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Eine tote Buche

Saurer Regen, Säurefällung oder Säureablagerung entsteht, wenn Schwefeldioxid (SO₂), Stickoxide (NEIN_X), Ammoniak (NH₃) und flüchtige organische Verbindungen (VOC) lösen sich in den Regenwolken auf. Stickoxide (NEIN_X) ist ein Sammelname für Stickoxid (NEIN) und Stickstoffdioxid (NEIN₂). Ammoniak (NH₃) und flüchtige organische Verbindungen können aus den Abgasen von Autos und aus der Verbrennung von schwefel- und stickstoffhaltigen Kraftstoffen wie z Heizöl, Heizöl und Benzin. Zusammen mit Wasser bilden sie dort Säuren; Schwefelsäure (H₂SO₄) und Salpetersäure (HNO₃). Auch die Intensiv Viehzucht ist ein wichtiger Emittent. Ammoniak bildet zusammen mit Sauerstoff auch Stickoxide, die zur Bildung von Salpetersäure führen können.

In den letzten Jahrzehnten des 20. Jahrhunderts (insbesondere in den 1980er Jahren) wurde dem Phänomen viel Aufmerksamkeit geschenkt. Es wird auch regelmäßig als Hype bezeichnet. Dem widerspricht die Planungsbüro für das Wohnumfeld die argumentiert, dass politische Maßnahmen Wirkung gezeigt haben.^[1]

Terminologie

Der Begriff sauer Regen ist nicht ganz richtig; es wäre besser in dieser Hinsicht zu sprechen Säurefällung, Säureablagerung oder Säureablagerung. Säureablagerungen treten nicht nur in nasser Form auf, sondern auch in trockener Form. Darüber hinaus gibt es noch eine dritte Form, wenn die Position erfolgt über Nebel oder Nebel, die sogenannte okkulte Ablagerung. Okkulte Ablagerungen spielen vor allem in Berggebieten eine Rolle.

Saurer Regen ist ein Sammelbegriff für verschiedene Formen von Versauerung der Umwelt (z.B. Versauerung der Unterseite oder der Ozean).

Regen sollte leicht sauer sein. Dies ist ein natürliches Phänomen. Natürlicher Regen hat eine pH von etwa 6. Bei einem pH-Wert unter 5 spricht man von saurem Regen (ein besseres Maß für die Schadstoffwirkung des Niederschlags ist jedoch die Summe der säuernden Komponenten, also der Ammonium-, Nitrat- und Sulfatkonzentration).^[2] Viele Quellen für sauren Regen stammen aus der Natur, zum Beispiel die großen Mengen an Schwefeloxiden, die von Vulkanausbrüche.^[3]

Der „sauerste“ Regen, von dem bekannt ist, dass er auf die Erde gefallen ist, fiel 1983 in der Region Inverpolly im Schottland. Im Regenwasser wurde ein pH-Wert von 1,87 gemessen.^[4]

Auftretende Reaktionen

Schwefelsäure entsteht durch Schwefeldioxid durch Sauerstoffgas in dem Himmel wird oxidiert bis um Schwefeltrioxid:

${displaystyle mathrm {2 SO_{2} O_{2}longrightarrow 2 SO_{3}} }$

Dieses Schwefeltrioxid wird dann durch den Wasserdampf hydrolysiert:

${displaystyle mathrm {SO_{3} H_{2}O longrightarrow H_{2}SO_{4}} }$

Auf ähnliche Weise entsteht Salpetersäure. Zuerst wird Ammoniak oxidiert zu Stickstoffdioxid, das dann zu hydrolysiert wird Salpetersäure und Salpetersäure:

${displaystyle mathrm {2 NO_{2} H_{2}O longrightarrow HNO_{2} HNO_{3}} }$

Stickstoffdioxid kann auch zu Distickstofftetraoxid dimerisieren, das analog hydrolysiert wird:

${displaystyle mathrm {N_{2}O_{4} H_{2}O longrightarrow HNO_{2} HNO_{3}} }$

Wenn das Regenwasser mit Schwefel- oder Salpetersäure auf kalkhaltige Böden fällt, ändert sich dadurch der Säuregehalt (pH) vom Boden. Dies kann zu ernsthaften ökologisch Schaden anrichten, wie alle Lebenden Organismen kann nur in bestimmten pH-Bereichen überleben.

In der obersten mineralischen Bodenschicht, die A-Horizont, Bakterien kümmern sich auch um die Umwandlung von Ammonium (NH₄) im Nitrat (NEIN₃⁻). Das wird sein Nitrifikation erwähnt.

${displaystyle mathrm {NH_{4}^{ } 2 O_{2} longrightarrow NO_{3}^{-} H_{2}O 2 H^{ }} }$

Zu diesem 2 . hinzufügen Wasserstoffionen frei, die ebenfalls säuernd wirken und zur Senkung des pH-Wertes des Bodens beitragen.

Auswirkungen

Grob kann man fünf Stellen unterscheiden, an denen Säureablagerungen ihre Spuren hinterlassen:

• 

  Tote Nadelbäume in Tschechien könnte an saurem regen liegen

• 

  Schwefelemissionen aus einem Kohlekraftwerk

• 

  Säure betroffen Kalkstein

Wasser

Die Säure verursacht es Boden- und Oberflächenwasser eine niedrigere pH-Wert gewinnen, machen es Ökosystem von Teichen und Seen gestört werden. Tiere und Pflanzen können sterben, einschließlich der Bäume, die für den Fang von . notwendig sind Kohlendioxid und Produktion von Sauerstoff.

Flora

Die Säure wirkt sich in mehrfacher Hinsicht negativ auf Pflanzen aus; die Schutzschichten einer Pflanze sind betroffen. Die Säure greift zum Beispiel die Spaltöffnungen und die schützende Wachsschicht von Blättern und Nadeln an, wodurch eine Pflanze austrocknen kann. Die Säure kann auch in das Blatt eindringen und die Nährstoffe auswaschen, die die Wurzeln nicht rechtzeitig wieder auffüllen können. Durch diese Prozesse verfärben sich die Blätter und Nadeln. Der Niederschlag, der entlang der Bäume fließt, beeinflusst die Äste oder den Stamm, wodurch sie knacken und Pilzen freien Lauf lassen. Säureablagerungen im Boden können das Wurzelsystem schädigen und die Fähigkeit der Pflanzen verringern, Wasser und andere Nährstoffe aufzunehmen.

Unterseite

Zunächst wird eine Menge Säure dem added Unterseite hinzugefügt werden, werden durch einen natürlichen Puffer von . neutralisiert Kreide, Mineralien und organisches Material (Humus). Werden die Grenzwerte dieses Puffers überschritten, sinkt der Säuregehalt des Bodens und mehr Metalle (insbesondere Aluminium) werden in den Boden abgegeben, der die gesamte Fläche bedeckt Umgebung schädlich für Pflanzen, Tiere und Menschen (AluminiumToxizität). Das Nährstoffgleichgewicht ist gestört. Es fehlt an Kalzium, Phosphor, Magnesium und Kalium. Darüber hinaus reduziert ein angesäuerter Boden die Biodiversität innen und unten.

sandige Böden enthalten in der Regel wenig Kalk, damit die Säure nicht unschädlich gemacht werden kann; es gibt eine kleine Pufferkapazität. Die Auswirkungen der Säurefällung sind daher am deutlichsten und werden dort zuerst wahrgenommen. Eine der Möglichkeiten, die Auswirkungen von saurem Regen auf den Boden zu verringern, besteht darin, sich zu verbreiten (beschleunigt) Kreide. Diskutiert wird jedoch die Kalkung von Waldböden, da hierdurch die Mineralisierung beschleunigt, mehr Stickstoff verfügbar gemacht und das Wachstum stickstoffliebender Strauchkräuter wie z Brennnessel wird gefördert. Dadurch können auch bestimmte exotische Pflanzenarten dominieren.

Mann

Die Schadstoffe, die in der Luft vorhanden sind, verursachen Störungen der Lunge und Atemwege. Ozon und Stickoxide reagieren mit Lungengewebe nach Inhalation. Ammoniak in hohen Konzentrationen kann zu Kurzatmigkeit, Reizung des Augen und Kopfschmerzen Ursache.

Gebäude

Säuren greifen einige Materialien an, einschließlich Gesteine ​​(insbesondere kalziumhaltige, wie z Kalkstein). Dadurch lösen sich Steine ​​auf. Gebäude sind von saurem Regen betroffen, da die Säure den Stein auflöst. Im Flandern gibt es viele Gebäude zB: St.-Bavo-Kathedrale in Gent und Sint-Walburga (Oudenaarde) gebaut mit Balegem-Stein die sehr empfindlich gegen sauren Regen ist, auch Metalle rosten schneller, Lacke und Kunststoffe leiden unter saurem Regen, auch Statuen, Buntglasfenster werden dadurch beschädigt. Säuren reagieren mit diesen Materialien und die Steine ​​können auch brechen, weil Calciumoxid (CaO) wird umgewandelt in Calciumsulfat (CaSO₄). Calciumsulfat hat ein größeres Volumen und bricht daher die Steine.

Geschichte

Saurer Regen war zuerst in Schweden und Norwegen etabliert. In den 50er und 60er Jahren des 20. Jahrhunderts wurde in einigen Seen ein dramatischer Rückgang der Fischbestände festgestellt. Auf dieser Grundlage wurde eine umfangreiche Untersuchung eingeleitet.^[Quelle?] In kleineren Seen nahmen die Fische schneller ab als in den größeren Seen. Es schien, als würden die Fische im sauren Wasser ertrinken. Sie wurden zu "wässrig", weil sie ihre Körpersalze verloren und zu viel Wasser aufnehmen mussten, um den Mangel auszugleichen (siehe Osmose). In verschiedenen Gegenden begann man, Kalk in den Seen zu verteilen, weil der Kalk mit der Säure reagiert und die Säuren teilweise unschädlich gemacht werden.

Es wurde festgestellt, dass die Versauerung von Fischen auf allen Ebenen mit Veränderungen in den Nahrungsketten verbunden ist. Im Süßwasser bilden Fische die Spitze des Ernährungspyramide. Dadurch haben sie großen Einfluss auf die Aufrechterhaltung ihrer Zyklen. Der Begriff saurer Regen wurde in den 1970er Jahren in einem kleinen Kreis von Wissenschaftlern bekannter^[Quelle?] , aber erst 1982 etablierte sich dieser Begriff auch in der breiten Öffentlichkeit.

Waldsterben

Saurer Regen wurde vor allem durch das Absterben von Nadelwäldern bekannt. Viele Millionen Hektar europäischer Wälder schienen von den Auswirkungen des sauren Regens betroffen zu sein. Auch bei ausgewachsenen Bäumen muss der Schaden erheblich sein, bevor er tödlich ist, da dies die Widerstandsfähigkeit gegen Frost und Pilzbefall etwas schwächt. Bis zum Luftverschmutzung Waldwachstum wird minimal gehemmt, ohne äußere Schäden zu verursachen. Die dramatischen Waldsterben, an denen der deutsche Bodenkundler Bernhard Ulrich Aufmerksamkeit erregte, brachte 1981 den Durchbruch. Ulrich schlug vor, entdeckt zu haben, dass die Böden unter stark degradierten Wäldern im Erzgebirge stark sauer geworden war und er vermutete, dass die Baumwurzeln durch die Aluminium das wurde freigegeben. Es waldsterben sich über weite Teile West- und Mitteleuropas ausbreiten würde, dachte er. Es wurde immer häufiger darauf hingewiesen, dass saure Niederschläge ein Phänomen mit weitreichenden ökologischen Auswirkungen seien und Maßnahmen erforderlich seien. Es war nicht so sehr das Wissen um den Schaden, sondern die Andeutung einer dramatischen Zunahme des Schadens, die den Begriff verursachte saurer Regen entwickelte sich von einem wissenschaftlichen Konzept zu einem populären Ausdruck, der fast die gesamte Luftverschmutzung bedeutete.

1995 widerrief Ulrich und zog seine Abmahnung zurück große waldsterben wegen fehlender wissenschaftlicher Beweise. Er schrieb: „Die Nullhypothese (keine Auswirkungen von Luftschadstoffen auf Waldökosysteme) kann als falsifiziert angesehen werden. Waldökosysteme befinden sich im Umbruch. Der derzeitige Wissensstand reicht nicht aus, um den erreichten Endzustand genau zu definieren sich ständig ändernde Umweltbedingungen und menschliche Einflüsse. Die Hypothese eines großflächigen Waldsterbens in naher Zukunft ist jedoch nicht durch Daten gestützt und kann verworfen werden.^[5]

Waldschäden lassen sich nach aktuellem Stand der Wissenschaft nicht auf eine einzelne Ursache beschreiben, sondern sind ein komplexes Zusammenspiel von Faktoren wie Wetter, Klima, Krankheiten (Pilze, Viren), Bodenbeschaffenheit (Versauerung und Eutrophierung) und Schädlinge (Insekten).^[6]

Ziele

Die Niederlande

Die Niederlande hat sich zu einigen Zielen im Zusammenhang mit der Reduzierung des sauren Regens verpflichtet.

Durch die Einführung von Rauchgasentschwefelungsanlagen in Kraftwerken und Raffinerien sind die Schwefeldioxidemissionen in den Niederlanden seit 1980 um 89 % gesunken. Durch den Import des Dreiwege-Katalysators in Pkw konnten die Stickoxide um 40 % gesenkt werden Emissionen. Auch die Ammoniakemissionen sind zurückgegangen.^[7] Dank dieser Maßnahmen ist die Menge an saurem Regen in den Niederlanden deutlich zurückgegangen und der Prozess der Bodenversauerung stark verzögert. Während stellenweise Erholungen zu beobachten sind (wie die Rückkehr bestimmter Flechten in den Wald), werden kritische Depositionswerte immer noch überschritten, wodurch viele Ökosysteme gefährdet sind.^[7] Trotz aller Maßnahmen, niederländische Emissionswerte pro km² von zum Beispiel NO_X immer noch zu den höchsten in Europa.^[8]

Die Niederlande haben folgende Zwischenziele hinsichtlich der Deposition: im Jahr 2000 maximal 2400 Säureäquivalente pro Hektar (z-eq/ha) gemittelt über die Niederlande und im Jahr 2010 maximal 1400 z-eq/ha gemittelt auf Wald. Im Zeitraum 1980 bis 1998 zeigte sich eine günstige Entwicklung: Die aus Messungen abgeleitete durchschnittliche Deposition potentieller Säure auf den Niederlanden war um fast 50 % gesunken. Die räumliche Verteilung der Säureablagerung änderte sich in diesem Zeitraum kaum. Im Norden und Teilen des Westens lag die Deposition unter 4000 z-eq/ha pro Jahr. im OstenBrabant und der Gelderland-Tal - Flächen mit intensiver Tierhaltung - die Deposition lag oft noch über 6000 z-eq/ha pro Jahr. Die Säuredeposition war daher in oder in der Nähe vieler versauerungsgefährdeter Gebiete am höchsten.

Die Säurekonzentration betrug 2007 7,34 mg pro 100 ml. Im November 2010 machte das Niederländische Regierung bekannt, dass die Versauerung durch saure Fällung in den letzten 30 Jahren um 50 % zurückgegangen ist.^[7]

Siehe auch

• Kyoto-Protokoll
• Schwefelfreie Kraftstoffe

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