Немаловажными видами загрязнения атмосферного воздуха считаются оксиды серы и азота, которые, циркулируя в ней, являются основными источниками выпадения кислотных дождей. Оксиды серы и азота поступают в воздух при сжигании углеродсодержащего ископаемого топлива, содержащие в своём составе большое количество серы (иногда до 5 %), а также при разложении органического вещества и извержения вулканов. Первое место по содержанию сернистых газов занимает каменный уголь (до 90 %), на втором месте нефть и на третьем газ. Дополнительным и очень значительным их источником поступления является автомобильный транспорт.
При сжигании органического топлива на тепловых электростанциях в атмосферу выбрасываются 72 % оксидов серы, 20 % от сжигания другими промышленными предприятиями и
8 % автотранспортом.
Эмиссия оксидов азота также происходит при сгорании углеродосодержащего топлива на предприятиях и работы автомобильного транспорта. Так, например, выбросы оксида азота от работы автотранспорта составляют 40 %, работы ТЭС –
30 %, сжигания топлива промышленности – 20 % и 10 % поступает от прочих источников.
При производстве 1 кВт/ч электроэнергии от сжигания каменного угля выделяется 6,0 г оксидов серы; 7,7 г бурого угля; мазута 7,4 г; природного газа 0,002 г; окислов азота 21,0; 3,4; 2,4; 1,9 – соответственно.
В данном случае образуются два кислородных соединения серы:
В атмосфере двуокись SO2 окисляется до трехокиси SO3: 2SO2 + O2 = 2SO3. Образовавшаяся трехокись реагирует с водяными паром, образуя слабую серную кислоту
SO3 + H2O = H2SO4.
Серная кислота присутствует в воздухе в виде лёгкого тумана, состоящая из мельчайших капель. При сгорании топлива выделяются в атмосферу оксиды кальция и железа, вступая в реакцию с серной кислотой, они образуют твёрдые частички сульфатов кальция и железа:
CaO + H2SO4 = CaSO4 + H2O;
FeO3 + 3 H2SO4 = Fe2 (SO4 )3 + 3H2O.
Количество содержащихся в городском воздухе твёрдых частиц сульфатов и капелек серной кислоты может достигать 20%. Оксиды азота окисляются в капельках воды, образуя азотную кислоту:
2NO + O2 = 2NO2; 4NO2 + 2H2O + O2 = 4HNO3.
Слабые растворы этих кислот (H2SO4 и HNO3), а также их соли, выпадая в виде дождя на растения, почву, вызывают ожоги и повышают рН почвы. Дождевая вода с растворёнными кислотами и их солями имеет кислотность ниже рН 4. Спектр воздействия таких дождей очень широк. Прежде всего, они сказываются на популяциях рыб в озёрах, особенно высокогорных, где вода становится кислой. На выживаемость водных организмов часто сказывается подкисление воды в водоёме (табл.1.3).
Таблица 1.3. Воздействие подкисленной воды на ихтиофауну (доклад ФАО, 1968 г.)
| рН | Воздействие на организм рыб |
| 3,0 - 3,5 3,5 – 4,0 4,0- 4,5 4,5 – 5,0 5,0 – 9,0 9,5 - 10 10,5- 11,0 | Гибель для рыб, выживают некоторые растения и беспозвоночные Гибель лососевых: плотва, окунь, щука могут выжить после акклиматизации Гибель многих рыб, размножается только щука Опасно для икры лососевых Область, пригодная для жизни Вредно для развития некоторых видов, гибельно лососевых при большой продолжительности воздействия Смертельно для всех рыб |
В 70-х годах прошлого столетия в Северной Америке
51 % озёр имели кислотность воды ниже рН 5, в таких озёрах рыба полностью исчезла, особенно такая низкая кислотность воды отрицательно влияет на размножение рыб, убивая икру, а также негативно воздействует на фито- и зоопланктон – корм рыб (табл.1.4).