من
الظاهر اننا لا نجد اليوم احدا يمكن ان يشك باهمية القضايا الايكولوجية
للأرض . . فهناك "الخرق" في طبقة الاوزون والتلوث بانواعه من انتمعاعي
ونووي ومائي وضوضائي وغذائي. من جهة، واندثار الغابات والزحف الصحراوي من
جهة اخرى. الا ان الهم الكبير لسكان الارض هو مشكلة "الامطار الحمضية" التي
وصفها أحد علماء البيئة بانها كارثة تسير ببطء وتدمر باصرار النباتات
والبحيرات والانهار وما تحتويه من خيرات
تكون الامطار
يعتبر المطر الحمضى منأخطر المشاكل البيئية التى نواجهها ويؤثر على قطاع كبير فى البيئة. وكما يتضح منالاسم، فالمطر الحمضى هو المطر الذى يكتسب الصفة الحامضية، ويصبح هكذا من الغازاتالتى تتحلل فى ماء المطر وتكون الأحماض العديدة المختلفة. المطر بطبيعته حامضياًبنسبة ضئيلة بسبب ثانى أكسيد الكربون الذى يخرج من تنفس الحيوانات وينحل فى المطر،والمعامل الذى يقاس به درجة الحامضية للمطر (pH) وقبل الثورة الصناعية نجد أن هذاالمعامل فى المطر يتراوح بصفة عامة بين نسبتى (5، 6) لذا نجد أن مصطلح المطر الحمضىيستخدم ليصف فقط المطر الذى يحتوى على (pH) بنسبة (5) وما تحت هذه النسبة. اماالمناطق النشطة بالبراكين تكون النسبة النمطية (4) حيث يتحد ثانى أكسيد الكربونوكبريتيد الهيدروجين ويكونان حمض الكبريتيك فى المطر.
ونستطيع القول بأن " المطر الحمضى" مصطلح عام يطلق على الطرق العديدة التى تسقط بها الأحماض من الغلافالجوى، والمصطلح الأكثر دقة له هو "الترسيب الحمضى" والذى يتكون من جزئين:
1- ترسيب حمضى رطب (Wet).
2- ترسيب حمضى جاف (Dry).
ويشير الترسيب الرطب إلىالمطر الحمضى والضباب والثلج. وبما أن الماء الحمضى يتدفق فوق ومن خلال سطح الأرضفهو يؤثر على العديد من النباتات والحيوانات ومدى قوة تأثيره يعتمد على العديد منالعوامل بما فيها درجة حمضية الماء، كيمياء التربة، نوع الأسماك والأشجار، وكافةالأحياء الأخرى التى تعتمد على الماء.
أما الترسيب الجاف فيشير إلى الغازاتالحمضية والجسيمات. وحوالى نصف الحمضية فى الغلاف الجوى تصل للأرضمن خلال هذهالرواسب الجافة. ثم تقوم الرياح بدورها بحمل هذه الجسيمات الحمضية والغازاتوترسيبها على المبانى والسيارات والمنازل والأشجار وبعدها تأتى الأمطار لتغسل هذهالأسطح من أية غازات أو جسيمات تعلق عليها بفعل الرياح، ومن هنا تتحول الأمطار إلىأمطار حمضية بدرجة اكبر من التى تكون عليها الأمطار عندما تتساقط فى البداية بدونأية مؤثرات خارجية.
تأتى دور الرياح مرة أخرى لتعصف بأية رواسب رطبة أو جافةعبر الحدود ومن مكان لآخر، وفى بعض الأحيان لعديد من مئات الأميال. وقد اكتشفالعلماء نتائج مؤكدة أن ثانى أكسيد الكبريت وأكسيد النيتروجين هما السببينالرئيسيين للمطر الحمضى. وينتج المطر الحمضى عندما تتفاعل هذه الغازات فى الجو معالماء والأكسجين والعناصر الكيميائية الأخرى لتكون مركبات حمضية عديدة، ويزيد ضوءالشمس من معدل غالبية هذه التفاعلات والنتيجة هو محلول متعادل من حمض الكبريتيكوحمض النتريك.
كيف يمكن قياس المطر الحمضى (حمضيةالمطر)؟
÷ تقاس حمضية المطر باستخدام (pH) كلما كانت رقم هذا المعاملأقل كلما كانت نسبة الحمضية فى المطر أعلى.
÷ نسبة (pH) فى الماء النقى = (7).
÷ المطر الطبيعى توجد به نسبة حمضية ضئيلة وذلك يرجع إلى تحلل ثانى أكسيدالكربون فيه وتصل النسبة فيه إلى (5.5).
÷ أما المطر الحمضى الذى توجد به موادكيميائية بنسبة كبيرة من الممكن ان تصل النسبة إلى اقل من (4).
لأسباب التى تؤدى إلى تكون المطر الحمضى
÷ يتكون هذاالمطر كما ذكرنا من قبل بفعل الغازات التى تنحل فى ماء المطر لتكون أنواعاً مختلفةمن الأحماض، ومن أنواع هذه الغازات:
1- غاز ثانى أكسيد الكبريتيد
2- أكاسيدالنيتروجين.
(هذان النوعان لهما الدور الأكبر فى تكوين المطر الحمضى)
3- ثانىأكسيد الكربون.
4- الكلور.
والتفاعلات الآتية توضحكيفية تكون مثل هذا النوع من الأمطار
- يتفاعل ثانى أكسيد الكبريتيدمع الماء ليكون حمض الكبريتيك.
- تتفاعل أكاسيد النيتروجين مع الماء لتكون حمضالنيتريك.
- يتفاعل ثانى أكسيد الكربون مع الماء ليكون الحامض الكربونى.
- يتفاعل الكلور مع الماء ليكون حمض الهيدروكلوريك.
تأثير المطر الحمضى
يؤثر المطر الحمضى بشكل كبير بلوخطير على البيئة بما فيها الإنسان، فالمطر يزيد من حمضية مياه الينابيع والبحيرات،يضر بالتربة والحياة النباتية، يعمل على إتلاف المواد البنائية بل والآثار، كما يضربصحة الإنسان من خلال التأثير السلبى لهذه الأمطار على البيئة وتتضح هذه العلاقةكلتالى بما أنه توجد العديد من المعادن السامة فى مركبات على سطح التربة يعمل المطرالحمضى عند تساقطه على حل بعضاً من هذه المركبات بحيث تصبح معادن حرة طليقة ويتركزبعضاً منها فى مياه الأنهار التى هى المصدر الأساسى لمياه الشرب لمعظم شعوب العالم،ومن هذه المعادن الزئبق الذى يتخلل الثروة السمكية ومن ثَّم تضر بصحة الإنسان الذىيأكلها.
وبما أن الماء يصبح أكثر حمضية فيبدأ تفاعله مع رصاص ونحاس مواسيرالمياه وبالتالى تلوث مياه الشرب، وقد وصل تلوث مياه الشرب فى السويد إلى حد مفزعوهو أنه يحول شعر الإنسان إلى اللون الأخضر.
ويسبب أيضاً النحاس الإسهال للأطفالالصغار، ومن الممكن أن يدمر الكبد والكلى
الآثار التخريبية للأمطار الحمضية في البيئة
أثر المطر الحمضي في البحيرات أو المحيطات :
وهذي أسئلة مال الفصل الأخير :
1. أذكر العناصر الأساسية المؤثرة في المناخ ؟
2. كيف يتم تحديد درجة حرارة منطقة ماء على سطح الأرض ؟
3. كلما أرتفعنا عن سطح الأرض إنخفضت درجة الحرارة , أعط سببي لذلك ؟
4. وضح المقصود ب: الرطوبة الجوية المطلقة والنسبية وأيضا الندى ونقطة الندى ؟
5. أكتب العلاقة الرياضية التي من خلالها يمكن حساب الرطوبة النسبية ؟
6. كيف تتشكل قطرات الندى ؟
7. إذا كان الهواء في منطقة , يحتوي المتر الواحد منه 9 g من بخار الماء ..... إذا علمت أن الهواء في تلك المنطقة يتشبع إذا كان المتر المربع منه يحتوي على 12 g من بخار الماء ...............ز أحسب مقدار الرطوبة النسبية ؟
8. يحتوي المتر المكعب في أحد المناطق عند تشبعة على 18 g من بخار الماء , فإذا علمت أن الرطوبة النسبية في تلك المنطقة بلغت 32 % .........ز أحسب الرطوبة الفعلية في تلك المنطقة ؟
9. ما الذي يحدد تمييز العالم بست مناطق حيوية ؟
10. عدد المناطق الحيوية المختلفة الموجودة على اليابسة ؟
11. ماذا تسمى المخططات الجوية البيانية ؟
12. ما أثر حالة الجو على الإنسان والكائنات الحية ؟
13. كيف تعتبر الحرارة الشديدة والبرودة الشديدة من العوامل الضارة بصحة الإنسان ؟
14. الرطوبة المنخفضة أو العالية تؤثر على صحة الإنسان . وضح ذلك ؟
15. ماذا يقصد بظاهرة البيوت الزجاجية ؟
16. أعط أمثلة للغازات المتواجدة في البيوت الزجاجية ؟
17. كيف تساعد ظاهرة البيوت الزجاجية على الإحتفاض بدرجة الحرارة الكونية ثابتة ....؟
18. يسبب الإحتباس الحراري بعض التغيرات المناخية .. عدد بعض هذة التغيرات ؟
19. إرتفاع حرارة الأرض تؤدي إلى عدة إختلالات , إذكرها ؟
20. ماذا يقصد بالإختلالات الأرضية الناتجة عن إرتفاع درجة حرارة الأرض ؟
21. ما أهمية التقانة في قياس الظواهر والتغيرات المناخية ؟
22. ما أهم الأدوات المستخدمة في عملية مراقبة التغيرات المناخية ؟
23. ما أهمية مراقبة التغيرات والظواهر المناخية ؟
24. ما هي الأهداف التي تسعى التقانة إلى تحقيقها من خلال هذة العملية ؟
، كما تسبب عمليات التآكل في المنشآت الحجرية والمعدنية. ولخطورة هذه
المشكلة فقد قدرت خسائر ألمانيا الغربية- خلال عام واحد- حوالي 600 مليون
دولار نتيجة اتلاف المحاصيل الزراعية، بسبب الامطار الحمضية. وهناك دراسات
اخرى كثيرة تبين الاثار السيئة للأمطار الحمضية.. التي نشرتها "جامي جيمس "
في المجلة العلمية "ديسكفري" تحت عنوان "من الذي يستطيع منع المطر
الحمضي؟!".
كما تبين في بحيرة موس الصافية، الواقعة غرب جبال اديرونداك المحاطة باشجار عالية تمتد على شواطئها فتكسبها جمالا هادئا، انه لم توجد سمكة واحدة من اسماك السلمون المرقط تعلن عن نفسها، ولا ضفدع ينق على شواطئها، كما كان في الماضي، بينما كانت منذ سنوات قليلة غنية بالاسماك والضفادع، ولقد هجرها البط الغواص واختفى الطائر القناص الذي يغوص فيها بحثا عن الاسماك. كل هذا بسبب الامطار الحمضية. وكتب الكيميائي البريطاني روبرت سميث تقريرا من 600 صفحة- ولاول مرة- عام 1872 اشار فيه إلى حموضة الامطار الحمضية التي هطلت في عام 1872 على مدينة مانشستر، وعزا السبب إلى الدخان المتصاعد من مداخن المصانع. وفي حين لاحظ العالم السويدي سفانت اودين في عام 1967 ان الامطار الحمضية الهاطلة في السويد، كانت حموضتها تزداد بمرور الزمن، واطلق عليها تسمية "حرب الانسان الكيميائية في الطبيعة"، وفيما بعد اظهرت الدراسات الحالية ان السبب الرثيسي في تكوين الامطار الحمضية يعود إلى محطات انتاج الكهرباء والمراكز الصناعية الضخمة، التي تنتشر في كثير من الدول التي تحرق كميات هائلة من الوقود وتدفع إلى الهواء يوميا بكميات متزايدة من الغازات مثل ثاني اكسيد الكبريت والهيدروجين واكاسيد النيتروجببن.
كما تبين في بحيرة موس الصافية، الواقعة غرب جبال اديرونداك المحاطة باشجار عالية تمتد على شواطئها فتكسبها جمالا هادئا، انه لم توجد سمكة واحدة من اسماك السلمون المرقط تعلن عن نفسها، ولا ضفدع ينق على شواطئها، كما كان في الماضي، بينما كانت منذ سنوات قليلة غنية بالاسماك والضفادع، ولقد هجرها البط الغواص واختفى الطائر القناص الذي يغوص فيها بحثا عن الاسماك. كل هذا بسبب الامطار الحمضية. وكتب الكيميائي البريطاني روبرت سميث تقريرا من 600 صفحة- ولاول مرة- عام 1872 اشار فيه إلى حموضة الامطار الحمضية التي هطلت في عام 1872 على مدينة مانشستر، وعزا السبب إلى الدخان المتصاعد من مداخن المصانع. وفي حين لاحظ العالم السويدي سفانت اودين في عام 1967 ان الامطار الحمضية الهاطلة في السويد، كانت حموضتها تزداد بمرور الزمن، واطلق عليها تسمية "حرب الانسان الكيميائية في الطبيعة"، وفيما بعد اظهرت الدراسات الحالية ان السبب الرثيسي في تكوين الامطار الحمضية يعود إلى محطات انتاج الكهرباء والمراكز الصناعية الضخمة، التي تنتشر في كثير من الدول التي تحرق كميات هائلة من الوقود وتدفع إلى الهواء يوميا بكميات متزايدة من الغازات مثل ثاني اكسيد الكبريت والهيدروجين واكاسيد النيتروجببن.
الحمضية
تتكون الامطار الحمضية من تفاعل الغازات المحتوية على الكبريت. واهمها
ثاني اكسيد الكبريت مع الاكسجين بوجود الاشعة فوق البنفسجية الصادرة عن
الشمس، وينتج ثالث اكسيد الكبريت الذي يتحد بعد ذلك مع بخار الماء الموجود
في الجو، ليعطي حمض الكبريت.
الذي يبقى معلقا في الهواء على هيئة رذاذ دقيق تنقله الرياح من مكان لاخر، وقد يتحد مع بعض الغازات في الهواء مثل النشادر، وينتج في هذه الحالة مركب جديد هو كبريتات النشادر، اما عندما يكون الجو جافا، ولا تتوفر فرصة لسقوط الامطار، فان رذاذ حمض الكبريت، ودقائق كبريتات النشادر يبقيان معلقين في الهواء الساكن، ويظهران على هيئة ضباب خفيف، لاسيما عندما تصبح الظروف مناسبة لسقوط الامطار فانهما يذوبان في ماء المطر، ويسقطان على سطح الارض على هيئة مطر حمضي، هذا وتشترك اكاسيد النيتروجين مع اكاسيد الكبريت في تكوين الامطار الحمضية حيث تتحول اكاسيد النيتروجين بوجود الاكسجين والاشعة فوق البنفسجية إلى حمض النيتروجين.
ويبقى هذا الحمض معلقا في الهواء الساكن، وينزل مع مياه الامطار، مثل حمض الكبريت مكونا الامطار الحمضية. ولابد من ابداء الملاحظتين الآتيتين في هذا المجال. الملاحظة الاولى: الغازات الملوثة تنتقل بواسطة التيارات الهوائية تؤكد الدراسات في اسكندنافيا ان كمية غازات الكبريت اعلى (2.0) مرة مما تطلقه مصانعها، وفي الوقت نفسه، لا تزيد كمية غازات الكبريت في اجواء بعض اقطار أوروبا الغربية، وخاصة المملكة المتحدد عن 10- 20%. وهذا يعني ان هذه الغازات الملوثة، تنتقل بواسطة التيارات الهـوائية من أوروبا الغربية إلى اسكندنافيا وانكلترا. الملاحظة الثانية: الامطار تزداد مع الزمن، كما جاء في كتاب "التلوث مشكلة العصر" تشير الدراسات إلى ان حموضة الامطار التي سقطت فوق السويد عام 1982 كانت اعلى بعشر مرات من حموضة الامطار التي سقطت عام 1969، حيث لاحظ الخبراء ان نسبة حموضة مياه الامطار زادت بشكل منذر بالخطر، اما درجة حموضة الامطار في بريطانيا فقد وصلت إلى 4.5 في عام 1979، ووصلت في نفس العام في كندا إلى 3.8 وفرجينيا إلى 1.5، حيث كانت درجة حموضة امطار فرجبنيا تقارب درجة حموضة حمض الكبريت (أسيد البطاريات) وفي اسكتلندا، وصلت إلى 7. 2 عام 1977، ووصلت في لوس انجلوس إلى 3 عام 1980. اي أكثر حموضة من الخل وعصير الليمون، ولا يقتصر التوزع الجغرافي للامطار على البلاد الصناعية، اذ يمكن ان تنتقل الغيوم لمسافات بعيدة عن مصادر التلوث الصناعي، فتهطل امطارا حمضية على مناطق لا علاقة لها بمصدر التلوث. ولابد من الاشارة إلى ان درجة حموضة ماء المطر النقي هي بين 5.5 - 6 اي تميل إلى الحموضة قليلا، ولم يسجل اي تأثير سلبي لهذه النسبة، حصل خلال ملايين السنين، ويمكن اعتبار ماء المطر نقيا في حدود هذه الدرجة وغير ضار بالبيئة حسب المعلومات المتوفرة.
تعريف المطر الحمضى
الذي يبقى معلقا في الهواء على هيئة رذاذ دقيق تنقله الرياح من مكان لاخر، وقد يتحد مع بعض الغازات في الهواء مثل النشادر، وينتج في هذه الحالة مركب جديد هو كبريتات النشادر، اما عندما يكون الجو جافا، ولا تتوفر فرصة لسقوط الامطار، فان رذاذ حمض الكبريت، ودقائق كبريتات النشادر يبقيان معلقين في الهواء الساكن، ويظهران على هيئة ضباب خفيف، لاسيما عندما تصبح الظروف مناسبة لسقوط الامطار فانهما يذوبان في ماء المطر، ويسقطان على سطح الارض على هيئة مطر حمضي، هذا وتشترك اكاسيد النيتروجين مع اكاسيد الكبريت في تكوين الامطار الحمضية حيث تتحول اكاسيد النيتروجين بوجود الاكسجين والاشعة فوق البنفسجية إلى حمض النيتروجين.
ويبقى هذا الحمض معلقا في الهواء الساكن، وينزل مع مياه الامطار، مثل حمض الكبريت مكونا الامطار الحمضية. ولابد من ابداء الملاحظتين الآتيتين في هذا المجال. الملاحظة الاولى: الغازات الملوثة تنتقل بواسطة التيارات الهوائية تؤكد الدراسات في اسكندنافيا ان كمية غازات الكبريت اعلى (2.0) مرة مما تطلقه مصانعها، وفي الوقت نفسه، لا تزيد كمية غازات الكبريت في اجواء بعض اقطار أوروبا الغربية، وخاصة المملكة المتحدد عن 10- 20%. وهذا يعني ان هذه الغازات الملوثة، تنتقل بواسطة التيارات الهـوائية من أوروبا الغربية إلى اسكندنافيا وانكلترا. الملاحظة الثانية: الامطار تزداد مع الزمن، كما جاء في كتاب "التلوث مشكلة العصر" تشير الدراسات إلى ان حموضة الامطار التي سقطت فوق السويد عام 1982 كانت اعلى بعشر مرات من حموضة الامطار التي سقطت عام 1969، حيث لاحظ الخبراء ان نسبة حموضة مياه الامطار زادت بشكل منذر بالخطر، اما درجة حموضة الامطار في بريطانيا فقد وصلت إلى 4.5 في عام 1979، ووصلت في نفس العام في كندا إلى 3.8 وفرجينيا إلى 1.5، حيث كانت درجة حموضة امطار فرجبنيا تقارب درجة حموضة حمض الكبريت (أسيد البطاريات) وفي اسكتلندا، وصلت إلى 7. 2 عام 1977، ووصلت في لوس انجلوس إلى 3 عام 1980. اي أكثر حموضة من الخل وعصير الليمون، ولا يقتصر التوزع الجغرافي للامطار على البلاد الصناعية، اذ يمكن ان تنتقل الغيوم لمسافات بعيدة عن مصادر التلوث الصناعي، فتهطل امطارا حمضية على مناطق لا علاقة لها بمصدر التلوث. ولابد من الاشارة إلى ان درجة حموضة ماء المطر النقي هي بين 5.5 - 6 اي تميل إلى الحموضة قليلا، ولم يسجل اي تأثير سلبي لهذه النسبة، حصل خلال ملايين السنين، ويمكن اعتبار ماء المطر نقيا في حدود هذه الدرجة وغير ضار بالبيئة حسب المعلومات المتوفرة.
يعتبر المطر الحمضى منأخطر المشاكل البيئية التى نواجهها ويؤثر على قطاع كبير فى البيئة. وكما يتضح منالاسم، فالمطر الحمضى هو المطر الذى يكتسب الصفة الحامضية، ويصبح هكذا من الغازاتالتى تتحلل فى ماء المطر وتكون الأحماض العديدة المختلفة. المطر بطبيعته حامضياًبنسبة ضئيلة بسبب ثانى أكسيد الكربون الذى يخرج من تنفس الحيوانات وينحل فى المطر،والمعامل الذى يقاس به درجة الحامضية للمطر (pH) وقبل الثورة الصناعية نجد أن هذاالمعامل فى المطر يتراوح بصفة عامة بين نسبتى (5، 6) لذا نجد أن مصطلح المطر الحمضىيستخدم ليصف فقط المطر الذى يحتوى على (pH) بنسبة (5) وما تحت هذه النسبة. اماالمناطق النشطة بالبراكين تكون النسبة النمطية (4) حيث يتحد ثانى أكسيد الكربونوكبريتيد الهيدروجين ويكونان حمض الكبريتيك فى المطر.
ونستطيع القول بأن " المطر الحمضى" مصطلح عام يطلق على الطرق العديدة التى تسقط بها الأحماض من الغلافالجوى، والمصطلح الأكثر دقة له هو "الترسيب الحمضى" والذى يتكون من جزئين:
1- ترسيب حمضى رطب (Wet).
2- ترسيب حمضى جاف (Dry).
ويشير الترسيب الرطب إلىالمطر الحمضى والضباب والثلج. وبما أن الماء الحمضى يتدفق فوق ومن خلال سطح الأرضفهو يؤثر على العديد من النباتات والحيوانات ومدى قوة تأثيره يعتمد على العديد منالعوامل بما فيها درجة حمضية الماء، كيمياء التربة، نوع الأسماك والأشجار، وكافةالأحياء الأخرى التى تعتمد على الماء.
أما الترسيب الجاف فيشير إلى الغازاتالحمضية والجسيمات. وحوالى نصف الحمضية فى الغلاف الجوى تصل للأرضمن خلال هذهالرواسب الجافة. ثم تقوم الرياح بدورها بحمل هذه الجسيمات الحمضية والغازاتوترسيبها على المبانى والسيارات والمنازل والأشجار وبعدها تأتى الأمطار لتغسل هذهالأسطح من أية غازات أو جسيمات تعلق عليها بفعل الرياح، ومن هنا تتحول الأمطار إلىأمطار حمضية بدرجة اكبر من التى تكون عليها الأمطار عندما تتساقط فى البداية بدونأية مؤثرات خارجية.
تأتى دور الرياح مرة أخرى لتعصف بأية رواسب رطبة أو جافةعبر الحدود ومن مكان لآخر، وفى بعض الأحيان لعديد من مئات الأميال. وقد اكتشفالعلماء نتائج مؤكدة أن ثانى أكسيد الكبريت وأكسيد النيتروجين هما السببينالرئيسيين للمطر الحمضى. وينتج المطر الحمضى عندما تتفاعل هذه الغازات فى الجو معالماء والأكسجين والعناصر الكيميائية الأخرى لتكون مركبات حمضية عديدة، ويزيد ضوءالشمس من معدل غالبية هذه التفاعلات والنتيجة هو محلول متعادل من حمض الكبريتيكوحمض النتريك.
كيف يمكن قياس المطر الحمضى (حمضيةالمطر)؟
÷ تقاس حمضية المطر باستخدام (pH) كلما كانت رقم هذا المعاملأقل كلما كانت نسبة الحمضية فى المطر أعلى.
÷ نسبة (pH) فى الماء النقى = (7).
÷ المطر الطبيعى توجد به نسبة حمضية ضئيلة وذلك يرجع إلى تحلل ثانى أكسيدالكربون فيه وتصل النسبة فيه إلى (5.5).
÷ أما المطر الحمضى الذى توجد به موادكيميائية بنسبة كبيرة من الممكن ان تصل النسبة إلى اقل من (4).
لأسباب التى تؤدى إلى تكون المطر الحمضى
÷ يتكون هذاالمطر كما ذكرنا من قبل بفعل الغازات التى تنحل فى ماء المطر لتكون أنواعاً مختلفةمن الأحماض، ومن أنواع هذه الغازات:
1- غاز ثانى أكسيد الكبريتيد
2- أكاسيدالنيتروجين.
(هذان النوعان لهما الدور الأكبر فى تكوين المطر الحمضى)
3- ثانىأكسيد الكربون.
4- الكلور.
والتفاعلات الآتية توضحكيفية تكون مثل هذا النوع من الأمطار
- يتفاعل ثانى أكسيد الكبريتيدمع الماء ليكون حمض الكبريتيك.
- تتفاعل أكاسيد النيتروجين مع الماء لتكون حمضالنيتريك.
- يتفاعل ثانى أكسيد الكربون مع الماء ليكون الحامض الكربونى.
- يتفاعل الكلور مع الماء ليكون حمض الهيدروكلوريك.
تأثير المطر الحمضى
يؤثر المطر الحمضى بشكل كبير بلوخطير على البيئة بما فيها الإنسان، فالمطر يزيد من حمضية مياه الينابيع والبحيرات،يضر بالتربة والحياة النباتية، يعمل على إتلاف المواد البنائية بل والآثار، كما يضربصحة الإنسان من خلال التأثير السلبى لهذه الأمطار على البيئة وتتضح هذه العلاقةكلتالى بما أنه توجد العديد من المعادن السامة فى مركبات على سطح التربة يعمل المطرالحمضى عند تساقطه على حل بعضاً من هذه المركبات بحيث تصبح معادن حرة طليقة ويتركزبعضاً منها فى مياه الأنهار التى هى المصدر الأساسى لمياه الشرب لمعظم شعوب العالم،ومن هذه المعادن الزئبق الذى يتخلل الثروة السمكية ومن ثَّم تضر بصحة الإنسان الذىيأكلها.
وبما أن الماء يصبح أكثر حمضية فيبدأ تفاعله مع رصاص ونحاس مواسيرالمياه وبالتالى تلوث مياه الشرب، وقد وصل تلوث مياه الشرب فى السويد إلى حد مفزعوهو أنه يحول شعر الإنسان إلى اللون الأخضر.
ويسبب أيضاً النحاس الإسهال للأطفالالصغار، ومن الممكن أن يدمر الكبد والكلى
الآثار التخريبية للأمطار الحمضية في البيئة
أثر المطر الحمضي في البحيرات أو المحيطات :
أثرت
الأمطار الحمضية في بيئة البحيرات، فبينت الدراسات ان 15 الف بحيرة من اصل
18 الفاقد تأثرت بالامطار الحمضية، حيث ماتت وتناقصت اعداد كثيرة من
الكائنات الحية التي تعيش في هذه البحيرات وخاصة الاسماك والضفادع. وثمة
سؤال هنا: من أين تأتي خطورة الامطار الحمضية على البحيرات؟ تبين ان زيادة
حموضة الماء تعود إلى انتقال حمض الكبريت وحمض الازوت اليها مع مياه السيول
والانهار بعد هطول الامطار الحمضية. اضافة إلى ذلك فان الامطار الحمضية
تجرف معها عناصر معدنية مختلفة بعضها بشكل مركبات من الزئبق والرصاص
والنحاس والالمنيوم، فتقتل الاحياء في البحيرات، ومن الجدير ذكره ان درجة
حموضة ماء البحيرة الطبيعي تكون بين 5- 6 فاذا قلت عن الرقم 5 ظهرت المشاكل
البيئية، وكما ان ماء البحيرات يذيب بعض المركبات القاعدية القلوية
الموجودة في صخور القاع او تنتقل اليها مع مياه الانهار والسيول، فتنطلق
شوارد البيكربونات وشوارد اخرى تعدل حموضة الماء، وتحول دون انخفاض الرقم
الهيدروجيني، ويعبر عن محتوى الماء من شوارد التعديل ب "سعة تعديل الحمض"،
فاذا كانت سعة تعديل الحمض كبيرة يكون تأثيرالبحيرة بالحموضة فعلا.. الا ان
الزيادة المطردة في حموضة مياه الامطار، جعلت قدرة سعة تعديل الحمض لبعض
البحيرات دون المستوى ا لمطلوب، فارتفعت حموضتها، وبشكل خاص البحيرات
الموجودة في المناطق الصناعية في الولايات المتحدة الاميركية واوروبا، وتدل
الاحصائيات على ان عدد البحيرات التي كانت حموضتها اقل من 5 درجات في
اميركا في النصف الاول من هذا القرن كان 8 بحيرات فقط. واصبح الان 109
بحيرات، كما احصي في منطقة اونتاريو في كندا، أكثر من الفي بحيرة حموضة
مياهها اقل من 5 درجات، وفي السويد أكثر من 20% من البحيرات تعاني من
ارتفاع الحموضة، وبالتالي الخلل البيئي واضطراب الحياة فيها.
أثر المطر الحمضي في الغابات والنباتات :
ان
تدمير الغابات له تأثير في النظام البيئي، فمن الملاحظ ان انتاج الغابات
يشكل نحو 15% في الانتاج الكلي للمادة العضوية على سطح الارض، ويكفي ان
نتذكر ان كمية الاخشاب التي يستعملها الانسان في العالم تزيد عن 2.4 مليار
طن في السنة، كما ان غابات الحور المزروعة في واحد كم2 تطلق 1300 طن من
الاكسجين، وتمتص نحو 1640 طنا من ثاني اكسيد الكربون خلال فصل النمو
الواحد.. كذلك تؤثر الامطار الحمضية في النباتات الاقتصادية ذات المحاصيل
الموسمية وفي الغابات الصنوبرية، فهي تجرد الاشجار من اوراقها، وتحدث خللا
في التوازن الشاردي في التربة، وبالتالي تجعل الامتصاص يضطرب في الجذور،
والنتيجة تؤدي لحدوث خسارة كبيرة في المحاصيل وعلى سبيل المثال: فقد بلغت
نسبة الاضرار في الاوراق بصورة ملحوظة في احراجها 34% سحابة من الغيوم تنذر
بوقوع الكارثة في ألمانيا في لسبعينات وازدادت إلى 50% عام 1985.
وفي السويد وصلت الاضرار إلى 30% في احراجها، وتشير التقارير إلى ان 14% من جميع اراضي الاحراج الاوروبية قد اصابها الضرر نتيجة الامطار الحمضية. اضافة إلى ان معظم الغابات في شرقي الولايات المتحدة الاميركية، تتأثر بالامطار الحمضية، لدرجة ان اطلق عـلى هذه الحالة اسم فالدشترين وتعني موت الغابة، علما بان أكثر الاشجار تأثرا بالامطار الحمضية هي الصنوبريات في المرتفعات الشاهقة.. نظرا لسقوط اوراقها قبل اوانها مما يفقد الاخشاب جودتها، وبذلك تؤدي إلى خسارة اقتصادية في تدمير الغابات وتدهورها.
أثر المطر الحمضي في التربة :وفي السويد وصلت الاضرار إلى 30% في احراجها، وتشير التقارير إلى ان 14% من جميع اراضي الاحراج الاوروبية قد اصابها الضرر نتيجة الامطار الحمضية. اضافة إلى ان معظم الغابات في شرقي الولايات المتحدة الاميركية، تتأثر بالامطار الحمضية، لدرجة ان اطلق عـلى هذه الحالة اسم فالدشترين وتعني موت الغابة، علما بان أكثر الاشجار تأثرا بالامطار الحمضية هي الصنوبريات في المرتفعات الشاهقة.. نظرا لسقوط اوراقها قبل اوانها مما يفقد الاخشاب جودتها، وبذلك تؤدي إلى خسارة اقتصادية في تدمير الغابات وتدهورها.
تبين
التقارير ان التربة في مناطق اوروبا، اخذت تتأثر بالحموضة، مما يؤدي إلى
اضرار بالغة من انخفاض نشاط البكتيريا المثبتة للنيتروجين مثلا. وانخفاض
معدل تفكك الاداة العضوية، مما ادى إلى سماكة طبقة البقايا النباتية إلى
الحد الذي اصبحت فيه تعوق نفاذ الماء إلى داخل التربة والى عدم تمكن البذور
من الانبات، وقد ادت هذه التأثيرات إلى انخفاض انتاجية الغابات.
اثر المطر الحمضي في الحيوانات :
تتوقف
سلامة كل مكون من مكونات النظام البيئي على سلامة المكونات الأخرى، دخان
المصانع السبب الرئيسي فمثلا تأثر النباتات بالامطار الحمضية يحرم القوارض
من المادة الغذائية والمأوى، ويؤدي إلى موتها أو هجرتها، كما تموت
الحيوانات اللاحمة التي تتغذى على القوارض او تهاجر ايضا وهكذا.. وقد يلاحظ
التأثير المباشر للامطار الحمضية في الحيوانات. كما لوحظ موت القشريات
والاسماك الصغيرة في البحيرات المتحمضة، نظرا لتشكل مركبات سامة بتأثير
الحموض (الامطار الحمضية)، تدخل في نسيج النباتات والبلانكتون- العوالق
النباتية- (نباتات وحيدة الخلية عائمة).. وعندما تتناولها القشريات
والاسماك الصغيرة، تتركز المركبات السامة في انسجتها بنسبة اكبر. وهكذا
تتركز المواد السامة في المستهلكات الثانوية والثالثية حتى تصبح قاتلة في
السلسلة الغذائية.. ولابد من الاشارة إلى ان النظام البيئي لا يستقيم اذ ا
حدث خلل في عناصره المنتجة او المستهلكة او المفككة وبالنتيجة يؤدي موت
الغابات إلى موت الكثير من الحيوانات الصغيرة، وهجرة الكبيرة منها.. وهكذا.
أثر المطر الحمضي في الانسان :
يتشكل
الضباب الدخاني في المدن الكبيرة، وهو يحتوي على حموض، حيث يبقى معلقا في
الجو عدة ايام، وذ لك عندما تتعرض الملوثات الناتجة عن وسائل النقل بصورة
فادحة إلى الاشعة فوق البنفسجية الآتية من الشمس، فيحدث بين مكوناتها
تفاعلات كيميائية، تؤدي إلى تكوين الضباب الدخاني الذي يخيم على المدن
وخاصة في ساعات الصباح الاولى، والاخطر في ذلك، هو غازي ثاني اكسيد
النيتروجين، لانه يشكل المفتاح الذي يدخل في سلسلة التفاعلات الكيميائية
الضوئية التي ينتج عنها الضباب الدخاني وبالتالي نكون امام مركبات عديدة
لها تأثيرات ضارة على الانسان إذ تسبب احتقان الاغشية المخاطية وتهيجها
والسعال والاختناق وتلف الانسجة وانخفاض معدل التمثيل الضوئي في النبات
الاخضر. وكل هذا ينتج عن حدوث ظاهرة الانقلاب الحراري، كما حدث في مدينة
لندن عام 1952 عندما خيم الضباب الدخاني لمدة ثلاثة ايام، مات بسببه 4000
شخص، وكذلك ما حدث في انقرة واثينا. بالاضافة إلى اثر المطر الحمضي على
المنشآت الصناعية والابنية ذات القيمة التاريخية والتماثيل، اذ يكلف
ترميمها مبالغ كبيرة من دخل الفرد او الدخل القومي وابسط مثال على ذلك
"تفتت بعض الاحجار في برج لندن الشهير وكنيسة وست مينستر ابي"، ناهيك عن
تفاعل حمض الازوت مع كثير من المعادن في المنشآت الصناعية وتخريبها.
علاج المشكلة :
نظرا
لخطورة ظاهرة الامطار الحمضية وما ينتج عنها من اثار تخريبية على كافة
الاصعدة اقترح الباحثون علاجين. الأول: علاج مكلف ومتكرر، نظرا لتكرار سقوط
الامطار الحمضية، وهذه الطريقة تتمثل في معادلة الانهار والبحيرات الحمضية
والاراضي الزراعية بمواد قلوية. والثاني: علاج دائم ويتمثل بتنقية
الملوثات قبل ان تنتشر في الغلاف الهوائي. ولذلك يجب ان لا تكون النظرة إلى
البيئة نظرة مجردة، كالنظرات إلى مواضيع اخرى عديدة سياسية واقتصادية
وثقافية على صعيد الشعوب والدول. وان المطلوب من اجل ذلك يتمثل في ايجاد
نظام متطور للرقابة البيئية، حيث ان النظام المتكامل للرقابة البيئية،
ضروري لرؤية ومتابعة خلفية ونشاط جمع العناصر الملوثة للوسط الطبيعي، نتيجة
للتقدم التكنولوجي.
وبناء عليه، يجب فسح المجال لتكنولوجيا متطورة كاملة، تتوافق مع الطبيعة وديمومتها، وضرورة ادراج الجدوى الاقتصادية للعمليات الايكولوجية والاهم في ذلك هو توعية الانسان، توعية بيئية شاملة ووضع اسس عملية لاستغلال الموارد النباتية والحيوانية، ووضع خطط دقيقة لحماية كوكب الارض من كافة مصادر التلوث الكيميائية والحرارية والنووية، وتخفيض استهلاك الوقود في وسائل المواصلات، وايجاد وسائل بديلة لا تترك اثار سلبية في البيثة.
وبناء عليه، يجب فسح المجال لتكنولوجيا متطورة كاملة، تتوافق مع الطبيعة وديمومتها، وضرورة ادراج الجدوى الاقتصادية للعمليات الايكولوجية والاهم في ذلك هو توعية الانسان، توعية بيئية شاملة ووضع اسس عملية لاستغلال الموارد النباتية والحيوانية، ووضع خطط دقيقة لحماية كوكب الارض من كافة مصادر التلوث الكيميائية والحرارية والنووية، وتخفيض استهلاك الوقود في وسائل المواصلات، وايجاد وسائل بديلة لا تترك اثار سلبية في البيثة.
وهذي أسئلة مال الفصل الأخير :
1. أذكر العناصر الأساسية المؤثرة في المناخ ؟
2. كيف يتم تحديد درجة حرارة منطقة ماء على سطح الأرض ؟
3. كلما أرتفعنا عن سطح الأرض إنخفضت درجة الحرارة , أعط سببي لذلك ؟
4. وضح المقصود ب: الرطوبة الجوية المطلقة والنسبية وأيضا الندى ونقطة الندى ؟
5. أكتب العلاقة الرياضية التي من خلالها يمكن حساب الرطوبة النسبية ؟
6. كيف تتشكل قطرات الندى ؟
7. إذا كان الهواء في منطقة , يحتوي المتر الواحد منه 9 g من بخار الماء ..... إذا علمت أن الهواء في تلك المنطقة يتشبع إذا كان المتر المربع منه يحتوي على 12 g من بخار الماء ...............ز أحسب مقدار الرطوبة النسبية ؟
8. يحتوي المتر المكعب في أحد المناطق عند تشبعة على 18 g من بخار الماء , فإذا علمت أن الرطوبة النسبية في تلك المنطقة بلغت 32 % .........ز أحسب الرطوبة الفعلية في تلك المنطقة ؟
9. ما الذي يحدد تمييز العالم بست مناطق حيوية ؟
10. عدد المناطق الحيوية المختلفة الموجودة على اليابسة ؟
11. ماذا تسمى المخططات الجوية البيانية ؟
12. ما أثر حالة الجو على الإنسان والكائنات الحية ؟
13. كيف تعتبر الحرارة الشديدة والبرودة الشديدة من العوامل الضارة بصحة الإنسان ؟
14. الرطوبة المنخفضة أو العالية تؤثر على صحة الإنسان . وضح ذلك ؟
15. ماذا يقصد بظاهرة البيوت الزجاجية ؟
16. أعط أمثلة للغازات المتواجدة في البيوت الزجاجية ؟
17. كيف تساعد ظاهرة البيوت الزجاجية على الإحتفاض بدرجة الحرارة الكونية ثابتة ....؟
18. يسبب الإحتباس الحراري بعض التغيرات المناخية .. عدد بعض هذة التغيرات ؟
19. إرتفاع حرارة الأرض تؤدي إلى عدة إختلالات , إذكرها ؟
20. ماذا يقصد بالإختلالات الأرضية الناتجة عن إرتفاع درجة حرارة الأرض ؟
21. ما أهمية التقانة في قياس الظواهر والتغيرات المناخية ؟
22. ما أهم الأدوات المستخدمة في عملية مراقبة التغيرات المناخية ؟
23. ما أهمية مراقبة التغيرات والظواهر المناخية ؟
24. ما هي الأهداف التي تسعى التقانة إلى تحقيقها من خلال هذة العملية ؟
0 تعليقات
أهلا بك في موقع عُمان التعليمية - نرحب بنشر تعليقاتك البناءة و مساهماتك الطيبة - دائما نستمع بإهتمام لطلباتكم وآرائكم .. بالتوفيق