При анализе состава кислотного дождя основное внимание обращается на содержание катионов водорода, определяющих его кислотность (рН). Термином "кислотные дожди" называют все виды метеорологических осадков: дождь, снег, град, туман, дождь со снегом, рН которых меньше, чем среднее значение рН дождевой воды, который приблизительно равен 5,6. В водных каплях этих дождей (как и в падающих при снегопаде снежинках) содержатся в небольших количествах молекулы следующих кислот: серной (H2SO4), сернистой (H2SO3), азотной (HNO3), азотистой (HNO2), угольной (Н2СО3). Кислотность осадков обычно обусловлена на 2/3 присутствием серной кислоты и на 1/3 – азотной кислоты.

Узнав об этом, я задался вопросом: «Каким образом эти химические вещества оказывается в атмосфере?»

Главной причиной кислотных дождей является присутствие в составе атмосферы Земли диоксид серы SO₂ и диоксид азота NO₂ , которые в результате происходящих в атмосфере химических реакций, превращаются в соответственно серную и азотную кислоты.

Источниками образования соединений серы являются:

1. Естественные источники. К ним относятся извержения вулканов, при которых выбрасывается большое количество элементарной серы, сероводорода, а также диоксида серы. Все эти соединения в результате круговорота серы попадают также и в атмосферу. Реагируя с водой, содержащийся в облачных каплях, триоксид и диоксид серы превращаются в соответствующие им кислоты:

S0₂ + H₂0 →H₂S 0₃

S0₃ + H₂ 0 → H₂S0₄

Кроме того, серная кислота появляется в результате окислениясернистой кислоты: 2H₂S0₃ + 0₂ → 2H₂S0₄

Также к естественным источникам образования кислотных дожей относится взаимодействие газообразного сероводорода H₂S с атмосферным кислородом, как молекулярным, так и в виде озона:

2H₂S + 30₂→2S0₂ + 2Н₂0

H₂S + 0₃ →S0₂ + Н₂0

2. Антропогенные источники. Среди источников этих соединений на первом месте в мире стоит уголь, сжигаемый на электростанциях и др. промышленных предприятиях. Уголь дает 70% от всех антропогенных выбросов. В процессе горения часть серы содержащееся в топливе превращается в сернистый газ, а часть остается в золе в твердом состоянии. Содержание серы также достаточно велико (0.1 – 2%) и в неочищенной нефти, но эти показатели варьируются в зависимости от происхождения, однако при сгорании нефтепродуктов сернистого газа образуется значительно меньше, чем при сгорании угля. В мире на первом месте по выбросам сернистых соединений в атмосферу стоят такие отрасли промышленности как: металлургические предприятия по производству серной кислоты и переработке нефти. Таким образом, в результате деятельности человека в атмосферу Земли попадает ежегодно около 60 – 70 млн. т. серы в виде двуокиси серы.

Сравнение естественных и антропогенных источников эмиссии серы и её различных соединений в атмосферу показывает, что человек, в результате своей деятельности, загрязняет атмосферу Земли этими соединениями в 2 раза больше, чем это происходит в природе естественным путем.

Источниками образования соединений азота являются:

1. Естественные источники. Природные поступления в атмосферу оксидов азота связаны главным образом с электрическими разрядами, при которых образуется NO, впоследствии – NО₂. При разряде молнии воздух нагревается (в том месте, где произошел разряд) до десятка тысяч градусов, и молекулы N₂и 0₂ разваливаются на атомы. Атомы азота и кислорода тут же соединяются, образуя молекулы оксида азота (II) N0. Молекулы N0 тоже готовы развалиться на атомы, но не успевают это сделать, так как по окончании разряда молнии воздух быстро остывает, и атмосферный кислород превращает непрочные молекулы оксида азота (II) N0 в достаточно прочные молекулы диоксида азота: 2N0 + 0₂ —> 2N0₂.

Также в процессе деятельности денитрифицирующих бактерий, живущих в почве, из нитратов в атмосферу высвобождаются оксиды азота. Согласно данным на 1990 г. ежегодно во всем мире образуется этим путем около 8 млн. т. оксидов азота (в пересчете на азот).

2. Антропогенные источники. Среди антропогенных источников образования оксидов азота на первом месте стоит горение ископаемого топлива (уголь, нефть, газ и т.д.). Сжигая ископаемое топливо, человечество ежегодно выбрасывает в воздушный бассейн Земли около12 млн.т. оксидов азота. Немного меньше оксидов азота, около 8 млн.т. в год поступает от сжигания горючего (бензина, дизельное топливо и т.д.) в двигателях внутреннего сгорания. Промышленностью во всем мире выбрасывается около 1 млн.т. азота ежегодно.

Таким образом, по крайней мере, 37% из почти 56 млн.т. ежегодных выбросов оксида азота образуется из антропогенных источников.

Вывод: большое количество кислотных дождей образуется в результате деятельности людей.