Encyklopedia Klimatologiczna ESPERE. Skrót od angielskich słów:
ENVIRONMENTAL SCIENCE PUBLISHED FOR EVERYBODY ROUND THE EARTH
ENCYKLOPEDIA ESPERE - menu główne (rozwiń)
Dział: Klimat Miasta. Poziom podstawowy.
dział KLIMAT MIASTA: PODSTAWY - menu (rozwiń)

Obszary zagrożone występowaniem kwaśnych deszczy

Kwaśne deszcze występują głównie w regionach wysoko uprzemysłowionych, gdzie emisje SO2 i NOx są wysokie. Jednakże wskutek przenoszenia zanieczyszczeń powietrza przez wiatr, mogą one także występować na obszarach położonych tysiące kilometrów od emitorów.

Przenoszenie na duże odległości

W XVIII w. kwaśne deszcze występowały głównie w miastach. Od lat 50. XX w. zaczęto budować wysokie kominy, dzięki czemu polepszyła się jakość powietrza w miastach. Niestety, zanieczyszczenia powietrza są za to przenoszone na znaczne odległości, na dużych wysokościach, czasem do innych krajów, lub na obszary, gdzie nie ma ani przemysłu, ani samochodów a jednak tam właśnie pojawia się kwaśny deszcz. Przykładowo w Szwecji i Norwegii około 90% kwaśnej depoozycji pochodzi z innych krajów, głównie z Wielkiej Brytanii, Niemiec i Polski, a także z transportu morskiego.

1. Rozmieszczenie 600 największych emitorów SO2 w Europie. Na szczycie listy są dwie duże opalane węglem elektrociepłownie w Bułgarii. Łącznie emitują prawie 600 000 ton SO2 rocznie, czyli tyle, co całkowita łączna emisja ze wszystkich następujących krajów:  Austria, Belgia, Dania, Finlandia, Holandia, Norwegia i Szwecja.
Kliknij na rycinę aby zobaczyć ją w powiększeniu! (114 KB)
Źródło: Barrett M., 2000, The worst and the best. Atmospheric Emissions from Large Point Sources in Europe, SENCO, UK, Swedish NGO Secretariat on Acid Rain.
https://www.airclim.org/sites/default/files/documents/APC17.pdf

1b. Obszary Unii Europejskiej o nieprzekroczonym lub przekroczonymdopuszczalnym ładunku krytycznym SO2ze względu na ochronę roślin w 2012 roku.
Źródło: https://www.eea.europa.eu/data-and-maps/figures/sulphur-dioxide-annual-limit-value-for-the-protection-of-ecosystems

Regiony zagrożone

Regiony najbardziej zagrożone kwaśnymi deszczami to te, gdzie kwaśne skały podłoża występują na powierzchni ziemi, opady atmosferyczne są dość wysokie i gdzie znajduje się dużo źródeł emisji SO2 i NOx. Wzrastające zapotrzebowanie na energię elektryczną i wzrost liczby samochodów na drogach w ostatnich dekadach spowodowały, że emisje zakwaszających zanieczyszczeń ze źródeł antropogenicznych wzrosły dramatycznie, zwłaszcza po roku 1950 (przeczytaj też o naturalnych emisjach SO2 i NOx).

2. Zagrożenie kwaśnym deszczem w Europie w 1993 r.
Objaśnienia: kolor czerwony - duże zagrożenie, ciemnożółty - średnie zagrożenie, jasnożółty - niskie zagrożenie
Kliknij na rycinę aby zobaczyć ją w powiększeniu! (112 KB)
Źródło: UNEP GRID-Arendal, based on European Atlas of Environment and Health (https://www.grida.no/graphicslib/detail/acid-rain-in-europe_2853)

Europa

Najbardziej zagrożona jest Europa pn. i środk. Emisje zanieczyszczeń powietrza są silnie skoncentrowane w obszarach przemysłowych. Powoduje to częste zakwaszenie opadu w tych regionach (pH 4,1 do pH 5,1). Porównanie rycin 1 i 2 pokazuje, że kraje skandynawskie są zagrożone przez kwaśne deszcze chociaż nie ma tam dużych źródeł emisji SO2.

W Skandynawii największe zakwaszenie i stężenie zanieczyszczeń w opadach występuje w pd. Szwecji. Kwaśna depozycja zależy jednak nie tylko od kwasowości opadu, ale także od jego ilości. W związku z tym największa kwaśna depozycja występuje w pd.-zach. Szwecji, gdzie opady są wysokie.

3a. Średnia roczna całkowita depozycja siarki w 2014 r., Szwecja
Źródło: http://www.miljomal.se/Miljomalen/Alla-indikatorer/Indikatorsida/?iid=101&pl=1

3b. Calkowita mokra depozycja azotu azotu na hektar w 2014 roku w Szwecji
Źródło: http://www.miljomal.se/Miljomalen/Alla-indikatorer/Indikatorsida/?iid=101&pl=1

Ameryka Północna

Najbardziej zagrożone są wysoko zurbanizowane i uprzemysłowione regiony wsch. Kanady i pn.-wsch. USA. Źródła emisji SO2 w USA są skupione w stanach Ohio, Indiana i Illinois, a przeważające tam wiatry przenoszą zanieczyszczenia do Nowej Anglii i Kanady. Ryciny 4 i 5 pokazują obszary z największą kwaśną depozycją. Tereny, gdzie występują zarówno kwaśne deszcze jak też mała naturalna zdolność ich neutralizacji są położone w górach na wsch. od rzeki Mississippi.

4. Depozycja (w kg/ha) SO4 w USA w 2002 r.
Źródło: National Atmospheric Deposition Program (NRSP-3)/National Trends Network. (2004). NADP Program Office, Illinois State Water Survey, 2204 Griffith Dr., Champaign, IL 61820.
https://nadp.sws.uiuc.edu/isopleths/annualmaps.asp

5. Depozycja (w kg/ha) NO3 w USA w 2002 r.
Źródło: National Atmospheric Deposition Program (NRSP-3)/National Trends Network. (2004). NADP Program Office, Illinois State Water Survey, 2204 Griffith Dr., Champaign, IL 61820.
https://nadp.sws.uiuc.edu/isopleths/annualmaps.asp

Główne zagrożenia dla życia w wodach wskutek kwaśnych deszczy to np. zniknięcie łososia z wód przybrzeżnych Nowej Szkocji i Maine oraz zmniejszenie się liczby gatunków ryb występujących w pn.-zach. Pennsylwanii. 41% jezior w regionie Adirondack (New York) jest zakwaszone albo na stałe albo okresowo. W Kanadzie w ponad 30 000 jezior w prowincjach Ontario i Quebec kwaśne deszcze doprowadziły do dużych strat w ekosystemach wodnych.

Azja

Kwaśne deszcze stają się obecnie znaczącym problemem w krajach rozwijających się, zwłaszcza w niektórych częściach  Azji i u wybrzeży Pacyfiku, gdzie zużycie energii gwałtownie wzrasta, podobnie jak zużycie zawierającego siarkę węgla i ropy naftowej. Chiny i Indie stały się obszarami zagrożonymi kwaśnymi deszczami w połowie lat 70. XX w., kiedy rozwój przemysłu był tam najintensywniejszy. Szacuje się, że 34 mln ton SO2 było emitowane w Azji w roku 1990, ponad 40% wiecej niż w Ameryce Pn. Kwaśna depozycja była szczególnie wysoka w pd.-wsch. Chinach, pn.-wsch. Indiach, Tailandii i Republiec Korei, które są położone w pobliżu lub na zawietrznej w stosunku do głównych centrów miejsko-przemysłowych. Skutki tego są już odczuwalne w rolnictwie. Badacze w Indiach stwierdzili, że pszenica rosnąca w pobliżu elektrowni, gdzie depozycja SO2 była prawie 5 razy większa niż ładunek krytyczny (o ładunku krytycznym - patrz poniżej), dała plony o 49% niższe w porównaniu z pszenicą rosnącą 22 km dalej. W pd.-zach. Chinach stwierdzono, że kwaśnymi opadami było zagrożone 2/3 upraw, a 16% wykazywało już widoczne zniszczenia. Badania sosen i dębów w obszarach dotkniętych kwasnymi deszczami w Republice Korei, zarówno w terenach wiejskich jak też miejskich, dowiodły znacznego zmniejszenia tempa wzrostu od 1970 r.

Negatywne skutki kwaśnych deszczy obserwuje się także w Brazylii i Wenezueli.

Critical loads and target loads
Sulfur load Europe

6. Sekwencja 8 map pokazujących zmiany w czasie (lata 1960 - 2010) przekroczenia 5. percentyla maksymalnego ładunku krytycznego siarki (krytyczny ładunek kwasowości, "acidity critical load"). Białe obszary to regiony, gdzie nie było przekroczenia, lub obszary, dla których brak danych.  Kolor czerwony oznacza obszary gdzie depozycja siarki była znacznie większa niż ilości dozwolone i tolerowane przez środowisko. W tych obszarach skutki zakwaszenia siarką są największe. Szczegółowe objaśnienia można znaleźć pod adresem internetowym podanym poniżej.
Kliknij na rycinę, aby zobaczyć ją w powiększeniu! (120 KB)
Źródło: Coordination Center for Effects (CCE) at RIVM
http://arch.rivm.nl/cce/
i kliknij tam na: "data" na pasku po lewej stronie, a potem na "critical loads databases and maps". Objaśnienie 5. percentyla: kliknij na  "Methods and models" na pasku po lewej stronie.

Ładunek krytyczny to największa dawka danego zanieczyszczenia, którą dany ekosystem jest w stanie przyjąć bez uszczerbku na swoim stanie i funkcjonowaniu. Jest to ilość jaka nie powoduje zmian chemicznych prowadzących do długotrwałych szkodliwych skutków. Aby otrzymać wartości ładunków krytycznych należy wybrać ekosystem oraz gatunki reprezentatywne. Następnie określa się stężenie zanieczyszczenia, przy którym gatunki wskaźnikowe obumierają. W lasach są to niektóre gatunki drzew, a w wodach - ryb.
Aby używać ładunków krytycznych trzeba znać ładunki docelowe. Są one ustalane dla poszczególnych obszarów. Są to ilości zanieczyszczenia pozwalające zatrzymać proces zakwaszania danego obszaru. Określa się je jako dopuszczalny ładunek zanieczyszczania ustalony w umowach międzynarodowych. Ładunki docelowe mogą więc być albo wyższe albo niższe niż ładunki krytyczne.

W 1990 r. około 93 mln ha obszarów nie użytkowanych przez ludzi, a znajdujących się w Europie, było dotkniętych skutkami kwaśnej depozycji, która przekraczała ładunki krytyczne. Aby osiągnąć wymagane normy trzeba będzie ograniczyć emisję zakwaszających zanieczyszczeń powietrza w niektórych częściach Europy o 80-90% w porównaniu z emisjami w 1990 r.

Zajrzyj na inne strony Encyklopedii ESPERE:

Powstawanie kwaśnego deszczu, depozycja mokra i sucha:
Klimat miasta - więcej - część 3 - powstawanie
Naturalne emisje SO2 i NOx, emisje w różnych częściach świata:
Klimat miasta - podstawy - część 3 - co to jest?

O tej stronie:
Autor: Anita Bokwa - Uniwersytet Jagielloński, Kraków
współpraca: Anna Gorol
Recenzent: Prof. Irena Wilkosz - Politechnika Śląska, Gliwice - 2007-01-08
Konsultacja dydaktyczna: Michael Seesing - University of Duisburg, Duisburg, Niemcy
ostatnia aktualizacja: 2004-08-05

Ostatnia modyfikacja: sobota, 16 luty 2019, 13:02