Saurer Regen
Zu den Ursachen des Waldsterbens wird u.a. der Saure Regen gezählt.
Regenwasser ist auch ohne menschliche Einflüsse sauer (pH- Wert 4,6 bis 5,6). Dies basiert auf der Tatsache, dass sich natürlicherweise schon Kohlenstoffdioxid in den Wassertropfen der Wolken löst. Es entsteht dann Kohlensäure. Das Wasser kann nun durch Niederschläge auf die Erde gelangen. Aber nicht nur Saurer Regen, sondern auch Saurer Nebel stellt ein Problem für unsere Umwelt dar. Die Schadstoffe lösen sich dann nicht im Wasser der Wolken sondern in der Feuchtigkeit, die vom Boden aufsteigt. Von Saurem Regen spricht man aber erst, wenn dieser durch gelöstes Schwefeldioxid und Stickstoffdioxid einen noch geringeren pH- Wert bekommen hat (in Deutschland etwa 4,0 bis 4,6).
Schwefeldioxid entsteht bei der Nutzung von fossilen Brennstoffen. In diesen sind Schwefelverbindungen enthalten, die bei der Verbrennung freigesetzt werden. Zusammen mit der Luftfeuchtigkeit entstehen aus Schwefeldioxid schweflige Säure und Schwefelsäure.
Stickstoffdioxid entsteht aus Luftstickstoff, was nur bei sehr hohen Temperaturen (z. B. von Automotoren) geschieht. Ozon spielt hier auch eine Schlüsselrolle bei der Entstehung von Salpetersäure aus den Stickstoffoxiden.
Die im Niederschlagswasser gelösten Säuren werden als Nasse Deposition bezeichnet. Dieser nasse Niederschlag stellt gleichzeitig auch das Lösemittel für die Trockene Deposition dar. Schwermetalle, Schwefeldioxid, Stickstoffdioxid und Ozon können nur in gelöster Form der Pflanzen- und Tierwelt gefährlich werden.
Die sauren Niederschläge machten sich zunächst in skandinavischen Seen bemerkbar. Die Seen „versauerten“, infolge starben zunächst die Mikroorganismen und anderer säureempfindliche Organismen wie Schnecken, Muscheln, Egel, Kleinkrebse, Eintagsfliegenlarven und Fische. Freigesetztes Aluminium vergiftet Organismen. Während des Winters ist die Emission von Schwefeldioxid am höchsten. Schmilzt nun eine mit diesen sauren Verbindungen angereicherte Schneedecke, so kann das zu einem raschen, starken Versauern von Gewässern führen.
Der saure Regen wäscht mit seinen konzentrierteren Sulfat- und Nitratmengen Calcium- Ionen, Magnesium- Ionen und Kalium- Ionen aus dem Boden heraus, die Nährstoffe stehen dann nicht mehr zur Verfügung. Bei einen pH- Wert unter 5 setzt die Säure Schwermetalle aus dem Boden frei. Solche Aluminium- Ionen lassen Feinwurzeln von Pflanzen absterben. Die Pflanze kann nicht mehr so viele Nährstoffe aufnehmen. Andere Schwermetalle (Blei, Kupfer, Zink, Quecksilber) schädigen ebenfalls das Wurzelwerk, wenn sie durch die Protonen der Säure mobilisiert wurden.
Auch Ammoniakemissionen, die z.B. aus der Tierhaltung stammen, spielen bei der Übersäuerung des Bodens eine Rolle. Durch Nitrifizierung des in den Boden eingetragenen Ammoniaks/ Ammoniums kann der Boden zusätzlich versauern, wenn Sickerwasser das Nitrat löst. Der pH-Wert des Regens, der vom Himmel fällt, ist also kein entgültiges Maß für die Bestimmung des Säuregehaltes des Bodens.
Die Oberfläche von Nadeln und Blättern wird durch den Sauren Regen stark angegriffen. Schwefeldioxid gelangt durch die Spaltöffnungen in die Zellflüssigkeit. Da der Schließmechanismus der Spaltöffnungen geschädigt ist, trocknen die Blätter oder Nadeln aus. Die Bäume reagieren mit Blattabwurf oder weisen beschädigtes Gewebe vor. Sie sind weniger vital und umso anfälliger. Laubbäume zeigen aufgrund des jährlichen Blattabwurfs geringere Schäden als Nadelbäume.
Der Saure Regen ist auch für Städte zum Problem geworden. Moderne Bauten basieren meist auf Stahlbeton. Bei diesem wird aber durch die Säure die Korrosion des Eisens elektrochemisch beschleunigt. Der Denkmalschutz hat Probleme, denn der Saure Regen zerfrisst Steinstatuen und - ormanente.
Die SO2- Emissionen wurden in den letzten Jahren drastisch gesenkt, was zur Folge hatte, dass der pH- Wert auch wieder stieg. Die Tendenzen der Schadstoffbelastung lassen hoffen, jedoch nur auf eine langsame Besserung des Säuregehaltes des Regens. In Deutschland sind jedoch noch immer vor allem Waldschäden sichtbar.
Saurer Regen Hand- Out
1. Definition Saurer Regen:
- normales Regenwasser schon leicht sauer durch gelöstes Kohlenstoffdioxid
- Sauerer Regen noch saurer durch Schwefeldioxid und Stickstoffdioxid
2. Hauptverursacher
a. Schwefeldioxid
- entsteht durch Verbrennung fossiler Brennstoffe
- Entstehen von schwefliger Säure und Schwefelsäure
b. Stickstoffdioxid
- aus Luftstickstoff durch hohe Temperaturen (Motoren) o u.a. durch Ozon Entstehung von Salpetersäure
3. Nasse und Trockene Deposition
- Nasse Deposition: gelöste Säuren, Lösemittel für trockene Deposition
- Trockene Deposition: Schwermetalle, Schwefeldioxid, Stickstoffdioxid, Ozon (nur gelöst gefährlich)
4. Auswirkungen des Sauren Regens
a. See
- Versäuerung der Seen bis zum Absterben der Fische
b. Boden und Wurzeln
- Sulfate und Nitrate waschen Calcium- Ionen, Magnesium- Ionen, und Kalium- Ionen heraus o Freisetzung von Schwermetallen aus dem Boden; Schädigung des Wurzelwerks; verminderte Aufnahme von Nährstoffen
- Ammoniak wird nitrifiziert und versauert Boden zusätzlich (Problem: Tierhaltung)
c. Blätter und Nadeln
- Oberfläche wird stark angegriffen
- Schwefeldioxid in Zellflüssigkeit
- Spaltöffnungen beschädigt; Austrocknung o Bäume sind anfälliger
- Laubbäume zeigen geringere Schäden, wegen jährlichem Blattabwurf
5. Saurer Regen in der Stadt
- Beschleunigung der Korrosion bei Stahlbetonbauten
- Zerstörung von Denkmälern
6. Entwicklungstendenzen
- SO2- Emissionen gesenkt; pH- Wert steigt wieder
Häufig gestellte Fragen zu Saurer Regen
Was ist Saurer Regen?
Normales Regenwasser ist bereits leicht sauer durch gelöstes Kohlenstoffdioxid. Saurer Regen ist noch saurer durch zusätzlich gelöstes Schwefeldioxid und Stickstoffdioxid.
Was sind die Hauptverursacher von Saurem Regen?
Die Hauptverursacher sind Schwefeldioxid und Stickstoffdioxid.
- Schwefeldioxid: Entsteht durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe. Zusammen mit Luftfeuchtigkeit entstehen schweflige Säure und Schwefelsäure.
- Stickstoffdioxid: Entsteht aus Luftstickstoff bei hohen Temperaturen (z.B. in Motoren) oder durch Ozon. Es trägt zur Entstehung von Salpetersäure bei.
Was versteht man unter Nasse und Trockene Deposition?
Es gibt zwei Arten, wie saure Stoffe abgelagert werden:
- Nasse Deposition: Gelöste Säuren im Regenwasser, die als Lösemittel für trockene Stoffe dienen.
- Trockene Deposition: Ablagerung von Schwermetallen, Schwefeldioxid, Stickstoffdioxid und Ozon, die erst in gelöster Form gefährlich werden.
Welche Auswirkungen hat Saurer Regen?
Saurer Regen hat vielfältige Auswirkungen auf die Umwelt:
- Seen: Versauerung der Seen bis zum Absterben von Fischen und anderen Wasserorganismen.
- Böden und Wurzeln: Auswaschung wichtiger Nährstoffe wie Calcium-, Magnesium- und Kalium-Ionen. Freisetzung von Schwermetallen aus dem Boden, was zu Schädigung des Wurzelwerks und verminderter Nährstoffaufnahme führt. Ammoniak aus der Tierhaltung kann durch Nitrifizierung den Boden zusätzlich versauern.
- Blätter und Nadeln: Die Oberfläche wird stark angegriffen, Schwefeldioxid dringt in die Zellflüssigkeit ein, und die Spaltöffnungen werden beschädigt, was zu Austrocknung und Anfälligkeit der Bäume führt. Laubbäume zeigen aufgrund des jährlichen Blattabwurfs geringere Schäden als Nadelbäume.
Welche Auswirkungen hat Saurer Regen in Städten?
Saurer Regen beschleunigt die Korrosion von Stahlbetonbauten und zerstört Denkmäler und Steinstatuen.
Wie sieht die Entwicklungstendenz bezüglich Saurem Regen aus?
Die SO2-Emissionen wurden in den letzten Jahren gesenkt, was zu einem Anstieg des pH-Werts geführt hat. Es gibt eine langsame Besserung, da weniger Schadstoffe freigesetzt werden, aber Waldschäden sind weiterhin sichtbar.
- Arbeit zitieren
- Esther Göllner (Autor:in), 2001, Saurer Regen, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/101589