بحث عن المطر الحمضي
الأمطار الحمضية هي الأمطار التي تحتوي على خليط من المركبات الحمضية مثل حمض النيتريك وحمض الكبريتيك في مكوناتها، وهي تعتبر من أنواع ترسيب الأمطار التي تتساقط من الغلاف الجوي، وتصبح حمضية عندما يرتفع معدل الرقم الهيدروجيني إلى 5.6، في حين أن المعدل الطبيعي للرقم الهيدروجيني في الأمطار العادية يتراوح بين 4.2 و 4.4.
تاريخ اكتشاف الأمطار الحمضية
تعود بداية اكتشاف الأمطار الحمضية إلى عام 1852م عندما اكتشف العالم الكيميائي روبرت سميث، الملقب بـ”أبو المطر الحمضي”، مياه الأمطار الحمضية في المناطق الصناعية الإنجليزية، ومنذ ذلك الحين أصبحت الأمطار الحمضية موضوعًا للدراسة والبحث بين العلماء في منتصف القرن العشرين، وشهدت فترة الستينات من القرن الماضي انتشار هذه الظاهرة في العديد من دول غرب أوروبا، ولكن لفتت الانتباه إليها أكثر بعد الآثار السلبية التي خلفتها.
كيف يتكون المطر الحمضي
تتكون أحماض الأمطار من حمض النيتريك HNO3 وحمض الكبريتيك H2SO4، ويتم إنتاجهما من خلال أكاسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكبريت الذين ينبعثان من الغلاف الجوي عبر الرياح والهواء، ومن ثم يتفاعل هذان الغازان مع المياه وغاز الأكسجين وغيرها من الغازات، ونتيجة لذلك تتساقط حمضي الكبريتيك والنيتريك على الأسطح والمسطحات المائية عبر الأمطار.
أسباب المطر الحمضي
تحدث هذه الظاهرة لعدة أسباب تعود إلى عوامل طبيعية وإنسانية، والتي سنستعرض بعضها فيما يلي:
العوامل الطبيعية
تتمثل هذه العوامل في حدوث الكوارث الطبيعية التي تحدث بدون تدخل من الإنسان، مثل ثوران البراكين.
العوامل البشرية
تتمثل العوامل البشرية في إنتاج النفط والوقود الأحفوري، والذي يؤدي إلى إطلاق أكاسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكبريت، وهما من أهم الغازات المسببة للتلوث. فعندما يتم إطلاقهما في الغلاف الجوي، يتحولان إلى أحماض نتيجة تبخر الماء، مثل حمض الكبريتيك وحمض النيتريك، مما يؤدي إلى سقوط الأمطار الحمضية، والتي يمكن أن تمتد من المناطق الصناعية إلى المناطق السكنية بسبب سرعة الرياح.
أنواع الأمطار الحمضية
تأتي الأمطار الحمضية في نوعين رئيسيين وهما ما يلي:
الترسيب الجاف
يحدث الترسيب الجاف عندما ينخفض مستوى الرطوبة في الجو، حيث تنبعث غازات حمضية من الغلاف الجوي وتتراكم على الأرض أو في الأنهار والبحار. ثم تختلط هذه الغازات بمياه الأمطار عندما تسقط، وتنتشر هذه المياه في مختلف البيئات والأسطح، بالإضافة إلى انتشارها في الجو. ويعد حجم الأمطار المتساقطة هو العامل الرئيسي الذي يتحكم في نسبة الحموضة لجزيئات الغلاف الجوي عند حدوث الترسيب الجاف.
الترسيب الرطب
يحدث الترسيب الرطب عندما يتفاعل حمض الكبريتيك والنيتريك مع مياه الأمطار عند سقوطها من الغلاف الجوي، وتمتزج هذه المياه أيضًا بالثلوج عند هطولها.
أضرار المطر الحمضي
تأثير الأمطار الحمضية على المباني
تؤثر الأمطار الحمضية على شكل المباني وتزيد من تآكلها بشكل أكبر من المياه العادية، وتعرض المباني المصنوعة من الأحجار الرملية أو الجيرية لأكبر درجات التآكل من الأمطار الحمضية، نظراً لتفاعل هذه المركبات بشكل أكبر مع أحماض الأمطار مقارنة بالمركبات الأخرى.
آثار الأمطار الحمضية على النباتات والتربة
- يؤدي سقوط الأمطار الحمضية إلى فقدان التربة لقدرتها على تحمل التقلبات الجوية.
- تسبب الأمطار تدمير التربة وانتشار الحشرات فيها.
- تؤدي انتشار المركبات السامة في النباتات إلى ضعف قدرتها على امتصاص المياه.
- يؤدي فقدان الطبقة الشمعية في الأوراق إلى تضعف قدرة النباتات على القيام بعملية البناء الضوئي، مما يتسبب في تعرضها للتدمير.
- يؤدي نقص المواد الغذائية الضرورية للنمو مثل الكالسيوم إلى تلف التربة.
آثار الأمطار الحمضية على الإنسان
يمتد تأثير الأمطار الحمضية ليصل إلى الإنسان ويؤدي إلى تعرضه لمشاكل صحية مختلفة:
- في حالة استنشاق الهواء المُلوّث بأحماض الأمطار، فإنّه يُسبِّب مشاكل في الجهاز التنفسي، أبرزها التهابات في الحلق ونوبات الربو.
- تسبب هذه الأمطار الالتهابات في العين والأذن عند الإنسان.
- تؤدي إلى الإصابة بأمراض القلب.
- تتسبب في الشعور بالصداع.
- تتسبب المياه الملوثة بالأحماض في انتقال الأمراض المزمنة عند شربها، حيث يتم نقلها إلى المياه عبر الهطول على الأسطح المائية ومن ثم تتحول إلى خزانات المياه.
آثار الأمطار الحمضية على المسطحات المائية
تعاني المسطحات المائية الطبيعية مثل الأنهار والبحيرات من مشكلة التلوث بمياه الأمطار الحمضية، حيث يرتفع مستوى الحموضة في المياه فوق المعدل الطبيعي الذي يبلغ 6.5، مما يؤدي إلى تأثير سلبي على انتشار الكائنات البحرية مثل الأسماك والروبيان والبلح البحري. فارتفاع نسبة الحموضة يؤدي إلى تشوه صغار الأسماك ويشكل خطرًا على حياة الكائنات البحرية الأخرى.
يتغير التوازن البيئي المائي نتيجة وفاة عدد كبير من الأسماك التي تصبح غذاءً للحشرات، وهذا يؤدي إلى زيادة انتشار الحشرات في المسطحات المائية. كما تتسبب الأمطار الحمضية في خطر على الكائنات البحرية نتيجة المركبات السامة التي تنتج عنها مثل الألومنيوم.
فوائد المطر الحمضي
- على الرغم من أن الأمطار الحمضية لها آثار سلبية على البيئة، إلا أنها تساعد في تقليل نسبة المركبات التي تسبب تلوث البيئة، والتي تتمثل في غاز الميثان.
- تشير الدراسات العلمية إلى أن الأمطار الحمضية لها دور فعال في تعزيز نمو نباتات الغابات بمعدل أسرع؛ وذلك لأنها تنتج أكاسيد النيتروجين التي تساعد على تحفيز نمو النباتات.
- من بين فوائد المطر الحمضي الهامة، يساهم في الحد من ظاهرة الاحتباس الحراري من خلال ثاني أكسيد الكبريت الذي يساعد في تخفيض درجات الحرارة في الغلاف الجوي.
التخلص من آثار المطر الحمضي
هناك عدة حلول تساعد في الحد من التأثيرات السلبية للأمطار الحمضية، وتشمل ما يلي:
- يُستخدم المحوِّل الحفَّار للحد من نسبة أكاسيد النيتروجين التي تنطلق من عوادم السيارات، حيث تُعدُّ أكاسيد النيتروجين من أكثر مكونات الأمطار الحمضية شيوعًا
- يتم استخدام الطاقة المتجددة الصديقة للبيئة مثل طاقة الرياح وطاقة الشمس بدلاً من الطاقة الغير متجددة التي تنتج ملوثات تساهم في تكوين الأمطار الحمضية.
- يمكن الحد من انبعاثات الغازات التي تسبب تكون الأمطار الحمضية عن طريق الاعتماد على مصادر طاقة صديقة للبيئة في تشغيل محركات السيارات.
- تستخدم محطات الطاقة الغاز الطبيعي بدلاً من الوقود للحد من انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت.
- يمكن ركوب الدراجات أو استخدام وسائل النقل العامة بدلاً من السيارات للحد من انبعاثات أكاسيد النيتروجين والكبريت.
- يتم الحد من نسبة انبعاث ثاني أكسيد الكبريت في محطات الطاقة عن طريق استخدام أنواع من الفحم التي تحتوي على نسبة قليلة من الكبريت في تركيبتها، أو غسل الفحم عند استخدامه، حيث يساعد ذلك على خفض نسبة الكبريت فيه.
في نهاية هذا المقال، قدمنا لكم دراسة عن الأمطار الحمضية، شرحنا مفهومها وأسباب حدوثها من عوامل طبيعية وبشرية، وأنواعها، كما تحدثنا عن الأضرار التي تسببها هذه الأمطار على التربة والمسطحات المائية والمباني وصحة الإنسان، وعرضنا الحلول الفعالة لهذه المشكلة البيئية.
مراجع
