الامطار الحمضية

ظاهرة الامطار الحمضية في العالم الصناعي وآثارها البيئية

من الظاهر اننا لا نجد اليوم احدا يمكن ان يشك باهمية القضايا الايكولوجية للأرض . . فهناك "الخرق" في طبقة الاوزون والتلوث بانواعه من انتمعاعي ونووي ومائي وضوضائي وغذائي. من جهة، واندثار الغابات والزحف الصحراوي من جهة اخرى. الا ان الهم الكبير لسكان الارض هو مشكلة "الامطار الحمضية" التي وصفها احد علماء البيئة بانها كارثة تسير ببطء وتدمر باصرار النباتات والبحيرات والانهار وما تحتويه من خيرات
، كما تسبب عمليات التآكل في المنشآت الحجرية والمعدنية. ولخطورة هذه المشكلة فقد قدرت خسائر المانيا الغربية- خلال عام واحد- حوالي 600 مليون دولار نتيجة اتلاف المحاصيل الزراعية، بسبب الامطار الحمضية. وهناك دراسات اخرى كثيرة تبين الاثار السيئة للأمطار الحمضية.. التي نشرتها "جامي جيمس " في المجلة العلمية "ديسكفري" تحت عنوان "من الذي يستطيع منع المطر الحمضي؟!".

كما تبين في بحيرة موس الصافية، الواقعة غرب جبال اديرونداك المحاطة باشجار عالية تمتد على شواطئها فتكسبها جمالا هادئا، انه لم توجد سمكة واحدة من اسماك السلمون المرقط تعلن عن نفسها، ولا ضفدع ينق على شواطئها، كما كان في الماضي، بينما كانت منذ سنوات قليلة غنية بالاسماك والضفادع، ولقد هجرها البط الغواص واختفى الطائر القناص الذي يغوص فيها بحثا عن الاسماك. كل هذا بسبب الامطار الحمضية. وكتب الكيميائي البريطاني روبرت سميث تقريرا من 600 صفحة- ولاول مرة- عام 1872 اشار فيه الى حموضة الامطار الحمضية التي هطلت في عام 1872 على مدينة مانشستر، وعزا السبب الى الدخان المتصاعد من مداخن المصانع. وفي حين لاحظ العالم السويدي سفانت اودين في عام 1967 ان الامطار الحمضية الهاطلة في السويد، كانت حموضتها تزداد بمرور الزمن، واطلق عليها تسمية "حرب الانسان الكيميائية في الطبيعة"، وفيما بعد اظهرت الدراسات الحالية ان السبب الرثيسي في تكوين الامطار الحمضية يعود الى محطات انتاج الكهرباء والمراكز الصناعية الضخمة، التي تنتشر في كثير من الدول التي تحرق كميات هائلة من الوقود وتدفع الى الهواء يوميا بكميات متزايدة من الغازات مثل ثاني اكسيد الكبريت والهيدروجين واكاسيد النيتروجببن.

تكون الامطار الحمضية تتكون الامطار الحمضية من تفاعل الغازات المحتوية على الكبريت. واهمها ثاني اكسيد الكبريت مع الاكسجين بوجود الاشعة فوق البنفسجية الصادرة عن الشمس، وينتج ثالث اكسيد الكبريت الذي يتحد بعد ذلك مع بخار الماء الموجود في الجو، ليعطي حمض الكبريت. الذي يبقى معلقا في الهواء على هيئة رذاذ دقيق تنقله الرياح من مكان لاخر، وقد يتحد مع بعض الغازات في الهواء مثل النشادر، وينتج في هذه الحالة مركب جديد هو كبريتات النشادر، اما عندما يكون الجو جافا، ولا تتوفر فرصة لسقوط الامطار، فان رذاذ حمض الكبريت، ودقائق كبريتات النشادر يبقيان معلقين في الهواء الساكن، ويظهران على هيئة ضباب خفيف، لاسيما عندما تصبح الظروف مناسبة لسقوط الامطار فانهما يذوبان في ماء المطر، ويسقطان على سطح الارض على هيئة مطر حمضي، هذا وتشترك اكاسيد النيتروجين مع اكاسيد الكبريت في تكوين الامطار الحمضية حيث تتحول اكاسيد النيتروجين بوجود الاكسجين والاشعة فوق البنفسجية الى حمض النيتروجين. ويبقى هذا الحمض معلقا في الهواء الساكن، وينزل مع مياه الامطار، مثل حمض الكبريت مكونا الامطار الحمضية. ولابد من ابداء الملاحظتين الآتيتين في هذا المجال. الملاحظة الاولى: الغازات الملوثة تنتقل بواسطة التيارات الهوائية تؤكد الدراسات في اسكندنافيا ان كمية غازات الكبريت اعلى (2.0) مرة مما تطلقه مصانعها، وفي الوقت نفسه، لا تزيد كمية غازات الكبريت في اجواء بعض اقطار اوروبا الغربية، وخاصة المملكة المتحدد عن 10- 20%. وهذا يعني ان هذه الغازات الملوثة، تنتقل بواسطة التيارات الهـوائية من اوروبا الغربية الى اسكندنافيا وانكلترا. الملاحظة الثانية: الامطار تزداد مع الزمن، كما جاء في كتاب "التلوث مشكلة العصر" تشير الدراسات الى ان حموضة الامطار التي سقطت فوق السويد عام 1982 كانت اعلى بعشر مرات من حموضة الامطار التي سقطت عام 1969، حيث لاحظ الخبراء ان نسبة حموضة مياه الامطار زادت بشكل منذر بالخطر، اما درجة حموضة الامطار في بريطانيا فقد وصلت الى 4.5 في عام 1979، ووصلت في نفس العام في كندا الى 3.8 وفرجينيا الى 1.5، حيث كانت درجة حموضة امطار فرجبنيا تقارب درجة حموضة حمض الكبريت (أسيد البطاريات) وفي اسكتلندا، وصلت الى 7. 2 عام 1977، ووصلت في لوس انجلوس الى 3 عام 1980. اي اكثر حموضة من الخل وعصير الليمون، ولا يقتصر التوزع الجغرافي للامطار على البلاد الصناعية، اذ يمكن ان تنتقل الغيوم لمسافات بعيدة عن مصادر التلوث الصناعي، فتهطل امطارا حمضية على مناطق لا علاقة لها بمصدر التلوث. ولابد من الاشارة الى ان درجة حموضة ماء المطر النقي هي بين 5.5 - 6 اي تميل الى الحموضة قليلا، ولم يسجل اي تأثير سلبي لهذه النسبة، حصل خلال ملايين السنين، ويمكن اعتبار ماء المطر نقيا في حدود هذه الدرجة وغير ضار بالبيئة حسب المعلومات المتوفرة.

الآثار التخريبية للأمطار الحمضية في البيئة أثر المطر الحمضي في البحيرات أو المحيطات :
أثرت الأمطار الحمضية في بيئة البحيرات، فبينت الدراسات ان 15 الف بحيرة من اصل 18 الفاقد تأثرت بالامطار الحمضية، حيث ماتت وتناقصت اعداد كثيرة من الكائنات الحية التي تعيش في هذه البحيرات وخاصة الاسماك والضفادع. وثمة سؤال هنا: من أين تأتي خطورة الامطار الحمضية على البحيرات؟ تبين ان زيادة حموضة الماء تعود الى انتقال حمض الكبريت وحمض الازوت اليها مع مياه السيول والانهار بعد هطول الامطار الحمضية. اضافة الى ذلك فان الامطار الحمضية تجرف معها عناصر معدنية مختلفة بعضها بشكل مركبات من الزئبق والرصاص والنحاس والالمنيوم، فتقتل الاحياء في البحيرات، ومن الجدير ذكره ان درجة حموضة ماء البحيرة الطبيعي تكون بين 5- 6 فاذا قلت عن الرقم 5 ظهرت المشاكل البيئية، وكما ان ماء البحيرات يذيب بعض المركبات القاعدية القلوية الموجودة في صخور القاع او تنتقل اليها مع مياه الانهار والسيول، فتنطلق شوارد البيكربونات وشوارد اخرى تعدل حموضة الماء، وتحول دون انخفاض الرقم الهيدروجيني، ويعبر عن محتوى الماء من شوارد التعديل ب "سعة تعديل الحمض"، فاذا كانت سعة تعديل الحمض كبيرة يكون تأثيرالبحيرة بالحموضة فعلا.. الا ان الزيادة المطردة في حموضة مياه الامطار، جعلت قدرة سعة تعديل الحمض لبعض البحيرات دون المستوى ا لمطلوب، فارتفعت حموضتها، وبشكل خاص البحيرات الموجودة في المناطق الصناعية في الولايات المتحدة الاميركية واوروبا، وتدل الاحصائيات على ان عدد البحيرات التي كانت حموضتها اقل من 5 درجات في اميركا في النصف الاول من هذا القرن كان 8 بحيرات فقط. واصبح الان 109 بحيرات، كما احصي في منطقة اونتاريو في كندا، اكثر من الفي بحيرة حموضة مياهها اقل من 5 درجات، وفي السويد اكثر من 20% من البحيرات تعاني من ارتفاع الحموضة، وبالتالي الخلل البيئي واضطراب الحياة فيها.

أثر المطر الحمضي في الغابات والنباتات :
ان تدمير الغابات له تأثير في النظام البيئي، فمن الملاحظ ان انتاج الغابات يشكل نحو 15% في الانتاج الكلي للمادة العضوية على سطح الارض، ويكفي ان نتذكر ان كمية الاخشاب التي يستعملها الانسان في العالم تزيد عن 2.4 مليار طن في السنة، كما ان غابات الحور المزروعة في واحد كم2 تطلق 1300 طن من الاكسجين، وتمتص نحو 1640 طنا من ثاني اكسيد الكربون خلال فصل النمو الواحد.. كذلك تؤثر الامطار الحمضية في النباتات الاقتصادية ذات المحاصيل الموسمية وفي الغابات الصنوبرية، فهي تجرد الاشجار من اوراقها، وتحدث خللا في التوازن الشاردي في التربة، وبالتالي تجعل الامتصاص يضطرب في الجذور، والنتيجة تؤدي لحدوث خسارة كبيرة في المحاصيل وعلى سبيل المثال: فقد بلغت نسبة الاضرار في الاوراق بصورة ملحوظة في احراجها 34% سحابة من الغيوم تنذر بوقوع الكارثة في المانيا في لسبعينات وازدادت الى 50% عام 1985.

وفي السويد وصلت الاضرار الى 30% في احراجها، وتشير التقارير الى ان 14% من جميع اراضي الاحراج الاوروبية قد اصابها الضرر نتيجة الامطار الحمضية. اضافة الى ان معظم الغابات في شرقي الولايات المتحدة الاميركية، تتأثر بالامطار الحمضية، لدرجة ان اطلق عـلى هذه الحالة اسم فالدشترين وتعني موت الغابة، علما بان اكثر الاشجار تأثرا بالامطار الحمضية هي الصنوبريات في المرتفعات الشاهقة.. نظرا لسقوط اوراقها قبل اوانها مما يفقد الاخشاب جودتها، وبذلك تؤدي الى خسارة اقتصادية في تدمير الغابات وتدهورها.

أثر المطر الحمضي في التربة :
تبين التقارير ان التربة في مناطق اوروبا، اخذت تتأثر بالحموضة، مما يؤدي الى اضرار بالغة من انخفاض نشاط البكتيريا المثبتة للنيتروجين مثلا. وانخفاض معدل تفكك الاداة العضوية، مما ادى الى سماكة طبقة البقايا النباتية الى الحد الذي اصبحت فيه تعوق نفاذ الماء الى داخل التربة والى عدم تمكن البذور من الانبات، وقد ادت هذه التأثيرات الى انخفاض انتاجية الغابات.

اثر المطر الحمضي في الحيوانات :
تتوقف سلامة كل مكون من مكونات النظام البيئي على سلامة المكونات الأخرى، دخان المصانع السبب الرئيسي فمثلا تأثر النباتات بالامطار الحمضية يحرم القوارض من المادة الغذائية والمأوى، ويؤدي الى موتها أو هجرتها، كما تموت الحيوانات اللاحمة التي تتغذى على القوارض او تهاجر ايضا وهكذا.. وقد يلاحظ التأثير المباشر للامطار الحمضية في الحيوانات. كما لوحظ موت القشريات والاسماك الصغيرة في البحيرات المتحمضة، نظرا لتشكل مركبات سامة بتأثير الحموض (الامطار الحمضية)، تدخل في نسيج النباتات والبلانكتون- العوالق النباتية- (نباتات وحيدة الخلية عائمة).. وعندما تتناولها القشريات والاسماك الصغيرة، تتركز المركبات السامة في انسجتها بنسبة اكبر. وهكذا تتركز المواد السامة في المستهلكات الثانوية والثالثية حتى تصبح قاتلة في السلسلة الغذائية.. ولابد من الاشارة الى ان النظام البيئي لا يستقيم اذ ا حدث خلل في عناصره المنتجة او المستهلكة او المفككة وبالنتيجة يؤدي موت الغابات الى موت الكثير من الحيوانات الصغيرة، وهجرة الكبيرة منها.. وهكذا.

أثر المطر الحمضي في الانسان :
يتشكل الضباب الدخاني في المدن الكبيرة، وهو يحتوي على حموض، حيث يبقى معلقا في الجو عدة ايام، وذ لك عندما تتعرض الملوثات الناتجة عن وسائل النقل بصورة فادحة إلى الاشعة فوق البنفسجية الآتية من الشمس، فيحدث بين مكوناتها تفاعلات كيميائية، تؤدي الى تكوين الضباب الدخاني الذي يخيم على المدن وخاصة في ساعات الصباح الاولى، والاخطر في ذلك، هو غازي ثاني اكسيد النيتروجين، لانه يشكل المفتاح الذي يدخل في سلسلة التفاعلات الكيميائية الضوئية التي ينتج عنها الضباب الدخاني وبالتالي نكون امام مركبات عديدة لها تأثيرات ضارة على الانسان إذ تسبب احتقان الاغشية المخاطية وتهيجها والسعال والاختناق وتلف الانسجة وانخفاض معدل التمثيل الضوئي في النبات الاخضر. وكل هذا ينتج عن حدوث ظاهرة الانقلاب الحراري، كما حدث في مدينة لندن عام 1952 عندما خيم الضباب الدخاني لمدة ثلاثة ايام، مات بسببه 4000 شخص، وكذلك ما حدث في انقرة واثينا. بالاضافة الى اثر المطر الحمضي على المنشآت الصناعية والابنية ذات القيمة التاريخية والتماثيل، اذ يكلف ترميمها مبالغ كبيرة من دخل الفرد او الدخل القومي وابسط مثال على ذلك "تفتت بعض الاحجار في برج لندن الشهير وكنيسة وست مينستر ابي"، ناهيك عن تفاعل حمض الازوت مع كثير من المعادن في المنشآت الصناعية وتخريبها.