Saure Deposition

Saure Deposition ist die Übertragung von schwefelhaltiger und salpetersaurer Azidität aus der Atmosphäre auf die Oberfläche durch Niederschlag und trockene Prozesse, angetrieben durch die Oxidation von Schwefel- und Stickoxiden.

Definition

Die Ablagerung saurer Spezies, hauptsächlich Schwefel- und Salpetersäure, aus der Atmosphäre auf terrestrische und aquatische Oberflächen durch nasse und trockene Prozesse.

Scope

Dieses Thema behandelt die Gas- und wässrige Phasenoxidation von Schwefeldioxid und Stickoxiden zu Schwefel- und Salpetersäure, nasse und trockene Depositionswege, die daraus resultierende Versauerung von Böden und Oberflächengewässern sowie die Rolle von Pufferung und Neutralisation.

Core questions

• Wie werden Schwefel- und Stickoxide in der Atmosphäre zu starken Säuren oxidiert?
• Was unterscheidet nasse von trockener Deposition?
• Warum sind einige Wassereinzugsgebiete anfälliger für Versauerung als andere?
• Wie mildern Pufferung und die Versorgung mit Basenkationen die Auswirkungen auf das Ökosystem?

Key theories

Oxidation von Schwefel und Stickstoff zu Azidität

Emittiertes SO2 und NOx werden in der Gas- und wässrigen Phase zu Schwefel- und Salpetersäure oxidiert; die Säuren lagern sich ab und senken den pH-Wert von Niederschlag, Böden und Gewässern, sofern sie nicht durch verfügbare Basen neutralisiert werden.

Mechanisms

Schwefeldioxid wird in der Gasphase durch OH und in Wolkentröpfchen durch Wasserstoffperoxid und Ozon zu Sulfat oxidiert; Stickoxide werden hauptsächlich durch OH und nächtliche N2O5-Hydrolyse zu Salpetersäure oxidiert. Die Säuren werden durch Niederschlag (nasse Deposition) ausgewaschen oder als Gase und Partikel (trockene Deposition) abgelagert, wobei die Auswirkungen auf das Ökosystem durch die Pufferkapazität der aufnehmenden Böden und Gewässer bestimmt werden.

Clinical relevance

Saure Deposition schädigt Wälder, versauert Seen und Bäche, mobilisiert toxisches Aluminium und korrodiert Materialien; das Verständnis ihrer Chemie leitete Emissionskontrollprogramme, die die Schwefel- und Stickstoffbelastung reduzierten.

History

Der Begriff saurer Regen geht auf die Arbeit von Robert Angus Smith im 19. Jahrhundert zurück, aber das regionale ökologische Problem wurde in den 1960er-1980er Jahren in Skandinavien und Nordamerika charakterisiert, was zu umfassenden Emissionskontrollen für Schwefel und Stickstoff führte.

Key figures

• Robert Angus Smith
• Svante Oden

Seminal works

• vanLoon2017
• finlaysonPitts2000

Frequently asked questions

Warum ist normaler Regen auch ohne Umweltverschmutzung leicht sauer?

Gelöstes atmosphärisches Kohlendioxid bildet Kohlensäure, wodurch sauberer Regen einen pH-Wert nahe 5,6 aufweist; saure Deposition bezieht sich auf die stärkere Azidität, die durch Schwefel- und Stickstoffschadstoffe hinzugefügt wird.