Sisältö
Robert Angus Smith huomasi 1800-luvulla, että toisin kuin Englannin rannikkoalueilla, teollisuusalueiden yli sateessa oli korkea happamuus. Norjalaiset biologit löysivät 1950-luvulla eteläisen Norjan järvien kalakantojen huolestuttavan laskun ja seurasivat ongelmaa erittäin happamaan sateeseen. Samanlaisia havaintoja tapahtui Kanadassa 1960-luvulla.
pH-asteikko
PH-asteikko vaihtelee nollasta, joka on erittäin hapan, 14,0: een, joka on emäksinen ja jolla ei ole lainkaan happamuutta. Suurimman osan pintavesien pH on 7,0 ja se on neutraali. Normaalin sateen pH-arvo on välillä 5,0 - 5,5 ja on lievästi hapan. Kun sade yhdistyy typen oksidien tai rikkidioksidin kanssa, normaalista sateesta tulee paljon happamempi ja sen pH-arvo voi olla noin 4,0. PH-arvoissa muutos 5,0: sta 4,0: een tarkoittaa, että happamuus on noussut kymmenen kertaa.
hapetus
Rikkidioksidi ja typen oksidit pääsevät ilmakehään rikkipäästöjä sisältäessä rikkiä sisältäviä polttoaineita, kuten öljyä ja hiiltä, ja sulattamalla rikkiä sisältäviä malmeja, kuten kuparia, lyijyä ja sinkkiä. Tutkijat tietävät nyt, että sateessa olevat typpihapon ja rikkihapon korkeat pitoisuudet johtuvat typpioksidien ja rikkidioksidin ilmakehän hapettumisesta ilmakehässä ja että nämä hapot siirtyvät veden kiertoon, kun ne hapettuvat pilvipisaroissa ja itse sadepisaroissa.
Rikkidioksidi
Rikkidioksidi on korkeilla tasoilla myrkyllistä ja kuuluu erittäin reaktiivisten kaasujen ryhmään, joka tunnetaan nimellä "rikkioksidit". Äärimmäisen korkeissa lämpötiloissa, kuten kivihiilen, öljyn ja kaasun polttaessa, rikkidioksidi hapettuu - reagoi hapen kanssa - - ilmakehässä tuottaen rikkihappoa. Happolaskeutumisprosessissa rikkihappo putoaa pilvistä sadepisareina.
Typpioksidit
Typpioksidit ovat myös erittäin reaktiivisia kaasuja ja ne muodostuvat, kun happi ja typpi reagoivat korkeissa lämpötiloissa. Typen oksideja sisältävät päästöt johtuvat biomassan polttamisesta trooppisilla alueilla ja hiilen, öljyn ja kaasun polttamisesta pohjoisilla keskialueilla. Typen oksidien hapettuessa ilmakehässä ne tuottavat typpihappoa. Rikkihapon tapaan typpihappo myötävaikuttaa happojen laskeutumiseen ja on tärkeä ainesosa hapan sateessa.
Pysyvyys vedessä
Maapallon vesisykli on suljettu järjestelmä ja kaikki maapallon vesi on jossain syklin vaiheessa. Vesi varastoituu valtamereen ja haihtuu, muodostaen vesihöyryn pilviä. Höyryn tiivistyessä se putoaa takaisin maan päälle sademääränä. Hapan sade neutraloidaan vain, kun se putoaa alkaliseen maaperään, kuten kalkkikiveen ja kalsiumkarbonaattiin. Yhdistettynä veteen hapot eivät haihdu, ja elleivät molekyylit sitoutu jotain emäksistä tai vesi virtaa pois suurempaan kappaleeseen, vesistöjen pH pysyy alhaisena ja happo pysyy loukussa paikoillaan. Hapotettu vesi vaikuttaa negatiivisesti valtamereen, missä alhaisempi pH vahingoittaa koralliriuttoja tekeviä olentoja.