Zure regen is een term die verwijst naar een mengsel van natte en droge depositie (afgezet materiaal) uit de atmosfeer dat hoger dan normale hoeveelheden salpeterzuur en zwavelzuur bevat. De precursoren, of chemische voorlopers, van de vorming van zure regen zijn zowel afkomstig van natuurlijke bronnen, zoals vulkanen en rottende vegetatie, als van door de mens veroorzaakte bronnen, voornamelijk emissies van zwaveldioxide (SO2) en stikstofoxiden (NOx) ten gevolge van de verbranding van fossiele brandstoffen. Zure regen ontstaat wanneer deze gassen in de atmosfeer met water, zuurstof en andere chemicaliën reageren tot verschillende zure verbindingen. Het resultaat is een milde oplossing van zwavelzuur en salpeterzuur. Wanneer zwaveldioxide en stikstofoxiden vrijkomen uit elektriciteitscentrales en andere bronnen, blazen de heersende winden deze verbindingen over staats- en landsgrenzen, soms over honderden kilometers.
Zure regen wordt gemeten met behulp van een schaal die “pH” wordt genoemd. Hoe lager de pH-waarde van een stof, hoe zuurder deze is. Zuiver water heeft een pH van 7,0. Normale regen is echter licht zuur omdat kooldioxide (CO2) erin oplost en zwak koolzuur vormt, waardoor het resulterende mengsel een pH heeft van ongeveer 5,6 bij typische atmosferische concentraties van CO2. In 2000 had de zuurste regen die in de V.S. valt een pH van ongeveer 4,3.
Effecten van zure regen
Zure regen veroorzaakt verzuring van meren en stromen en draagt bij tot de beschadiging van bomen op grote hoogte (bijvoorbeeld rode sparren boven 2.000 voet) en veel gevoelige bosbodems. Bovendien versnelt zure regen het verval van bouwmaterialen en verf, waaronder onvervangbare gebouwen, standbeelden en beeldhouwwerken die deel uitmaken van het culturele erfgoed van ons land. Voordat het op de aarde valt, dragen zwaveldioxide (SO2) en stikstofoxide (NOx) gassen en hun derivaten van zwevende deeltjes – sulfaten en nitraten – bij aan de verslechtering van het zicht en schaden ze de volksgezondheid.
De ecologische effecten van zure regen zijn het duidelijkst te zien in het aquatische, of water, milieu, zoals beken, meren, en moerassen. De meeste meren en beken hebben een pH tussen 6 en 8, hoewel sommige meren van nature zuur zijn, zelfs zonder de effecten van zure regen. Zure regen treft vooral kwetsbare waterlichamen, die zich bevinden in stroomgebieden waarvan de bodem een beperkt vermogen heeft om zure verbindingen te neutraliseren (de zogenaamde “buffercapaciteit”). Meren en beken worden zuur (d.w.z. de pH-waarde daalt) wanneer het water zelf en de omringende bodem de zure regen niet voldoende kunnen bufferen om deze te neutraliseren. In gebieden waar de buffercapaciteit laag is, komt bij zure regen aluminium uit de bodem vrij in meren en beken; aluminium is zeer giftig voor veel soorten waterorganismen. Zure regen veroorzaakt een tragere groei, schade of dood van bossen. Zure regen is natuurlijk niet de enige oorzaak van dergelijke omstandigheden. Andere factoren dragen bij tot de algemene stress van deze gebieden, waaronder luchtverontreinigende stoffen, insecten, ziekten, droogte, of zeer koud weer. In de meeste gevallen zijn de gevolgen van zure regen voor bomen te wijten aan de gecombineerde effecten van zure regen en deze andere milieustressoren.
Zure regen en de droge neerslag van zure deeltjes dragen bij tot de corrosie van metalen (zoals brons) en de aantasting van verf en steen (zoals marmer en kalksteen). Deze effecten verminderen de maatschappelijke waarde van gebouwen, bruggen, culturele objecten (zoals standbeelden, monumenten en grafstenen) en auto’s aanzienlijk (figuur 2).
Sulfaten en nitraten die zich in de atmosfeer vormen als gevolg van de uitstoot van zwaveldioxide (SO2) en stikstofoxiden (NOx) dragen bij tot een verminderd zicht, wat betekent dat we door de lucht niet zo ver of zo duidelijk kunnen zien. De verontreinigende stoffen die zure regen veroorzaken – zwaveldioxide (SO2) en stikstofoxiden (NOx) – schaden de menselijke gezondheid. Deze gassen vormen in de atmosfeer fijne sulfaat- en nitraatdeeltjes die door de wind over lange afstanden kunnen worden getransporteerd en diep in de longen van mensen kunnen worden ingeademd. Ook binnenshuis kunnen fijne deeltjes binnendringen. Vele wetenschappelijke studies hebben een verband aangetoond tussen verhoogde niveaus van fijne deeltjes en verhoogde ziekte en vroegtijdige dood door hart- en longaandoeningen, zoals astma en bronchitis.