Egy térség vagy város levegőjének aktuális kémiai minőségét több tényező együttesen befo-lyásolja: 1) a kibocsátott szennyező anyagok mennyisége és minősége; 2) a kibocsátás (emisz-szió) intenzitása és helyszíne; 3) a város földrajzi elhelyezkedése és topológiája; és 4) a mete-orológiai viszonyok. Az említett tényezők gyakran összefüggenek egymással. A városban több meteorológiai tényező is megváltozhat a környezetéhez képest. A légszennyezettség csökkentheti a városba jutó napsugárzást, megváltoztathatja a levegő hőmérsékletének függő-leges eloszlását, és visszatarthatja a város által kisugárzott energia egy részét, amelyek ún.
hősziget kialakulásához vezethetnek.
2.4.1. Légszennyező anyagok
A légszennyező anyagok között megkülönböztetünk elsődleges és másodlagos légszennyező-ket. Az elsődleges légszennyezők (például SO2, CO, NO, korom) közvetlenül kerülnek a le-vegőkörnyezetbe. Forrásuk lehet természetes vagy antropogén. A légkörben keletkező, külön-böző kémiai reakciók termékeként létrejövő anyagokat (például O3, szulfát aeroszol) másod-lagos légszennyezőknek nevezzük. Az elővegyületeik forrása szintén lehet természetes vagy antropogén. A levegőszennyezettség és a hozzá kapcsolódó kémiai folyamatok összetett kér-déskört alkotnak. Ennek ellenére sikerült olyan szennyező anyagokat elkülöníteni, amelyek a fő folyamatok lényegét és környezeti hatásaikat is jól kifejezik. Ezeket az anyagokat kulcsfon-tosságú légszennyezőknek (criteria air pollutant) nevezzük. Közéjük tartozik a CO, SO2, NOx = NO + NO2, O3 és az aeroszol. A légköri áramlatok a szennyező anyagokat forrásuktól távolra is elszállíthatják, ami a környezetterhelést határokon átnyúló, nemzetközi problémává is teszi.
A szén-monoxid szagtalan és színtelen gáz. Természetes úton a szénhidrogének (például metán vagy izoprén) oxidációja során képződik. Ehhez járul hozzá az emberiség által felhasz-nált fosszilis tüzelőanyagok, üzemanyagok és a biomassza tökéletlen égetéséből származó emisszió. A természetes és az antropogén források megoszlása globálisan körülbelül 13% és 87%. A CO fő légköri nyelője a OH-gyökkel való katalitikus oxidáció. A CO koncentrációja évszakos változékonyságot mutat. Sokkal (kb. 300-szor) erősebben kötődik a vérben lévő hemoglobin molekula oxigént szállító vas-centrumhoz, mint az O2-molekula. Ezáltal megaka-dályozza az oxigén felvételét és szállítását a sejtekhez. A CO már kis koncentrációnál is csök-kenti a szem fényérzékenységét és az idegrendszer működését. Zárt térben rendkívül veszé-lyes. A CO mérgezés kezdeti tünetei: émelygés, szédülés és látászavar, ezt követően pedig gyors fulladás következik be.
A kén-dioxid természetes forrásai közül a legjelentősebb a bioszféra által kibocsátott re-dukált kénvegyületek – főleg a dimetil-szulfid (CH3SCH3, DMS), a kén-hidrogén (H2S), szén-diszulfid (CS2) és a karbonil-szulfid (COS) – oxidációja. A DMS az óceáni és tengeri környe-zetben a fitoplankton elbomlása útján kerül a levegőbe. Szárazföldi környekörnye-zetben végbemenő mikrobiológiai folyamatok, szerves vegyületek bomlása során főleg H2S szabadul fel. A vul-káni tevékenység leginkább SO2 és H2S gázokat bocsát a levegőbe. Az antropogén SO2 leg-nagyobb részben a fosszilis tüzelőanyagok égetéséből, szénégetésen alapuló energiatermelés-ből és háztartási fűtésenergiatermelés-ből származik. További jelentős ipari eredetű forrásai a kőolaj-feldolgozók és a papírgyárak. A dízelüzemű gépjárművek kipufogógázaiból szintén emittáló-dik SO2 a gázolaj jelentős kéntartalma miatt. A kén-dioxid a London-típusú füstköd egyik fő komponense. Nyugat- és Közép-Európában, így hazánkban is a SO2 emissziója és légköri
kon-2.4. A troposzféra kémiája 73
tekintetben azonban az iparilag gyors ütemben fejlődő országok (például Kína és India) nagy-mértékű kibocsátása miatt az emisszió továbbra is növekvő tendenciát mutat. A természetes és az antropogén források járuléka globálisan körülbelül 36% és 64%. Az SO2 egyrészt száraz ülepedéssel, másrészt nedves ülepedéssel, főleg szulfátok formájában távozik a légkörből. A szennyező források közelében kialakult környezetsavasodást főként a SO2 száraz ülepedése okozza, míg a forrásoktól távolodva leginkább a nedves ülepedés dominál. A SO2 belélegzés által jut a szervezetbe, kisebb mennyiségben a felső légutak nyálkahártyáját ingerli, nagyobb koncentráció esetén nehézlégzést, hörghurutot, légcsőgyulladást okozhat. Szerepet játszhat az asztma kialakulásában is. A kén-dioxid a talaj és a víz savasodását okozhatja. A talaj savaso-dása felboríthatja a növények tápanyagfelvételét, amely ennek következtében érzékenyebbé válik a kórokozók támadására, illetve más környezeti hatásokkal szemben. Néhány növényfaj különösen érzékeny a légszennyezésre, ezért gyakran alkalmazzák őket a szennyezettség mér-tékének megállapítására. Ilyen ún. bioindikátorok például egyes moha- és zuzmófajok. A ma-gasabb rendű növények közül a tűlevelű fák, főként az erdeifenyő (Pinus sylvestris), az euró-pai vörösfenyő (Larix decidua) és a zöld juhar (Acer negundo) érzékenyek a megnövekedett SO2 koncentrációra és a savas esők hatására. A kén-dioxid az épített környezetben is jelentős károkat okozhat.
Többféle nitrogén-oxidot ismerünk: N2O, NO, N2O3, NO2, N2O5. Légkörkémiai szem-pontból elsősorban a nitrogén-monoxid (NO) és a nitrogén-dioxid (NO2) jelentős. E két ve-gyületet együttesen NOx-nek nevezzük. Az NOx fő természetes forrásai a talaj kibocsátása és a villámlásokhoz kapcsolódó átalakulások. Az emberi tevékenység eredményeként főként a fosszilis tüzelőanyagok égetése (erőművek, gépjárművek által) során keletkeznek. Nagy hő-mérsékleten a levegő nitrogénje oxidálódik, illetve az égés során a tüzelőanyagban esetlege-sen megtalálható nitrogéntartalmú vegyületek is oxidálódhatnak. További antropogén forrásai a vegyipar és cementgyárak, a mezőgazdasági silók, a kokszolók és az élelmiszeripar. Első-sorban NO formájában emittálódik, amely viszonylag gyorsan oxidálódik. A NO2 fotokémiai bomlás révén oxidáló hatású, és számos reakciót indít el a levegőben. Napközben a gázfázisú NO2 egyik nyelője a OH-gyökkel való reakció, mely során salétromsav képződik. A HNO3 fotokémiailag inaktív a troposzférában, és nedves vagy száraz ülepedéssel, illetve kémiai re-akciókkal távozik a levegőből. Este a NO2 az O3 hatására oxidálódik, és nitrát-gyök képződik.
A NO3 nappal fotokémiailag elbomlik. A természetes és az antropogén források járuléka az NOx esetében globálisan körülbelül 31% és 69%. Az NOx az emberi egészségre ártalmas. A nedves szöveteken adszorbeálódva salétromos-, illetve salétromsavvá alakul, és helyileg irri-tálja a szövetet, fokozza a nyálkatermelést, súlyosabb esetekben akut gyulladást, ödémát idéz-het elő. A véráramba bejutva a hemoglobinban lévő vasat oxidálja, csökkentve ezzel az oxi-génszállítást. A heveny mérgezés tünetei a köhögés, hányinger, fejfájás, szédülés, hosszabb expozíció esetén tüdővizenyő és tüdőgyulladás is kifejlődhet. Szabad légköri körülmények között heveny mérgezés nem nagyon fordul elő, de a huzamosan magas NO2-szennyezettség csökkentheti a tüdő ellenállóképességét a fertőzésekkel szemben, így gyakoribbá válhatnak a légúti megbetegedések.
Az atmoszférában lévő ózon 90%-a a sztratoszférában található, és a 20. század közepéig azt feltételezték, hogy a troposzferikus ózon fő forrása a sztratoszféra. Később azonban egyér-telművé vált, hogy az emberi tevékenység következtében levegőbe kerülő gázok fotokémiai reakciói során képződik, és az említett transzportfolyamat csupán kiegészítő jellegű. A nö-vényzet által kibocsátott szerves vegyületekből és villámlás hatására is keletkezik O3. A foto-kémiai aktivitás a nyári hónapokban nagyobb, így az ózon mennyisége nyáron nő meg legin-kább, amikor a legtöbb a napsütéses órák száma, és erősebb a napsugárzás mértéke. A déli
vagy kora délutáni órákban a legnagyobb az O3 koncentrációja. Az ózon tehát másodlagos levegőszennyező. Erős oxidáló hatása miatt az egészségre ártalmas. Funkcionális és morfoló-giai változásokat okoz a légutakban. Csökkentheti a tüdő teljesítőképességét és fokozhatja az allergénekkel szembeni érzékenységet. Súlyos esetben tüdővizenyőt, illetve szem- és nyálka-hártya irritációt okoz.
A légköri aeroszol a levegőben finoman eloszlatott szilárd és/vagy cseppfolyós részecs-kék kolloid diszperz rendszere. Az aeroszollal a 2.5. fejezetben foglalkozunk részletesebben.
Itt csak azt jegyezzük meg, hogy az emberi egészség szempontjából a 10 m-nél kisebb ré-szecskék jelentősek (ezek alkotják a PM10 méretfrakciót). Természetes forrásokból származó elsődleges részecskék közé sorolhatóak óceáni környezetben a tengeri só részecskék, míg szárazföldi környezetben a talajerózió, a kőzetek mállása és a szél munkája által képződött por, a vulkáni hamu, valamint az ún. bioaeroszol részecskék (pollenek, spórák, baktériumok, vírusok, növényi és állati részek). Természetes eredetű, másodlagos aeroszol a növényzet által kibocsátott gázokból, illékony szerves vegyületekből (izoprének, terpének, alkánok, alkének) képződő szerves aeroszol, illetve az óceáni környezetben egyes algafajok által kibocsátott DMS oxidációjából keletkező szulfát aeroszol. A legjelentősebb antropogén eredetű források a fosszilis tüzelőanyagok égetése (közlekedés, hőerőművek, fűtés), a biomassza égetés, a hul-ladékégetés és egyéb ipari tevékenységek. Ezekből a forrásokból leginkább a másodlagos aeroszol részecskék képződéséhez szükséges gázok szabadulnak fel. Égési folyamatok során, például a dízelüzemű gépjárművek kipufogógázából, jelentős mennyiségű, elsődleges korom-részecske is emittálódik a levegőbe. Városi környezetben a gépjármű-közlekedés nemcsak a kipufogógázok általi kibocsátással terheli a környezetet, hanem a járművek mechanikai részei és a gumiabroncsok kopásából származó részecskékkel és az úttestről felvert, reszuszpendált porral is. A tipikusan antropogén források másik csoportja a mechanikai műveletekhez (ce-mentgyártás, földmunkák, bányászat) kapcsolódik. A légköri aeroszol teljes mennyiségének (tömegének) túlnyomó része, mintegy 86%-a természetes eredetű.
Az aeroszol részecskék leginkább légzéssel jutnak a szervezetünkbe. Jótékony vagy káros egészségügyi hatásaikat a részecskék, valamint a légzőszervek fiziológiai, fizikai, kémiai és biológiai tulajdonságainak komplex rendszere, és kölcsönhatásaik mechanizmusa befolyásol-ja. Az aeroszol részecskék egészségügyi hatásai inert kémiai összetétel esetén is károsak, ha nagy koncentrációban vannak jelen. Bányában szilikózist okozhatnak. Ezen túlmenően több-nyire a kémiai összetétel miatt is potenciális veszélyt jelentenek (poliaromás szénhidrogének, átmeneti- és nehézfémek, korom). Az elmúlt években az aeroszol részecskék koncentrációja, kémiai összetétele és mérete, valamint különböző egészségkárosodási mutatók között közvet-len összefüggést találtak. Kimutatható volt, hogy városi környezetben egészségügyi szem-pontból talán a legfontosabb légszennyező anyag az aeroszol, amely akut és krónikus hatást egyaránt kifejthet. Az egészségkárosodás asztmát, krónikus légúti megbetegedéseket (például légcsőgyulladást, emphysemát, tüdőhegesedést), daganatos légzőszervi betegségeket és ko-szorúér-betegségeket foglal magába. Feltételezzük, hogy az aeroszol részecskékben található fémeknek, elsősorban az átmenetifémeknek és a szerves vegyületeknek különös jelentősége van, például az oxidatív stressz létrehozásában. Az egészségügyi hatás mértékének és jelentő-ségének tudatosításában segíthet az USA kilencven városára kiterjedő szisztematikus vizsgá-lat eredménye, amelyből megállapítható, hogy a PM10 méretfrakciójú aeroszol tömegkoncent-rációjának 10 g/m3 növekedése átlagosan mintegy 0,3–0,6%-kal növeli a napi halálozások relatív rizikóját. Az aeroszol környezeti hatásainak közvetlen érzékszervi tapasztalása a leve-gőminőség romlása, a látótávolság csökkenése, valamint az épületek falait befeketítő korom-réteg.
2.4. A troposzféra kémiája 75
Az egyéb levegőszennyező gázok közé soroljuk az illékony szerves vegyületeket (VOC, volatile organic compounds). Fontos szerepet játszanak például a fotokémiai szmog kialakulá-sában. Globális tekintetben a szerves vegyületek jelentős részét a bioszféra bocsátja ki, vagyis nagyrészt természetes eredetűek. A növényekből főleg izoprének (lombos erdőkből), valamint a két izoprén egységből felépülő monoterpének (tűlevelű erdőkből) szabadulnak fel. Ez utób-biak közül az α- és a β-pinén a legjelentősebb, melyek a biológiai eredetű aeroszol részecskék fontos elővegyületei. A fűfélék etánt, propánt és kisebb mennyiségben többféle alként bocsá-tanak ki. Az óceánokból – a vízben élő szervezetek által – etán, propán, etén, propén, vala-mint hosszabb szénláncú, C9–C28 alkánok szabadulnak fel. A szerves vegyületek legfontosabb antropogén forrásai közé tartoznak a fosszilis tüzelőanyagok és a biomassza égetése. A föld-gáz és kőolaj kitermelése, szállítása, feldolgozása során is jelentős mennyiségű szerves anyag, főként etán és propán kerül a levegőbe. A gyógyszergyártásban, festék- és vegyiparban széles körben alkalmaznak szerves oldószereket, melyekből például toluol, etil-benzol, diklór-etán párolog el. A természetes és az antropogén források járuléka a szénhidrogének esetében glo-bálisan körülbelül 80% és 20%. A légkörben legnagyobb mennyiségben előforduló szénhid-rogén a metán (CH4). Forrásai a mocsaras, vizenyős területek, az árasztásos növénytermesztés (például rizsföldek), az állattenyésztés, a szemétlerakók, a földgázvezetékek szivárgása és a (szén)bányászat. Fő nyelője a OH-gyökkel történő oxidáció. A természetes és az antropogén források járuléka CH4 esetében globálisan körülbelül 30% és 70%. A fosszilis tüzelőanyagok tökéletlen égése során, a városokban a gépjárművek kipufogógázából illékony szerves vegyü-letek, például aldehidek, benzol és származékai, poliaromás szénhidrogének (PAH-ok) ke-rülnek a levegőbe. A PAH-vegyületek nagy része karcinogén, mutagén hatású. A legtoxiku-sabbak közé tartozik az idenol(1,2,3-cd)pirén és a benz(a)pirén. Egészségi hatásukat részlete-sebben a 6.7.1. fejezetben tárgyaljuk. A benzol, toluol, etil-benzol és xilol vegyületek gyűjtő-neve: BTEX. A benzol károsíthatja a csontvelőt, és ezáltal anémiát esetleg leukémiát okozhat.
A toluol hallucinációt, kisagyi sérüléseket eredményezhet.
A magyar jogszabály az EU irányelvekkel összhangban lévő szabályokat határozza a le-vegőtisztaság védelméről. A levegő-szennyezettségi határértékekről, a helyhez kötött lég-szennyező pontforrások kibocsátási határértékeiről a 14/2001. (V.9.) KöM-EüM-FVM együt-tes rendelete, míg a kibocsátás ellenőrzésével és értékelésével kapcsolatos feladatokat a 17/2001. (VIII.3.) KöM rendelet szabályozza. Az előkészítésben lévő hazai és EU jogsza-bályok a PM2,5 méretfrakciójú aeroszol éves határértékként 25 µg/m3-t határoz meg, amelyet legkésőbb 2015. január 1-ig kell elérni.
A közelmúltig a városi környezet ólomszennyezettségéhez legnagyobb mértékben a gép-járművek járultak hozzá. Az ólom-tetraalkilt (-tetraetil vagy -tetrametil) mint a benzin oktán-számnövelő adalékanyagát az 1930-as években kezdték el használni. Az ólom a kipufogógáz-ból szervetlen vegyületek, PbClBr és 2PbClBr NH4Cl, formájában került a levegőbe. A bróm és az ólom tömegaránya az ólmozott benzinben 0,386 (etil-arány), így a bróm – mivel jelentős ipari forrása nincs – a gépjármű-közlekedés Pb-kibocsátásának markere lett. Az 1970–80-as években az ólmozott benzin részesedése meghaladta a légkörbe bocsátott ólom teljes mennyi-ségének 60%-át.
Szennyező anyag Határérték (μg/m3)
2.4. táblázat: A 14/2001. (V.9.) KöM-EüM-FVM együttes rendeletében és módosító rendeleteiben meghatározott egészségügyi határértékek 293 K hőmérsékleten és 1 013 hPa nyomáson
Az egészségügyi, különösen az idegrendszert károsító hatása miatt az 1970-es évektől számos ólomtartalmú termék gyártását korlátozták vagy tiltották be. Az ólmozatlan benzin (< 0,013 g Pb/L) bevezetése és az ólmozott benzin forgalomból való fokozatos kivonása az 1980-as évektől kezdve valósult meg. Az ólom ugyanis csökkenti a hármashatású katalizátor hatásfokát. Magyarországon a 92-es és 98-as oktánszámú benzin ólomtartalmát a kezdeti 0,6 g/L-ről 1985-ben 0,4 g/L-re, majd 1992-ben 0,15 g/L-re csökkentették. Az ólmozatlan benzin hazánkban 1989-ben jelent meg a piacon. 1991-ben még csak 6%-os, de 1997-re már 71%-os piaci részesedéssel bírt. Az ólmozott benzin kereskedelmi forgalmazása 1999. április 1-jén teljesen megszűnt. Az iparban az ólmot mind elemi formában, mind ötvözetek és vegyü-letei formájában széles körben alkalmazzák. Legnagyobb felhasználási területe az
akkumulá-2.4. A troposzféra kémiája 77
Jelentős részben a szemétégetőkből kerül a levegőbe aeroszol részecskék formájában. Az ólom elsősorban a légző rendszeren keresztül jut be a szervezetbe, eliminációja pedig lassú folyamat. Az ólom a központi idegrendszerben halmozódik fel. Az ólommérgezés tünetei: a fognyak elszíneződése, hasi fájdalmak, a vörösvérsejtek számának csökkenése, vesekároso-dás, koncentrációs zavarok. Sejtméreg, ér- és idegrendszeri megbetegedéseket okozhat. Az anyatejjel az ólom a csecsemőkbe is átkerülhet, és szellemi visszamaradottságot, illetve fejlő-dési rendellenességeket idézhet elő.
A közúti gépjárművek kipufogógázainak utókezelésében általánosan elterjedtek a hár-mashatású katalizátorok, amelyek nagymértékben csökkentik az NOx, a CO és a szénhidrogé-nek kibocsátását. Működésük a platinafémek (Pt, Pd és Rh) által katalizált kémiai folyama-tokon alapul: a szén-monoxidot és a szénhidrogéneket a platina és a palládium segítségével szén-dioxiddá és vízzé oxidálja, míg a nitrogén-oxidok nitrogénné való redukcióját a ródium valósítja meg. A nitrogén-oxidok redukciójának elősegítésére a katalizátorok gyakran tartal-maznak még ruténiumot és nikkelt, valamint a Pt hatásának növelésére (promótorként), és a rögzítő bevonaton való jobb tapadása miatt cérium-oxidot. A katalizátorok elterjedésével azonban egy új probléma merült fel, mivel használatuk során a gépjárművek a kipufogógázzal platinafémeket is kibocsátanak. A katalizátorokból a platinafémek kémiai deaktiválódás, mechanikus hatások és kopás következtében aeroszolként emittálódnak. Ezen fémek csupán nyomnyi mennyiségben vannak jelen általános környezetünkben, így a gépjárművek emisszi-ója nagy relatív változást okoz. A platinafémek potenciálisan toxikusak, sejtmérgek és allergi-ás tüneteket válthatnak ki; vegyületeiket citosztatikumként is használják orvosi kezelésekben.
Néhány kulcsfontosságú légszennyező anyag térbeli eloszlásának előrejelzését a Europe-an Air Pollution Dispersion (EURAD) modell alapján a 2.22–2.26. ábrákon mutatjuk be.
2.22. ábra: A SO2 éves koncentrációjának térbeli eloszlása Európában (Forrás: Rhenish Institute for Environmental Research)
2.23. ábra: A NO2 éves koncentrációjának térbeli eloszlása Európában (Forrás: Rhenish Institute for Environmental Research)
2.24. ábra: A CO éves koncentrációjának térbeli eloszlása Európában (Forrás: Rhenish Institute for Environmental Research)
2.4. A troposzféra kémiája 79
2.25. ábra: Az O3 éves koncentrációjának térbeli eloszlása Európában (Forrás: Rhenish Institute for Environmental Research)
2.26. ábra: A PM10 méretfrakciójú aeroszol részecskék éves tömegkoncentrációjának térbeli eloszlása Európában
(Forrás: Rhenish Institute for Environmental Research)
2.4.2. Savas eső
A természetes környezetben az esővíz kémhatása a benne oldott CO2 miatt kissé savas:
pH = 5,6 körüli. Grönlandról származó jégmagminták alapján az 1800-as években a csapadék pH-ja ennek megfelelő értékű volt. Szennyezett környezetben azonban a kénsav (H2SO4), kénessav (H2SO3) és salétromsav (HNO3) hatására a kémhatás ennél jelentősen savasabb, akár pH = 3,6–2,6 értékig is csökkenhet. Az ilyen csapadékot savas esőnek nevezzük. A SO2 oxi-dációja elsősorban eső- és felhőcseppekben megy végbe. A gáz abszorpcióját követően a hid-rogénszulfit ionokat a H2O2 oxidálja szulfátionokká:
HSO3–
+ H2O2 SO42–
+ H+ + H2O. (2.R87)
A levegőben a gázfázisú SO2 oxidációja a OH-gyök hatására megy végbe, majd a kénsavgőz a vízmolekulákkal gyorsan oldatcseppeket (aeroszolt) alkot. A NO2 szintén szerepet játszik a savas esők kialakulásában a salétromsav és salétromossav képződése révén. Gázfázisban [(g)]a következő reakció játszódik le:
NO2 + OH + M HNO3 + M. (2.R88) Vizes fázist [(l)] is érintő reakciói közül az alábbiak jelentősek:
NO3(g) + NO2(g) N2O5(g), (2.R89) N2O5(g) + H2O(l) 2 HNO3(l), (2.R90) 3 NO2(g) + H2O (l) 2 HNO3(aq) + NO(g). (2.R91)
Az (aq) jelölés oldatra utal. A savas eső előidézheti a mészkő, a homokkő és a márvány káro-sodását. A kénsav reakcióba lép a kalcium-karbonáttal:
CaCO3 + 2H+ + SO42– CaSO4 + H2O + CO2, (2.R92)
és gipsz keletkezik, amely egyrészt vízben nagyságrendekkel jobban oldódik, mint a CaCO3, másrészt könnyen mállik. A kénsav korrodálja, oxidálja vagy oldja a fémeket, és az acélszer-kezetek, például hidak, csövek és műemlékek állapotának károsodását és esztétikai romlását okozza. A talajfelszínre jutó savas anyagok csökkenthetik a talaj pH-értékét, melynek mértéke a talaj pufferkapacitásától függ. A meszes, bázikus talaj jobban ellenáll a savas esőnek. A kationok elsősorban a talaj anyakőzeteiből oldódnak a talajokba. A talaj jellemezhető a sav-közömbösítő kapacitással, amely kifejezi a 4,5-ös referencia pH-ig való titráláshoz szükséges savmennyiséget. A savközömbösítő kapacitás függ a talaj alatti anyakőzettől. Ha az nem tud kationokat adni (például gránit, kvarcit, kvarchomokkő), akkor viszonylag kicsi a talaj savle-kötő kapacitása. A talajásványokat alkotó elemek között elterjedt az alumínium, amelyet az erős savak számos vegyületéből képesek felszabadítani. Ha a kémhatás pH = 5,5 értékű, akkor kioldódnak az alumíniumionok, míg pH = 4,5–5,0 között az alumínium a konzervatív (nem reaktív) formából átalakul a non-konzervatív (reaktív) formába, és egy igen mérgező formája szabadul fel a talajban. A savas eső egyik leghírhedtebb romboló hatását az erdőpusztulások jelentik (2.27. ábra). A potenciálisan káros hatások a következő, közvetlen típusokat foglalják
2.4. A troposzféra kémiája 81
az általános stressz következtében lecsökken az asszimiláció, a szénhidrátképzés, és az éhezés öli meg a fákat,
a talaj savanyodása miatt a talajnedvességbe kerülő alumíniumion károsít,
a levegőszennyező anyagok (O3, SO2, savas eső) közvetlenül károsítják a levélzetet,
a talajból történő ionkimosódás a klorofillben magnéziumhiányt idéz elő, ezért elpusztul-nak a fák,
a fák szárazságtűrő képessége a kritikus szint alá süllyed,
a savas esők visszavetik a fák „télállóságát”. A fenyők a télre való felkészülés során csökkentik tűleveleik víztartalmát (a koncentrálódott sejtnedv kisebb hőmérsékleten fagy meg). E koncentrálásra a fiziológiai utasítás a gyökerekből érkezik, amikor a lehűlés mi-att csökken a szimbióta mikroorganizmusok által a gyökereknek átadott nitrogéntartalmú tápanyagok mennyisége. A savas eső nitrogénvegyületei azonban a levélbe jutva mérsék-lik a gyökerekből jövő utánpótlás csökkenését. Így a fa nem készül fel a télre, és a fagy elpusztíthatja.
Elsősorban a fenyvesekben volt tapasztalható katasztrofális mértékű kár. A savas eső pusztítja
Elsősorban a fenyvesekben volt tapasztalható katasztrofális mértékű kár. A savas eső pusztítja