademe: savas eső és savanyítás .
  8. (in) "  Savanyítás és eutrofizáció  " a nemzeti légköri kibocsátás-nyilvántartásban .
  9. DOBRIS értékelés Európai Környezetvédelmi Ügynökség 1994.
  10. CHMI (2003). Légszennyezés a Cseh Köztársaságban 2003-ban. Cseh Hidrometeorológiai Intézet, Levegőminőség-védelmi Osztály http://www.chmi.cz/uoco/isko/groce/gr03e/ akap3.html (Hozzáférés 2007/04/21)
  11. GEO-4 jelentés (francia változat) , UNEP, 2007, PDF, 574 oldal
  12. Liaowang Xinwen Zhoukan, "Ezek a milliárdok vesztek el a szennyezés miatt", Courrier International n o  853, 2007. március 8. és 14. között, p.  36  : Kivonat a Nemzeti Környezetvédelmi Igazgatóság (SEPA) által írt "A kínai zöld gazdaság gazdaságának értékeléséről szóló 2004-es jelentésből"
  13. Michel Temman, "Tokiója elutasításának áldozata segíti Peking zöldellését ", 2007. április 16 -i felszabadítás alatt, [ olvasható online ]
  14. Schindler DW (1988) A savas eső hatása az édesvízi ökoszisztémákra . Science (Washington), 239 (4836), 149-157.
  15. Collier, KJ, Ball, OJ, Graesser, AK, Main, MR, & Winterbourn, MJ (1990). A szerves és az antropogén savasság hasonló hatással van - e a vízi élővilágra? Oikosz, 33–38 ( összefoglaló )
  16. Baker JP & Schofield CL (1982) Alumínium toxicitás a halak számára savas vizekben. Légi szennyező anyagok hosszú távú szállításában (289-309. O.). Springer Hollandia.
  17. Bevan, RJ, és Greenhalgh, GN ( Rhytisma acerinum, mint a szennyezés biológiai indikátora, 1976) . Környezeti szennyezés (1970), 10 (4), 271-285 ( absztrakt )
  18. Tammi J., Appelberg M., Beier U., Hesthagen T., Lappalainen A., Rask M. (2003), Az északi tavak halállapot- felmérése: a savasodás, az eutrofizáció és az állományaktivitás hatása a jelenlegi halfaj-összetételre Ambio. Mar; 32 (2): 98-105.
  19. Forrás l: NGO Acidrain 2005

Lásd is

Kapcsolódó cikkek

Külső linkek

Bibliográfia

Filmográfia