atmosferuli naleqebi - mJava wvima

 

მჟავა წვიმა - (ინგ. Acid rain) (რუს. Кисло́тный дождь)

მეტეოროლოგიური ნალექების ყველა სახეობა: წვიმა, თოვლი, სეტყვა, ნისლი, თოვლჭყაპი, რომელსაც ახასიათებს წვიმის ნალექების pH-ის დაქვეითება მჟავა ოქსიდებით, ჩვეულებრივ გოგირდისა და აზოტის ოქსიდებით ჰაერის დაბინძურების გამო.

ტერმინის ისტორია

პირველად ტერმინი „მჟავა წვიმა“ შემოიტანა 1872 წელს ინგლისელმა მეცნიერმა რობერტ სმიტმა წიგნში „ჰაერი და წვიმა: ქიმიური კლიმატოლოგიის დასაწყისი“. მისი ყურადღება მიიქცია სმოგმა მანჩესტერში. და თუმცა იმ დროის მეცნიერებმა უარყვეს თეორია მჟავა წვიმების არსებობის შესახებ, დღეს უკვე არავის არ ეპარება ეჭვი, რომ მჟავა წვიმები ტყეების, მოსავლის და მცენარეულობის დაღუპვის ერთ-ერთი მიზეზია. გარდა ამისა, მჟავა წვიმები ანგრევს შენობებს და კულტურის ძეგლებს, მილსადენებს, უვარგისს ხდის ავტომანქანებს, აქვეითებს ნიადაგის ნაყოფიერებას და, შესაძლოა, გამოიწვიოს ტოქსიკური ნივთიერებების გაჟონვა მიწის წყალშემცველ ფენებში.

ჩვეულებრივი წვიმის წყალიც სუსტი მჟავური ხსნარია. ეს იმის შედეგია, რომ ატმოსფეროს ბუნებრივი ნივთიერებები, როგორიცაა ნახშირორჟანგი, რეაქციაში შედის წვიმის წყალთან. ამ დროს წარმოიქმნება სუსტი ნახშირმჟავა, მაშინ როდესაც იდეალურ მდგომარეობაში კი წვიმის წყლის pH 5-6,5-7-ის ტოლია. რეალურ ცხოვრებაში ერთი ადგილის წვიმის წყლის მჟავიანობის მაჩვენებელი შეიძლება განსხვავდებოდეს სხვა ადგილის წვიმის წყლის მჟავიანობის მაჩვენებლისგან. ეს პირველ რიგში, ამა თუ იმ ადგილის ატმოსფეროში ისეთი აირების შემცველობაზეა დამოკიდებული, როგორიცაა გოგირდის ოქსიდი და აზოტის ოქსიდი.

1883 წელს შვედმა მეცნიერმა სვანტე აუგუსტ არენიუსმა ხმარებაში შემოიტანა ორი ტერმინი მჟავა და ფუძე. მან მჟავები უწოდა ნივთიერებებს, რომლებიც წყალში გახსნისას თავისუფალ, დადებითად დამუხტულ წყალბად-იონებს წარმოქმნიან. ფუძეები უწოდა ნივთიერებებს, რომლებიც წყალში გახსნისას თავისუფალ, უარყოფითად დამუხტულ ჰიდროქსიდ-იონებს წარმოქმნიან. წყალბადის მაჩვენებელი არის ხსნარში წყალბადის იონების აქტივობის ათობითი ლოგარითმი, აღებული საწინააღმდეგო ნიშნით. მას იყენებენ წყლის მჟავიანობის მაჩვენებლად.

ქიმიური რეაქციები

ჰაერში ნახშირბადის დიოქსიდის (ნახშირორჟანგის) არსებობის გამო ნორმალურ წვიმის წყალსაც კი სუსტი მჟავა რეაქცია აქვს. მჟავა წვიმა კი წარმოიქმნება წყალსა და ისეთი დამბინძურებელ ნივთიერებებს შორის რეაქციის შედეგად, როგორებიცაა გოგირდის ოქსიდები (SO2 და SO3) და აზოტის სხვადასხვა ოქსიდები. ეს ნივთიერებები ატმოსფეროში გამოიყოფა საავტომობილო ტრანსპორტის მიერ, მეტალურგიული საწარმოების, სითბური ელექტროსადგურების საქმიანობის შედეგად. გოგირდის ნაერთებს, სულფიდება, თვითნაბად გოგირდს და სხვა მსგავს ნივთიერებებს შეიცავს: ნახშირი და მადანი (განსაკუთრებით ბევრი სულფიდებია მურა ნახშირში, რომელთა წვის ან გამოწვის შედეგად წარმოიქმნება აქროლადი ნაერთები გოგირდის ოქსიდი (IV) (გოგირდოვანი ანჰიდრიდი), გოგირდის ოქსიდი (VI) (გოგირდის ანჰიდრიდი), ნახშირჟანგი (მცირე რაოდენობით წარმოიქმნება დაბალ ტემპერატურებზე არასაკმარისი გამოწვის ან წვის დროს). აზოტის სხვადასხვა ნაერთებს შეიცავს ნახშირი, განსაკუთრებით კი ტორფი (რადგან აზოტი, ისევე როგორც გოგირდი, შედის იმ ბიოლოგიური სტრუქტურების შემადგენლობაში, რომელთაგანაც წარმოიქმნა ეს სასარგებლო წიაღისეული). ასეთი წიაღისეულის წვის დროს წარმოიქმნება აზოტის ოქსიდები (მაგალითად აზოტის ოქსიდი, რომელიც რეაქციაში შედის ატმოსფეროს წყალთან მზის გამოსხივების, ან ე.წ. „ფოტოქიმიური რეაქციების“ ზემოქმედებით), რომლებიც მჟავების გოგირდმჟავას, გოგირდოვანი მჟავას, აზოტმჟავასა და აზოტოვანი მჟავას წყალხსნარე გადაიქცევა. შემდეგ ისინი თოვლთან ან წვიმასთან ერთად ეცემა მიწაზე.

ეკოლოგიური და ეკონომიური შედეგები

მჟავა წვიმების მოსვლის შედეგები ჩანს აშშ-ში, გერმანიაში, ჩეხეთში, სლოვაკეთში, ნიდერლანდებში, შვეიცარიაში, ავსტრალიაში, რუსეთში, ყოფილი იუგოსლავიის რესპუბლიკებში და მსოფლიოს კიდევ მრავალ ქვეყანაში. მჟავა წვიმა უარყოფითად მოქმედებს წყალსატევებზე ტბებზე, მდინარეებზე, ყურეებზე, ტბორებზე იმ დონემდე ზრდის მათ მჟავიანობას, რომ მათში ნადგურდება ფლორა და ფაუნა. გამოყოფენ მჟავა წვიმების წყალსატევებზე ზემოქმედების სამ სტადიას. პირველი სტადია საწყისი. წყლის მჟავიანობის გაზრდით (pH-ის მაჩვენებლები 7-ზე ნაკლებია) იწყება წყლის მცენარეების დაღუპვა, რაც წყალსატევის ცხოველებს საკვების გარეშე ტოვებს, ჟანგბადის შემცველობას წყალში ამცირებს, მძაფრ ზრდას იწყებს წყალმცენარეები (მურა-მწვანე). წყალსატევის ეუტროფიკაციის (დაჭაობების) პირველი სტადია. pH 6 მჟავიანობის დროს იღუპება მტკნარი წყლის კრევეტები. მეორე სტადია მჟავიანობა აღწევს 5.5-ს, იღუპება ფსკერის ბაქტერიები, რომლებიც შლიან ორგანულ ნივთიერებებს და ფოთლებს და ფსკერზე ორგანული ნაგავი იწყებს დაგროვებას. შემდეგ ნადგურდება პლანქტონი ერთი ციცქნა ცხოველი, რომელიც წყალსატევის საკვები ჯაჭვის საფუძველია და ბაქტერიების მიერ ორგანული ნივთიერებების დაშლით წარმოქმნილი ნივთიერებებით იკვებება. მეამე სტადიაზე მჟავიანობა pH 4,5-ამდე მიდის, სრულად იღუპება თევზი, ბაყაყებისა და მწერების უმრავლესობა. პირველი და მეორე სტადია შექცევადია იმ შემთხვევაში, თუ წყალსატევზე მჟავა წვიმების ზემოქმედება შეწყდება.

წყალსატევების ფსკერზე ორგანული ნივთიერებების დაგროვებისას მათგან გამოტუტვას იწყებს ტოქსიკური ლითონები. წყლის გაზრდილი მჟავიანობა ხელს უწყობს ფსკერის დანალექსა და ნიადაგში არსებული ისეთი საშიში ლითონების მაღალ ხსნადობას, როგორიცაა კადმიუმი, ვერცხლისწყალი და ტყვია. ეს ტოქსიკური ლითონები საშიშია ადამიანის ჯანმრთელობისთვის. ადამიანები, რომლებიც სვამენ ტყვიის მაღალი კონცენტრაციით მქონე წყალს ან საკვებად იყენებენ თევზს, რომელშიც მაღალია ვერცხლისწყლის შემცველობა, შესაძლოა სერიოზულად დაავადდნენ.

მჟავა წვიმა არა მხოლოდ წყლის ფლორას და ფაუნას აყენებს ზიანს. ის ასევე ანადგურებს ხმელეთის მცენარეულობას. მეცნიერები თვლიან, რომ თუმცა მექანიზმი ჯერ კიდევ არ არის ბოლომდე შესწავლილი, მაგრამ „დამაბინძურებელი ნივთიერებების რთული ნარები, რომელშიც მჟავა ნალექები, ოზონი და მძიმე ლითონები შედის, ერთიანობაში ტყეების დეგრადაციას იწვევს. ერთ-ერთი კვლევის შეფასებებით, მჟავა წვიმით გამოწვეული ეკონომიკური დანაკარგები აშშ-ს აღმოსავლეთ სანაპიროზე ყოველწლიურად 13 მილიონ დოლარს შეადგენს და საუკუნის ბოლოსთვის ტყეების განადგურებით მიყენებული ზარალი 1.750 მილიარდ დოლარს მიაღწევს; მოსავლის დაკარგვით – 8.300 მილიარდ დოლარს (ეს მხოლოდ მდინარე ოჰაიოს აუზში) და მხოლოდ მინესოტას შტატში სამედიცინო ხარჯები – 40 მილიონ დოლარს. მრავალი სპეციალისტის აზრით, ვითარების უკეთესობისკენ შემობრუნების ერთადერთი გზა ატმოსფეროში მავნე გამონაბოლქვების რაოდენობის შემცირებაა.