Όξινη βροχή (acid rain, pluie acide) καλείται το φαινόμενο των ασυνήθιστα όξινων μετεωρολογικών κατακρημνισμάτων, δηλαδή της βροχής, του χαλαζιού, του χιονιού της ομίχλης, της πάχνης και των σωματιδίων.
Eπικράτησε ο όρος αυτός γιατί το πιο συνηθισμένο ατμοσφαιρικό κατακρήμνισμα είναι η βροχή. Στην πραγματικότητα η φυσική βροχή είναι ελαφρά όξινη με pH μεταξύ 5,0 και 5,6. Αυτό οφείλεται στα ελαφρά οξέα στο ανθρακικό οξύ (H2CO3), που σχηματίζεται κυρίως με τη διάλυση στο νερό του διοξειδίου του άνθρακα (CO2) της ατμόσφαιρας και σε μικρότερο βαθμό στο υδροχλωρικό οξύ (HCl) από το χλώριο που προέρχεται από τη θάλασσα. Πάντως η φυσική βροχή με οξύτητα κάτω από το 5,6 χαρακτηρίζεται ως όξινη. Ο όρος «όξινη βροχή» χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά το 1852 από τον άγγλο χημικό Robert Angus Smith, προκειμένου να περιγράψει το «όξινο» της βροχόπτωσης στο Λονδίνο εξαιτίας της ρυπασμένης από τα εργοστάσια που έκαιγαν κάρβουνο ατμόσφαιρας. Το 1982, σε ειδική συνδιάσκεψη των Ηνωμένων Εθνών, η όξινη βροχή αναγνωρίστηκε ως ένα από τα σημαντικότερα προβλήματα διασυνοριακής ρύπανσης. Τα χρόνια εκείνα ,που δεν είχε αρχίσει να γίνεται ακόμα πολύς λόγος για το φαινόμενο της υπερθέρμανσης και της κλιματικής αλλαγής του πλανήτη η όξινη βροχή χαρακτηρίστηκε με κάποια υπερβολή ως «περιβαλλοντικό ολοκαύτωμα». Η Ευρωπαϊκή Ένωση από το 1990 ενδιαφέρθηκε πρώτη για τη μείωση των διοξειδίου του θείου ,των οξειδίων του αζώτου και της αμμωνίας (NH3) με τη θέσπιση του μέτρου του «κλείσιμο ψαλίδας» (gap closure) κατά 50% και του καθορισμού ανώτατων ορίων εκπομπών για κάθε κράτος μέλος. Ανάλογα με το οξύ που περιέχει σε μεγαλύτερο ποσοστό η όξινη βροχή αναφέρεται ως ανθρακική ή οργανική, νιτρική και θειική. Στην πράξη σε μια όξινη βροχή μπορεί να διαπιστωθεί η παρουσία όλων των κατηγοριών των οξέων.
Τις τελευταίες δεκαετίες όμως, η βροχή γίνεται όλο και περισσότερο όξινη και η οξύτητά της (pH) κυμαίνεται από 3,5 έως 4,5. Με απλά λόγια η βροχή με pH 4,6 είναι 10 φορές πιο όξινη από εκείνη με pH 5,6. Η αυξημένη οξύτητα οφείλεται κατά βάση στο νιτρικό (HNO3) και θειικό ( H2SO4) ,τα οποία σχηματίζονται από τα αέρια των οξειδίων του αζώτου (NOx) και του διοξειδίου του θείου (SO2) αντίστοιχα. Από τα οξείδια του αζώτου κυρίως συμμετέχουν στην εκδήλωση του φαινομένου της όξινης βροχής το μονοξείδιο του αζώτου (NO) και το διοξείδιο του αζώτου (NO2). Οι κυριότερες χημικές αντιδράσεις σχηματισμού των οξέων αυτών σε μια φυσική βροχή είναι οι ακόλουθες:
Όπως είναι γνωστό τα αέρια του διοξειδίου του άνθρακα , του διοξειδίου του θείου , των οξειδίων του αζώτου και της αμμωνίας προέρχονται κατά βάση από την ανθρώπινη δραστηριότητα . Το διοξείδιο μάλιστα του άνθρακα, είναι διακριβωμένο, πως ευθύνεται επιπλέον και για το 63% της υπερθέρμανσης του πλανήτη που, όπως τονίστηκε, έχει ως απότοκο το φαινόμενο της κλιματικής αλλαγής . Η συγκέντρωση του αερίου αυτού στην ατμόσφαιρα είναι σήμερα κατά 40% υψηλότερη από ό, τι κατά την έναρξη της εκβιομηχάνισης. Βέβαια το ανθρακικό οξύ ως ελαφρό δεν συμβάλλει σε μεγάλο βαθμό στην αύξηση της οξύτητας της φυσικής βροχής και των άλλων ατμοσφαιρικών κατακρημνισμάτων. Το διοξείδιο του θείου και τα οξείδια του αζώτου προέρχονται από την καύση των ορυκτών καυσίμων, την ηφαιστειακή δραστηριότητα, τις πυρκαγιές, τη βιολογική δραστηριότητα που με τις διάφορες βιοχημικές διεργασίες παράγει το διμεθυλοσουλφίδιο (CH3SCH3) που τελικά οξειδώνεται σε SO2 και CO2 , την τήξη των πάγων από την υπερθέρμανση και την αποικοδόμηση οργανικών ουσιών. Μάλιστα η καύση των ορυκτών καυσίμων, η ηφαιστειακή δραστηριότητα και οι πυρκαγιές επιβαρύνουν σε ετήσια βάση την ατμόσφαιρα με 70, 7,5 και 2,8 χιλιότονους (kT ), με θείο με τη μορφή SO2. Υπολογίζεται πως το 50% του διοξειδίου του θείου στην ατμόσφαιρα προέρχεται από ανθρώπινη δραστηριότητα. Τα αέρια αυτά ανάλογα με τους ανέμους μπορούν να διασπαρθούν στην ατμόσφαιρα σε μεγάλες αποστάσεις. Αυτό σημαίνει πως η εκδήλωση του φαινομένου της όξινης βροχής δεν περιορίζεται μόνο στην περιοχή έκλυσης των υπεύθυνων αερίων. Πράγματι σχετικές μελέτες της δεκαετίας του 80 δείχνουν πως τα ρεύματα του αέρα στο ύψος 300-500 μέτρων, βοηθούν τους γενεσιουργούς της όξινης βροχής ρύπους να μεταφερθούν μέχρι και 1000 χιλιόμετρα μακριά από τον τόπο παραγωγής τους. Για παράδειγμα οι σκανδιναβικές χώρες και ο Καναδάς υφίστανται την επίδραση της όξινης βροχής, που προκαλείται από ρύπους άλλων περιοχών. Δεν πρέπει να διαφεύγει το γεγονός ότι και η αμμωνία (ΝΗ3) , η οποία στην Ευρωπαϊκή Ένωση κατά το 94% προέρχεται από τις γεωργικές δραστηριότητες αποτελεί αξιόλογο στοιχείο εκδήλωσης της όξινης βροχής.
Είναι ξεκάθαρο πλέον ,πως η όξινη βροχή αλλοιώνει την ύστερα από πολλούς αιώνες διαμορφωθείσα φυσιογνωμία των οικοσυστημάτων του πλανήτη. Πράγματι τα δάση, οι υδροβιότοποι , η πεδόσφαιρα (έδαφος) και το αγροδιατροφικό και οικιστικό οικοσύστημα απειλούνται από την όξινη βροχή. Ακόμη το φαινόμενο αυτό επιδρά άμεσα και στην ανθρώπινη υγεία προκαλώντας ανεπανόρθωτες βλάβες.
Η αύξηση της οξύτητας για παράδειγμα στα επιφανειακά νερά επηρεάζει τη ζωή πολλών υδρόβιων ειδών και ιδιαίτερα τον αναπαραγωγικό τους κύκλο . Καταστρέφεται το πλαγκτόν και αλλοιώνεται η υδροχαρής χλωρίδα και πανίδα. Κατά καιρούς η όξινη βροχή έχει θεωρηθεί υπεύθυνη και για μαζικούς θανάτους ψαριών στις σκανδιναβικές λίμνες και σε μικρά ποτάμια της Γερμανίας. Στη λίμνη Barkevatn της Νορβηγίας για παράδειγμα τη δεκαετία του 1970 εξαιτίας της όξινης βροχής εξαφανίστηκαν οι πληθυσμοί της πέστροφας και της πέρκας. Την άνοιξη με την τήξη των πάγων οι λίμνες και τα ποτάμια δέχονται μεγάλες ποσότητες όξινου νερού. Η οξίνιση των χερσαίων νερών μπορεί να προκαλέσει προβλήματα διάβρωσης των αγωγών και να δημιουργήσει κινδύνους στην υγεία του ανθρώπου με την αύξηση της κινητικότητας διαφόρων επιβλαβών μετάλλων, όπως του αργιλίου, του υδραργύρου, του χαλκού , του ψευδαργύρου ,του καδμίου και του μολύβδου. Ακόμα η εναπόθεση αζωτούχων ουσιών από εκπομπές οξειδίου του αζώτου και αμμωνίας, μπορεί να δράσει ως λίπασμα και να συμβάλλει στον ευτροφισμό των χερσαίων, υδάτινων και θαλασσίων οικοσυστημάτων επηρεάζοντας μεταξύ άλλων τη βιοποικιλότητα των συστημάτων αυτών.
Η πεδόσφαιρα υφίσταται μεγάλες ζημιές από την όξινη βροχή. Πολλές εδαφόβιες μορφές ζωής δεν αντέχουν το χαμηλό pH και εξοντώνονται. Επίσης τα οξέα διαλύουν και ενεργοποιούν βαριά μέταλλα, για παράδειγμα αργίλιο και άλλα τοξικά μέταλλα, καθώς και διάφορες τοξίνες που δρουν βλαπτικά στο εδαφοοικοσύστημα.
Στα καλλιεργούμενα εδάφη η όξινη βροχή μπορεί να καταστρέψει την ηρτημένη εσοδεία και να υποχρεώσει τους καλλιεργητές στη λήψη επιπλέον δαπανηρών μέτρων διόρθωσης της οξύτητας του εδάφους. Πράγματι η οξίνιση του εδάφους οδηγεί στην απόπλυση των θρεπτικών συστατικών του καλίου , του ασβεστίου και του μαγνησίου και μακροπρόθεσμα στην έλλειψή τους θέτοντας σε κίνδυνο την παραγωγικότητα των καλλιεργούμενων φυτών . Η Ασιατική ήπειρος απειλείται περισσότερο από την όξινη βροχή. Η Κίνα, και ιδιαίτερα η νοτιοδυτική Κίνα, αντιμετωπίζει μεγάλο πρόβλημα, καθώς δάση και καλλιεργούμενες εκτάσεις έχουν καταστραφεί από τις όξινες συνθήκες. Στη Νότιο Κορέα για παράδειγμα οι ορυζώνες καταστρέφονται από τη ρύπανση που δημιουργείται στην Κίνα.
Στα δασικά οικοσυστήματα η ζημιά είναι άμεση και μεγαλύτερη στα βουνά με μεγάλο υψόμετρο και στα υψηλά δέντρα. Κι αυτό γιατί δέχονται απευθείας την όξινη βροχή ή καλύπτονται με σύννεφα που εμπεριέχουν τα οξείδια του φαινομένου .
Στο οικιστικό περιβάλλον είναι γνωστή η διάβρωση των μαρμάρινων ιστορικών μνημείων τέχνης και πολιτιστικής κληρονομιάς , των οικοδομικών υλικών και των αυτοκινήτων. Αυτό συμβαίνει γιατί το θειικό οξύ της όξινης βροχής αντιδρά με τις ενώσεις ασβεστίου στα πετρώματα του ασβεστόλιθου, του ψαμμίτη, του μαρμάρου και του γρανίτη και δημιουργεί ευδιάλυτη και εύθρυπτη γύψο.
Η αυξημένη συγκέντρωση στον αέρα σωματιδίων των υπεύθυνων της όξινης βροχής οξειδίων μπορεί να δημιουργήσει καρδιακά και πνευμονικά προβλήματα. Στις περιοχές που δέχονται όξινη βροχή είναι πολύ συχνές οι παθήσεις από άσθμα και βρογχίτιδα.
Τέλος δεν πρέπει να λησμονεί κανείς πως τα οξείδια του αζώτου αποτελούν επίσης σημαντική πρόδρομη ουσία για το σχηματισμό του στρατοσφαιρικού όζοντος, στο οποίο οφείλεται το οικολογικό φαινόμενο της «τρύπας της οζονόσφαιρας».
Τα τελευταία χρόνια πολλές κυβερνήσεις επιβάλλουν νόμους και άλλα μέτρα με σκοπό τη μείωση του φαινομένου της όξινης βροχής. Η προσπάθεια αυτή πρέπει να συνεχιστεί. Η όξινη βροχή αποτελεί μία αόρατη απειλή για τα διάφορα οικοσυστήματα του πλανήτη. Οι ειδικοί επιστήμονες προειδοποιούν τις κυβερνήσεις πως χρειάζεται ιδιαίτερη προσοχή γιατί η επέλαση της κλιματικής αλλαγής επισκιάζει και βάζει σε δεύτερη μοίρα τις δυσάρεστες επιπτώσεις της όξινης βροχής.
