Оксиды серы и азота после химических реакций образуют кислоты.
Основная масса диоксида серы (сернистый ангидрит) во влажном воздухе превращается в полигидрат SO2·nH2O, а затем окисляется до серной кислоты
2H2SO3 + O2·= 2H2SO4.
Другой путь – образование серной кислоты после фотохимического окисления сернистого ангидрита
2SO2·+ O2 = 2SO3 и далее SO3·+ H2O = H2SO4.
Процесс образования азотистой и азотной кислот можно записать следующим образом
2NO2·+ 2H2O = H2NO3 + H2NO2.
Аэрозоли кислот конденсируют пары воды и становятся причиной кислотных осадков.
В балансе образования кислотных дождей следует учитывать нейтрализацию аммиака, важнейшими источниками которого являются рисовые поля, крупный рогатый скот и таяние гидрата метана, который содержится в многолетней мерзлоте. Возможные реакции нейтрализации кислот таковы:
2NH3 + H2SO4·= (NH4)2SO4 и NH3 + HNO3·= NH4NO3.
Существуют два вида кислотных дождей, которые пока не отслеживаются мониторингом атмосферы.
Один связан с хлором и метаном. Хлор поступает в атмосферу с выбросами химических предприятий, при сжигании отходов и т.д. Взаимодействие радикалов хлора с метаном ведет, в конечном счете, к образованию соляной кислоты.
Более опасны выбросы фтороводорода, которые могут происходить при производстве алюминия и стекла. Он хорошо растворяется в капельках воды и дает в итоге аэрозоли плавиковой кислоты.
В Западной Европе и Северной Америке средняя кислотность осадков составляет 4,5-5. Туманы имеют нередко кислотность 2,5-3. Площадь территорий, на которых выпадают эти осадки, достигает 10 млн км2. В России критические нагрузки отмечаются в промышленных областях: Ленинградской, Московской и др.
Особенность кислотных дождей – трансграничный перенос загрязнения на сотни и даже тысячи километров. Почти все страны являются одновременно «экспортерами» и «импортерами» выбросов. В подкисление природной среды России основной вклад приходится на Украину, Польшу и Германию. Россия оказывает негативное влияние на природу стран Скандинавии. Соотношения здесь такие: с Украиной – 1:17, Польшей 1:32, Норвегией 7:1.