الأمطار المؤذية
الأمطار التي تؤذي الأرض (الأمطار الحامضية)
منذ وقت طويل في العالم كان التلوث البيئي ولا يزال هو الاهتمام أساسي للعقلاء من سكان الأرض,
عندما ننظر إلى أشكال التلوث البيئي نرى أن تلوث الهواء كان نتيجة لمدى جدية النشاطات البشرية الجائرة,
وعلى أية حال فأن التأثيرات الضارة على الجو لا تنحصر في تلوث الهواء الذي نتنفسه فحسب, ولكنها تشير إلى نتيجة أخرى مرعبة وهي المطر الحامضي Acid Rain , والذي يمكنه أن يبيد كامل الغابات ويحرق كل شيء يسقط علية أو يمر بطريقه.
من أسمه فأن هذا المطر يحتوي في قطراته المائية على كمية كبيرة من الحوامض بعكس ماء المطر المحايد الذي يسقط على الأرض في الجو الطبيعي.
سجل المطر الحامضي لأول مرة في إنكلترا في عام 1852, ولقد وجد الصيدلاني الاسكتلندي روبرت أنجس سميث Robert Angus Smith العلاقة بين المطر الحامضي والتلوث الجوي, وبالرغم من أن المطر الحامضي أكتشف في عام 1852، إلا أن العلماء بدءوا بملاحظته عن كثب و على نحو واسع ودراسة الظاهرة كان في ستينيات القرن الماضي.
كيف تحدث الأمطار الحامضية ؟
الجميع وبدئا من الأطفال هم على معرفة بدورة الماء في الطبيعة، فالكل تعرف بأن الأمطار تحدث عندما يتبخر الماء (يتحول إلى البخار) من على سطح الأرض ويشكل الغيوم, وفيما بعد تتكثف قطرات الماء الصغيرة في الغيوم وتتصادم وتتجمع لتكون قطرات أكبر ومن ثم تسقط وهو الذي يرى على شكل مطر.
لذا يثار التساؤل, أذن كيف أضيف الحامض, ليكون المطر بالتالي حمضيا؟ ..... وهذا يتطلب بعض الكيمياء .... دعنا نحاول أن نفهم ذلك ببساطة وبعيدا عن التعقيدات العلمية وبالمستوى الأدنى والبسيط.
إن الحوامض التي توجد في الأمطار الحامضية هي عموما حوامض كاربونية Carbonic وكبريتية Sulfuric و نتريتية Nitric , وهذه الحوامض تنتج في الجو على شكل أكسيدات الكاربون و الكبريت والنتروجين على التوالي.
لكن كيف لهذه المركبات أن توجد في الجو؟
والجواب البسيط هو بسبب العوامل الطبيعية والمتعلقة بالتصرفات الإنسانية المختلفة والتي تبعث إلى الجو على شكل غازات، وعندما تتصل هذه الأكسيدات ( الكاربونية والكبريتية والنتروجينية) بالماء تفاعل كيمياويا وتتكون الحوامض, و يجب أن يفهم بأن هذا يمكن أن يحدث طبيعيا بالإضافة إلى ما تسببه النشاطات البشرية الجائرة, وهنا أصبحت القضية أكثر صعوبة منذ الماضي القريب.
فالغازات المنتجة للأحماض تنبعث كذلك نتيجة للظواهر الطبيعية الرئيسية وتنطلق للجو من البراكين و من العمليات الحيوية التي تحدث على الأرض في الأهواز وفي المحيطات, أمام تلك التي هي من المصادر البشرية الناتجة عن توليد الطاقة الكهربائية والمصانع والسيارات وحرق الغابات, فهذه الغازات يمكن أن تحمل إلى مئات الكيلومترات في الجو قبل أن تتحول إلى حوامض, فمنذ الثورة الصناعية وأنبعاثات غاز ثاني أوكسيد الكبريت وأوكسيدات النتروجين إلى الجو في ازدياد مستمر, ففي بعض الحالات وفي المناطق الصناعية تكون قراءة PHأوطأ بكثير من 2.4 و التي هي مساوية إلى حموضة الخل, فالمطر الحامضي نتيجة الصناعة يعد مشكلة كبيرة في الصين وفي أوربا الشرقية و روسيا حيث يحرق الكثير من الفحم المحتوي على الكبريت لتوليد الطاقة الكهربائية أو للتدفئة.
ما هو الحامض؟
في دراستنا السابقة تعلمنا بأن الكلس Lime و الخل Vinegar مادتين حامضيتين. والبعض لابد انه يتذكر كيف كنا نفحص المحلول الحامضي باختبار ليتماس Litmus Test في المدرسة ونلاحظ بأن المحاليل الحامضية تغير لون ورقة الليتماس من اللون الأزرق إلى اللون الأحمر, فالمعنى الحقيقي للحامض يكمن في تركيبه الكيميائي, فالحامض هو المركب الذي ينتج تركيز أعلى من أيونات الهيدروجين عندما يخلط بالماء, وتحدد الحموضة Acidity بما يعرف بقيمة PH و التي تتراوح عموما من صفر إلى أربعة عشر.
على أية حال، متى تكون الحوامض الفائقة Super Acids معنية بالأمر، فأن مدى الحموضة يكون من ناقص خمسة إلى أربعة عشر, أما الماء فأنه يكون محايد Neutralوله حامضية في قيمة من 7 , و الحوامض عادة لها قيم للحامضية PH أقل من 7 وكلما كانت قيمتها أوطأ كانت الحموضة أعلى.
التأثيرات الضارة Harmful Effects
للأمطار الحامضية تأثيرات ضارة على الطبيعة والكائنات فهي ذات تأثير ضار على الماء السطحي و التربة و الغابات و الحيوانات وصحة الإنسان بما لها من تأثيرات تراكمية.
فعندما تصبح الممرات المائية حامضية بسبب الأمطار الحامضية (طبعا هناك أسباب أخرى لتكون حامضية) فأول ما يتأثر سلبا هو التنوع الحيوي في الأنهار والمجمعات المائية, فيتلف ويموت السمك وكذلك المخلوقات مائية أخرى وبالتالي يقل عددها وصولا لانقراضها.
أما بالنسبة للتربة فعندما تعلق بها الحموضة فيمكن للمكروبات الموجودة فيها أن تسبب وتساعد في خصوبتها ولكن زيادتها ستقتلها بسبب عدم قابليتها لتحمل مثل تلك المستويات العالية, فالمطر الحامضي يمكن أن يبطئ نمو الغابات ويسبب في اصفرار أوراق الأشجار وسقوطها, والمطر الحامضي يمكنه كذلك أن يلحق الأضرار في مواد البناء والمنشئات والنصب والآثار التاريخية فيهرشها ويفتتها نتيجة تفاعل حامض السلفريك Sulfuric Acid مع مركبات الكالسيوم الموجودة في الأحجار ( كالايم ستون Limestone و الساند ستونSandstone والرخام Marble و الجرانيت Granite ) ليكون الجبس الذي يتقشر ويتفتت, فكم من آثار عظيمة تلفت نتيجة للأمطار الحامضية, كما حصل ذلك في تاج محل.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق