Happevihmad: põhjused, tagajärjed ja lahendused

Hapuvihmad koosnevad atmosfäärireostuse tõttu ebaharilikult happelistest veepiiskadest, eriti autode ja tööstuslike protsesside käigus eralduvatest väävli ja lämmastiku liigsetest kogustest. Happevihmasid nimetatakse ka happe ladestumine kuna see mõiste hõlmab muid happeliste sademete vorme (näiteks lumi).

Happeline sadestumine toimub kahel viisil: märg ja kuiv. Märgsadestumine on mis tahes sademete vorm, mis eemaldab happed atmosfäärist ja ladestab need Maa pinnale. Kuivladestusega saastavad osakesed ja gaasid kleepuvad sademete puudumisel maapinnale tolmu ja suitsu kaudu. Ehkki kuiv, on see sadestumise vorm ohtlik ka seetõttu, et sademed võivad pesta saasteained ojadesse, järvedesse ja jõgedesse.

Happesus määratakse ise vesipiiskade pH taseme (happesuse või leeliselisuse) põhjal. pH skaala on vahemikus 0 kuni 14, madalam pH on happelisem, kõrge pH on aluseline ja seitse on neutraalne. Tavaline vihmavesi on kergelt happeline, pH vahemikus 5,3–6,0. Happe ladestumine on midagi sellest vahemikust madalamal. Samuti on oluline märkida, et pH skaala on logaritmiline ja skaala iga täisarv tähistab 10-kordset muutust.

Praegu on happeline sadestumine Ameerika Ühendriikide kirdeosas, Kanada kaguosas ja suuremas osas Euroopas, sealhulgas osades Rootsis, Norras ja Saksamaal. Lisaks ähvardab tulevikus Lõuna-Aasia (eriti Hiina, Sri Lanka ja Lõuna-India) ning Lõuna-Aafrika osade hapete ladestumine.

Happe ladestumist võivad põhjustada looduslikud allikad, näiteks vulkaanid, kuid seda põhjustab peamiselt vääveldioksiidi ja lämmastikoksiidi eraldumine fossiilkütuste põlemisel. Kui need gaasid juhitakse atmosfääri, reageerivad nad seal juba oleva vee, hapniku ja muude gaasidega, moodustades väävelhappe, ammooniumnitraadi ja lämmastikhappe. Seejärel hajuvad need happed tuulemustrite tõttu suurtel aladel ja langevad happevihmade või muude sademetena tagasi maapinnale.

Happe sadestumise eest vastutavad gaasid on peamiselt elektrienergia tootmine ja kivisöe põletamine. Seetõttu hakkas inimtegevusest põhjustatud happe sadestumine muutuma oluliseks probleemiks Tööstusrevolutsioon ja avastas selle esmakordselt šoti keemik Robert Angus Smith 1852. aastal. Sel aastal avastas ta Inglismaal Manchesteris happevihmade ja õhusaaste vahelise seose.

Ehkki see avastati 1800. aastatel, ei pälvinud happesadestumine avalikkuse märkimisväärset tähelepanu kuni 1960. aastateni ja mõiste "happevihm" loodi 1972. aastal. Avalikkuse tähelepanu suurenes veelgi 1970ndatel, kui "New York Times" avaldas aruanded USAs ilmnenud probleemide kohta Hubbardi oja katseline mets New Hampshire'is.

Pärast Hubbardi oja metsa ja teiste alade uurimist leidsid teadlased happeliste sadestumiste mitmeid olulisi mõjusid nii looduslikule kui ka inimese loodud keskkonnale. Happe sadestumine mõjutab kõige selgemalt veekeskkonda, kuna happelised sademed satuvad otse neisse. Nii kuiv kui märg sadestumine toimub ka metsadest, põldudelt ja teedelt ning suubub järvedesse, jõgedesse ja ojadesse.

Kuna see happeline vedelik voolab suurematesse veekogudesse, see lahjendatakse. Aja jooksul võivad happed koguneda ja alandada veekogu üldist pH-d. Happe ladestumine põhjustab ka savimulla vabanemist alumiinium ja magneesium, alandades pH mõnes piirkonnas veelgi. Kui järve pH langeb alla 4,8, võivad selle taimed ja loomad surma saada. Hinnanguliselt on USA-s ja Kanadas umbes 50 000 järve pH alla normi (vee puhul umbes 5,3). Neist mitmesaja pH väärtus on vees elamiseks liiga madal.

Peale veekogude võib happeline sadestumine mõjutada metsi märkimisväärselt. Kuna puudele langeb happevihm, võib see kaotada nende lehed, kahjustada nende koort ja takistada nende kasvu. Neid puu osi kahjustades muudab need haavatavaks haiguste, ekstreemsete ilmastikuolude ja putukate suhtes. Metsa pinnasele langev hape on samuti kahjulik, kuna see lõhustab mulla toitaineid, tapab mullas olevad mikroorganismid ja võib mõnikord põhjustada kaltsiumivaegust. Ka kõrgel kõrgusel olevad puud on vastuvõtlikud happelise pilvekatte tekitatud probleemidele, kuna pilvede niiskus katab neid.

Metsade kahjustused happevihm on näha kogu maailmas, kuid kõige arenenumad juhtumid on Ida-Euroopas. Arvatakse, et Saksamaal ja Poolas on kahjustatud pooled metsad, Šveitsis aga 30 protsenti.

Ja happeline sadestumine mõjutab ka arhitektuuri ja kunsti, kuna see suudab teatud materjale söövitada. Kuna hape maandub hoonetele (eriti lubjakiviga ehitatud ehitistele), reageerib see kivides leiduvate mineraalidega, põhjustades mõnikord nende lagunemist ja pesemist. Happe ladestumine võib põhjustada ka betooni riknemist ja see võib söövitada tänapäevaseid ehitisi, autosid, raudteeradasid, lennukeid, terasildu ja torusid maapinnast ja allapoole.

Nende probleemide ja õhusaaste kahjuliku mõju tõttu inimeste tervisele võetakse väävli ja lämmastiku heitkoguste vähendamiseks mitmeid samme. Kõige märkimisväärsem on see, et paljud valitsused nõuavad nüüd energiatootjatelt suitsukasti puhastamist gaasipesuriga püüda saasteained enne nende atmosfääri laskmist kinni ja vähendada katalüütiliselt autode heitmeid muundurid. Lisaks sellele saavad üha enam tähelepanu alternatiivsed energiaallikad ja kogu maailmas hakatakse eraldama vahendeid happevihmade poolt kahjustatud ökosüsteemide taastamiseks.

"Tere tulemast Hubbardi Brooki ökosüsteemi uuringusse." Hubbard Brooki ökosüsteemi uuring, Hubbard Brook Research Foundation.