Local Environment
 
กิจกรรม
ข่าวสารท้องถิ่น
ข้อมูลทางวิชาการ
ร่วมคุยร่วมคิด
คำถามที่พบบ่อย
E-Book
เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
ติดต่อเรา
ผังเว็บไซด์
อัลบั้มรูป
ระบบสืบค้น
Website counter
ฝนกรด

ฝนกรด (อังกฤษ: acid rain) เป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติอันเกิดเนื่องมาจากมลภาวะทางอากาศ ซึ่งส่วนใหญ่เกิดมาจากการกระบวนการผลิตไฟฟ้าและอุตสาหกรรมทั่วไปของมนุษย์ โดยฝนกรดก่อให้เกิดปัญหาต่าง ๆ ต่อสภาพแวดล้อมมากมาย

ฝนกรดเป็นผลมาจากก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (sulfur dioxide: SO2) และไนโตรเจนออกไซด์ (nitrogen oxide: NO) โดยก๊าซทั้งสองชนิดนี้มักจะเกิดจากการเผาผลาญเชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ และน้ำมัน ก๊าซทั้งสองชนิดนี้จะทำปฏิกิริยากับน้ำ (water: H2O) และสารเคมีอื่น ๆ ในชั้นบรรยากาศเพื่อก่อให้เกิดกรดซัลฟิวริก (sulfuric acid: H2SO4) , กรดไนตริก (nitric acid: HNO3) และสารมลพิษอื่น ๆ ก๊าซเหล่านี้มักจะทำปฏิกิริยากับสารเคมีจะส่งผลทำให้อากาศอบอ้าวอากาศร้อนชื้นทำให้เกิดมลพิษทางอากาศเมื่อไปโดนกับออกซิเจนอาจถูกกระแสลมพัดพาไปหลายร้อยกิโลเมตร และมักจะกลับสู่พื้นโลกโดยฝน หิมะ หมอก หรือแม้แต่ในรูปฝุ่นผงละออง

ความเสียหายอันเกิดมาจากฝนกรดได้แพร่ขยายไปทั่วอเมริกาเหนือ ยุโรป ญี่ปุ่น จีน และเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ฝนกรดจะละลายปุ๋ยในดิน ทำให้พืชเติบโตช้า เมื่อไหลลงแหล่งน้ำ ก็จะทำให้แหล่งน้ำนั้น ๆ ไม่เอื้ออำนวยให้สิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ได้ หรือแม้แต่ในเมืองเอง ฝนกรดก็ก่อให้เกิดปัญหากับสิ่งก่อสร้างต่าง ๆ หรืออาจจะจับตัวรวมกับหมอกก่อให้เกิดหมอกควันพิษ (smog) ที่ทำอันตรายกับระบบทางเดินหายใจ และอาจรุนแรงถึงชีวิตได้หากมีมากถึงระดับหนึ่ง

การเกิดฝนกรด

กระบวนการที่ก่อให้เกิดฝนกรดนั้น เริ่มต้นจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลต่าง ๆ การเผาไหม้คือปฏิกิริยาเคมีที่ออกซิเจน (oxygen: O2) ในอากาศรวมตัวกับคาร์บอน (carbon: C) , ไนโตรเจน (nitrogen: N) , ซัลเฟอร์ (sulfur: S) และสารอื่น ๆ ที่ประกอบอยู่ในสารที่เกิดการเผาไหม้ โดยผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นเป็นก๊าซนั้นเราเรียกว่าก๊าซออกไซด์ โดยเมื่อใดก็ตามสิ่งที่ถูกเผาไหม้นั้น มีไนโตรเจนหรือซัลเฟอร์เป็นส่วนประกอบด้วยแล้ว ก็จะเป็นผลทำให้สารออกไซด์เหล่านี้ก่อกำเนิดขึ้นมาได้ ในประเทศอเมริกา 70% ของซัลเฟอร์ไดออกไซด์เกิดมาจากโรงงานไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งแหล่งที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง ในแคนาดา อุตสาห์กรรมบางอย่าง เช่นการกลั่นน้ำมัน การหลอมโลหะ ก่อสารซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในบรรยากาศสูงถึง 61% ส่วนไนโตรเจนออกไซด์นั้น เกิดได้จากมากมายหลายแหล่ง เนื่องจากสารอินทรีย์หลาย ๆ ชนิดมักจะมีไนโตรเจนประกอบอยู่ โดยควันพิษจากรถยนต์นั้นกินส่วนแบ่งเยอะที่สุด อย่างไรก็ตามแหล่งการเกิดไนโตรเจนออกไซด์ที่สำคัญอีกแหล่งก็คือ การเผาศพ

เมื่อก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์และไนโตรเจนออกไซด์เข้าสู่บรรยากาศแล้ว จะทำปฏิกิริยากับไอน้ำและสารเคมีอื่น ๆ ในบรรยากาศ ก่อให้เกิดกรดซัลฟูริก กรดไนตริกและสารผลพิษอื่น ๆ ประเภทไนเตรดและซัลเฟต โดยสารเหล่านี้อาจละลายตัวลงไปในฝน แล้วตกลงมาพร้อมกัน

ผลกระทบจากฝนกรด

ฝนกรดจะทำปฏิกิริยาเคมีกับวัตถุใด ๆ ที่มันสัมผัส กรดคือสารเคมีใด ๆ ที่ทำปฏิกิริยากับสารอื่น ๆ โดยจะจ่ายอะตอมไฮโดรเจน (hydrogen: H) ออกไป ความเป็นกรดของสารใด ๆ เกิดจากการที่มีอะตอมไฮโดรเจนอิสระมากมายเกิดขึ้นจากการละลายสารนั้น ๆ ในน้ำ การวัดค่าสารที่เป็นกรดเราใช้มาตรา pH เป็นหน่วยในการวัด โดยจะมีค่าเป็นไปได้ตั้งแต่ 0 ถึง 14 การที่สารใด ๆ นั้นจะเป็นกรดได้ นั้นหมายถึงสารนั้น ๆ จะต้องมีค่า pH ตั้งแต่ 1 ถึง 6 โดยค่ายิ่งน้อยเท่าไหร่ หมายถึงยิ่งเป็นกรดแก่มากเท่านั้น ในทางกลับกัน สารที่มีค่า pH ตั้งแต่ 8 ถึง 14 เราจะเรียกว่าเบส (bases หรือ alkalis) โดยสารเหล่านี้จะทำการรับอะตอมไฮโดรเจนแทน น้ำบริสุทธิ์มีค่า pH เป็น 7 กล่าวคือไม่ได้เป็นกรด และเป็นเบส เราเรียกสารแบบนี้ว่า สารที่เป็นกลาง โดยทั่วไปแล้วถ้าฝน หิมะ หรือหมอกที่มีค่า pH น้อยกว่า 5.6 เราจะถือว่าฝน หิมะ หรือหมอกเหล่านี้เป็นพิษ เมื่อใดก็ตามที่กรดรวมตัวกับเบส เบสจะทำให้ความเป็นกรดลดน้อยลงมาได้ ซึ่งฝนในบรรยากาศปกติจะมีฤทธิ์เป็นกรดอ่อน ๆ อยู่แล้ว มักจะทำปฏิกิริยากับเบสอื่น ๆ ในธรรมชาติทำให้เกิดสมดุลขึ้น แต่เมื่อใดก็ตามที่ปริมาณกรดในบรรยากาศเพิ่มขึ้น จึงทำให้สมดุลตรงนี้เสียหายไป จึงทำให้เกิดความเสียหายต่าง ๆ กับสภาพแวดล้อมมากมาย ตั้งแต่ดิน น้ำ สัตว์ต่าง ๆ รวมไปถึงสิ่งก่อสร้างของมนุษย์เอง

ผลกระทบที่มีต่อดิน

ฝนกรดจะทำการละลายและพัดพาปุ๋ยและสารอาหารที่จำเป็นในการเจริญเติบโตของต้นไม้ไป นอกจากนี้แล้วอาจจะยังละลายสารพิษอื่น ๆ ที่มีอยู่ทั่วไปในดิน เช่นอะลูมิเนียม (aluminum: Al9) และปรอท (mercury: Hg) โดยพัดพาสารเหล่านี้ลงไปในแหล่งน้ำ ก่อให้เกิดอันตรายกับระบบนิเวศน์ในน้ำต่อไปนะครับ

ผลกระทบที่มีต่อดิน === === ผลกระทบที่มีต่อดิน

- ฝนกรดจะทำการละลายและพัดพาปุ๋ยและสารอาหารที่จำเป็นในการเจริญเติบโตของต้นไม้ไป นอกจากนี้แล้วอาจจะยังละลายสารพิษอื่น ๆ ที่มีอยู่ทั่วไปในดิน เช่นอะลูมิเนียม (aluminum: Al9) และปรอท (mercury: Hg) โดยพัดพาสารเหล่านี้ลงไปในแหล่งน้ำ ก่อให้เกิดอันตรายกับระบบนิเวศน์ในน้ำต่อไป + ฝนกรดจะทำการละลายและพัดพาปุ๋ยและสารอาหารที่จำเป็นในการเจริญเติบโตของต้นไม้ไป นอกจากนี้แล้วอาจจะยังละลายสารพิษอื่น ๆ ที่มีอยู่ทั่วไปในดิน เช่นอะลูมิเนียม (aluminum: Al9) และปรอท (mercury: Hg) โดยพัดพาสารเหล่านี้ลงไปในแหล่งน้ำ ก่อให้เกิดอันตรายกับระบบนิเวศน์ในน้ำต่อไปนะครับ

=== ผลกระทบที่มีต่อต้นไม้ ===  === ผลกระทบที่มีต่อต้นไม้ ===
ผลกระทบที่มีต่อต้นไม้

นอกจากต้นไม้จะได้รับผลกระทบจากการที่สารอาหารในดินถูกชะล้างไปแล้ว ฝนกรดเหล่านี้ยังเป็นอันตรายต่อใบของพืชด้วย โดยการกัดกร่อนใบ ทำให้เกิดรูโหว่ ทำให้พืชขาดความสามารถในการผลิตอาหารจากการสังเคราะห์ด้วยแสง (photosynthesis: ความสามารถในการสร้างอาหารของพืชโดยใช้น้ำ ออกซิเจน และแสงเป็นวัตถุดิบ) นอกจากนี้แล้วเชื้อโรคต่าง ๆ อาจทำอันตรายกับพืชได้โดยเข้าผ่านทางแผลที่ใบ ทำให้ต้นไม้อ่อนแอต่อสภาวะอื่นๆ อีกมากมาย ไม่ว่าจะเป็นความร้อน ความเย็น หรือความแห้งแล้ง และสามารถทำให้ต้นไม้ยืนต้นตายจากรากขึ้นไปถึงใบ เพราะแร่ธาตุในดิน เช่น แคลเซียม ฟอสฟอรัส เป็นต้น โดนชะล้างจากฝนกรด ทำให้ต้นไม้ไม่มีแร่ธาตุจะใช้

ผลกระทบต่อการเกษตร

สำหรับปัญหากับพืชผลทางการเกษตรถือได้ว่าน้อยกว่าที่พืชในป่าทั่วไปได้รับ เพราะโดยทั่วไปปุ๋ยที่ใช้ในการเกษตรมีความสามารถในการรองรับกรดได้มากกว่าปกติเล็กน้อยอยู่แล้ว อย่างไรก็ตามเกษตรกรควรตรวจตราสภาพของดินอย่างสม่ำเสมอ หากบางพื้นที่ประสบปัญหาสภาพดินเป็นกรด สามารถเติมปูนขาวลงไปในดินเพื่อให้เกิดสมดุลได้โดยไม่มีผลข้างเคียงใด ๆ การเจริญเติบโตของพืชจะไม่ออกมาเป็นไปตามธรรมชาติจะมีการขยายพันธ์ที่รวดเร็วเกินไปเป็นจำนวนมากคล้ายกับห่วงโซ่อาหาร

ผลกระทบต่อแหล่งน้ำ

เมื่อฝนกรดตกลงมาและถูกดูดซึมลงสู่แหล่งน้ำต่าง ๆ ได้โดยง่าย น้ำบริสุทธิ์ในธรรมชาติทั่วไป มักเป็นกรดอ่อน ๆ หรือเบสอ่อน ๆ โดยค่า pH จะอยู่ที่ประมาณ 6 – 8 อย่างไรก็ตามฝนกรดอาจทำให้ค่า pH ในแหล่งน้ำบางแหล่งลดลงต่ำกว่านั้น ก่อให้เกิดปัญหาต่อสิ่งมีชีวิตในแหล่งน้ำนั้น ๆ รวมไปถึงความสามารถในการละลายออกซิเจนในน้ำที่ลดน้อยลง เมื่อน้ำไม่สามารถละลายออกซิเจนไว้ได้ สิ่งมีชีวิตใต้น้ำก็ไม่สามารถหายใจได้ตามปกติจึงต้องล้มตายไป ก่อให้เกิดผลกระทบโดยตรงกับระบบนิเวศน์ โดยสิ่งมีชีวิตทั่วไปจะเริ่มล้มตายเมื่อค่า pH เริ่มลดลงต่ำกว่า 6.0 ไข่ปลาจะไม่สามารถฟักออกเป็นตัวได้เมื่อค่า pH ลดลงถึง 5.0 และเมื่อใดก็ตามที่ค่า pH ของน้ำลดลงต่ำกว่า 4.5 แหล่งน้ำนั้นจะไม่สามารถค้ำจุนสิ่งมีชีวิตใด ๆ ได้อีก

สัตว์บกเองก็ใช่ว่าจะไม่ได้รับผลกระทบจากแหล่งน้ำที่เป็นกรด หอยทากที่อาศัยอยู่ใกล้แหล่งน้ำที่เป็นกรดจะเกิดปัญหากับเปลือกหอยของมัน ทำให้เปลือกไม่แข็งแรง และเมื่อนกกินหอยทากเหล่านี้เข้าไป ส่งผลให้นกขาดสารแคลเซียม ก่อให้เกิดปัญหาเปลือกไข่บางในนกบางชนิดอีกด้วย

ผลกระทบที่มีต่อสิ่งปลูกสร้างของมนุษย์

ภาพความเสียหายจากฝนกรดที่ปราสาทลินคอล์นในอังกฤษ ทำให้เกิดก้อนปูนปูดขึ้นมาจากเนื้อหิน

และปัญหาตามมาคือเกิดปลวกขึ้นตามไม้จากสิ่งปลูกสร้างของมนุษย์

ฝนกรดอาจทำความเสียหายอย่างรุนแรงกับสิ่งปลูกสร้างต่าง ๆ ของมนุษย์ โดยสิ่งที่เห็นได้ชัดที่สุดคือปูนที่ถูกฝนกรดละลายออกมา ทำให้เกิดความเสียหายที่ยากจะซ่อมแซมได้ในบางกรณี ซึ่งสิ่งนี้กำลังเป็นปัญหาใหญ่ในการปกป้องสิ่งปลูกสร้างเก่า ๆ และสถานที่สำคัญของประวัติศาสตร์ของมนุษย์ชาติ เช่น วิหารพาร์เธนอน (Parthenon) เป็นต้น

ผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์

แหล่งน้ำที่เป็นกรดไม่ก่อให้เกิดปัญหากับมนุษย์เท่าไรนัก ไม่มีปัญหาอะไรถ้าเราจะว่ายน้ำในทะเลสาบที่เป็นกรด แต่อย่างไรก็ตาม ปัญหาที่สำคัญไม่ได้อยู่ที่ความเป็นกรดของน้ำ หากแต่เป็นเพราะสารพิษที่ละลายมาจากดินลงสู่แหล่งน้ำต่างหาก ในสวีเดน มีทะเลสาบมากกว่าหนึ่งหมื่นแห่งที่ได้รับผลกระทบจากฝนกรด ทำให้มีสารปรอทละลายอยู่เป็นจำนวนมาก ประชาชนบริเวณแถบนั้นได้รับการเตือนโดยทางการไม่ให้รับประทานปลาที่จับมาจากแหล่งน้ำเหล่านั้น

สำหรับในอากาศ กรดเหล่านี้อาจรวมตัวกับสารเคมีอื่น ๆ ก่อให้เกิดหมอกควันที่เป็นอันตรายต่อระบบทางเดินหายใจและทำให้หายใจได้ลำบาก โดยเฉพาะกับคนที่มีโรคหอบหืด หรือโรคทางเดินหายใจอื่น ๆ อยู่แล้ว อาการอาจกำเริบรุนแรงจนถึงแก่ชีวิตได้

ฝนกรด และสภาวะโลกร้อน

เป็นที่น่าแปลกใจที่ฝนกรดกลับมีประโยชน์ให้กับสิ่งแวดล้อมในจุดนี้ สารซัลเฟตที่ละลายอยู่ในบรรยากาศสามารถที่จะสะท้อนแสงอาทิตย์ออกไปจากโลกได้ ทำให้ความร้อนของโลกนั้นเพิ่มขึ้นช้าลง นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่ามลภาวะฝนกรดสามารถช่วยชะลอจุดวิกฤตของสภาวะโลกร้อนออกไปได้หลายสิบปีเลยทีเดียว

การแก้ไขและป้องกันปัญหาฝนกรด

การลดปัญหาฝนกรดสามารถทำได้อย่างประสิทธิภาพสูงสุดโดยวิธีการลดปริมาณก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์และไนโตรเจนออกไซด์ที่จะเข้าสู่บรรยากาศจากโรงงานไฟฟ้า ยานพาหนะ และโรงงานอุตสาห์กรรมทั่วไป วิธีที่ง่ายที่สุดคือการลดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลโดยการประหยัดพลังงาน ไม่ว่าจะเป็นใครก็สามารถช่วยโลกด้วยวิธีนี้ได้ การใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ ประหยัดพลังงาน การใช้ระบบขนส่งมวลชน เหล่านี้ล้วนเป็นวิธีการลดปัญหาฝนกรดได้อย่างชะงักทีเดียว

อีกทางเลือกหนึ่งคือการคัดเลือกเชื้อเพลิงที่จะนำมาใช้ ถ่านหินจากแหล่ง ๆ หนึ่งอาจมีปริมาณซัลเฟอร์และไนโตรเจนน้อยกว่าอีกแหล่ง ๆ หนึ่งอย่างเห็นได้ชัด และถ่านหินบางแหล่งอาจสามารถล้างกำจัดสารซัลเฟอร์และไนโตรเจนออกไปก่อนได้อย่างง่ายดาย ด้วยการใช้เชื้อเพลิงที่ปลอดสารซัลเฟอร์และไนโตรเจนแล้ว ก็จะสามารถลดปริมาณก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์และไนโตรเจนออกไซด์ได้เป็นปริมาณมาก การใช้น้ำมันดีเซลหรือเบนซินในยานพาหนะทั่วไปก็ผลิตก๊าซไนโตรเจนออกไซด์น้อยกว่าเชื้อเพลิงอื่น ๆ อีกด้วย สำหรับเชื้อเพลิงที่น่าจับตามองในการป้องกันปัญหาฝนกรดมากที่สุดเห็นจะเป็นก๊าซธรรมชาติ เนื่องจากก๊าซธรรมชาติปลอดจากซัลเฟอร์และมีไนโตรเจนอยู่เพียงเล็กน้อย อย่างไรก็ตามจุดอ่อนของก๊าซธรรมชาติคือความที่มันมีราคาค่อนข้างแพง มีปริมาณน้อยกว่าเชื้อเพลิงชนิดอื่น ๆ จึงเป็นปัญหาสำหรับประเทศที่มีปัญหาทางเศรษฐกิจในการเลือกใช้เชื้อเพลิงที่ช่วยรักษาโลกชนิดนี้

มลภาวะยังสามารถลดได้ในระหว่างที่กำลังมีการเผาไหม้ เตาเผาใหม่ ๆ สามารถลดปริมาณก๊าซไนโตรเจนออกไซด์ได้โดยการทำให้ไนโตรเจนเหล่านั้นจับตัวเป็นไนโตรเจนอิสระ ซึ่งไม่มีอันตรายใด ๆ นอกจากนี้การใส่ปูนขาวหรือหินทรายลงไปในระหว่างการเผาเพื่อช่วยในการจับซัลเฟอร์บางส่วนที่เกิดขึ้นจากการเผาให้ลดน้อยลงไปได้

แต่เมื่อใดที่ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์และไนโตรเจนออกไซด์ที่ถือกำเนิดขึ้นแล้ว วิธีการแก้ไขคือการป้องกันสารทั้งสองออกจากการเข้าสู่บรรยากาศ ในปล่องควัน จะมีอุปกรณ์อย่างหนึ่ง เป็นเครื่องฟอกอากาศโดยใช้ละอองน้ำ (scrubbers spray) โดยให้ก๊าซเหล่านี้ผ่านละอองน้ำและละอองหินปูนเพื่อละลายสารพิษออกมา แล้วกักเก็บไว้บำบัดต่อไป นอกจากนี้แล้ว เรายังสามารถเปลี่ยนก๊าซที่มีพิษเหล่านี้ให้เป็นก๊าซอื่น ๆ ที่มีพิษน้อยกว่าได้ โดยผ่านสารไปในกลุ่มของเม็ดโลหะพิเศษ ที่จะทำให้เกิดปฏิกิริยาเปลี่ยนสารพิษให้เป็นสารที่ปลอดภัยขึ้น (catalytic converters) โดยอุปกรณ์นี้เป็นอุปกรณ์ที่นิยมใช้ในรถยนต์ แต่กลับไม่นิยมในอุตสาห์กรรมทั่วไป

การลดปัญหาเมื่อเกิดฝนกรดขึ้นแล้วก็นับว่าได้ผลเช่นกัน ที่นอร์เวย์และสวีเดน ปัญหาเหล่านี้ได้ถูกแก้ไขโดยการเติมปูนขาวลงในแหล่งน้ำต่าง ๆ และยังมีการเติมปูนขาวลงในถังเก็บน้ำเพื่อป้องกันไม่ให้กรดทำความเสียหายกับท่อประปา ในตัวเมืองเอง การใช้สีหรือสารอื่น ๆ ที่สามารถป้องกันฝนกรดได้เคลือบทาไว้บนสิ่งปลูกสร้างก็สามารถลดปัญหาได้อย่างชะงัด

 

ที่มา:http://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%9D%E0%B8%99%E0%B8%81%E0%B8%A3%E0%B8%94

 
footer