Aký vplyv majú kyslé dažde na životné prostredie? Dokážeme modelovať ich účinok aj v domácich podmienkach? Čo sa stane s rastlinami, keď sú im vystavené?
Videonávod tohto experimentu, ako aj všetkých predchádzajúcich, nájdete na stránke video.matfyzjein.sk/experimenty.
Dôsledok znečisteného ovzdušia
Voda je nevyhnutná pre všetko živé na Zemi. Čo sa však stane, keď sa dažďová voda okyslí? Kyslý dážď vzniká silným znečistením ovzdušia. Na čiastočkách nečistôt môže kondenzovať vodná para a následne sa nečistoty prostredníctvom zrážok dostávajú späť na zem. Oxidy síry alebo dusíka sa zlučujú s vodou, a tak vznikajú kyselina sírová alebo kyselina dusičná.
Ako sa do vzduchu dostanú oxidy? Sú súčasťou emisií z tepelných elektrární a produktmi chemického priemyslu a dopravy. Za vznik menšej časti kyslých dažďov sú zodpovedné plyny zo sopečných erupcií a z hnijúcej vegetácie. No väčšiu časť znečistenia ovzdušia tvoria práve chemikálie uvoľnené do ovzdušia pri spaľovaní uhlia, ropy a iných produktov.
Kyslosť roztokov vyjadrujeme v stupnici pH, ktorá nadobúda hodnoty od 0 do 14. Čistá voda je neutrálna. Jej pH je v intervale od 6,8 do 8,5. Bežná dažďová voda má pH 5,0 až 5,6, teda je slabo kyslá. Ako kyslé dažde označujeme dažďovú vodu, ktorá má pH od 2 do 5. Farby použité v pH škále na obrázku slúžia iba na ilustráciu a nesúvisia s farbou roztokov.
Vplyv na životné prostredie
Kyslý dážď nie je dostatočne kyslý na to, aby nám priamo spálil pokožku. Kyslé dažde však majú škodlivý vplyv na všetky formy života. Poškodzujú rastlinstvo a lesy, najmä ihličnaté stromy. Majú vplyv aj na baktérie, hmyz a iné pôdne živočíchy. Ak je pôda prekyslená dažďom, živočíchy v nej nedokážu žiť. Dôsledkom je, že odumreté rastlinné zvyšky nie sú spracované na živiny pre ďalšie živočíchy, čím sa narúša potravový reťazec.
Neblahý vplyv kyslých dažďov je citeľný v podzemných a povrchových vodách, v ktorých zmenená kyslosť ovplyvňuje nielen vodné živočíchy, ale aj rastlinstvo. Kyslé povrchové vody môžeme rozoznať aj voľným okom, keďže práve takéto vody sú neprirodzene priehľadné. Najkyslejší dážď (búrka vo Wheelingu v USA v roku 1980), ktorý bol zaznamenaný, mal pH 1,5.
Na základnej škole sme sa mohli stretnúť s kyslými dažďami na hodinách fyziky pri modelovaní dažďa. Lepšiu predstavu o ich vplyve na rastliny získame experimentom.
Pomôcky
Tri rôzne druhy rastlín, 3 × 3 rovnaké nádoby, ocot, voda
Postup
Prvú nádobu naplníme vodou. Do druhej nádoby nalejeme vodu iba do polovice objemu nádoby a do tretej nádoby nalejeme vodu iba do ¼ objemu nádoby. Do druhej a tretej nádoby dolejeme ocot tak, aby boli nádoby plné. Do každej nádoby vložíme rovnakú rastlinu. My sme použili listy aj kvety rastlín a listy hlávkového šalátu. Zopakujeme postup aj pre ostatné druhy rastlín. Pozorovanie môžeme ukončiť po 24 hodinách alebo skôr, ak zmeny na rastlinách budú pozorovateľné.
Ako sa zmenil vzhľad rastlín? Nadobudnú rastliny pôvodný vzhľad, ak ich opäť vložíme do čistej vody s neutrálnym pH? Vyskúšajte si to doma ako doplnok tohto experimentu.
Vysvetlenie
Keď sme do vody pridali ocot, znížilo sa pH a roztok sa okyslil. Bol podobný kyslému dažďu. Ocot je vodný roztok 5 až 10 % kyseliny octovej. Záleží na tom, aký druh octu použijeme. pH octu sa pohybuje okolo hodnoty 2,9. Pridávaním vody sa pH roztoku zvyšuje, pretože pH pitnej vody je 7,0. Výsledné pH bude podobné ako pri kyslých dažďoch. Modelový experiment ukázal, že kyslý dážď môže poškodiť listy rastlín a narušiť tak proces fotosyntézy.
Ako znížiť kyslosť
Jediný spôsob, ako môžeme znížiť kyslosť dažďov, je obmedziť uvoľňovanie znečisťujúcich látok. To znamená, že ako spoločnosť budeme spaľovať menšie množstvo fosílnych palív a stanovíme limity znečistenia. Používaním obnoviteľnej energie, ako je energia z veterných turbín, vody a Slnka, namiesto fosílnych palív pomáhame znižovať úroveň kyslých dažďov v životnom prostredí.
Tatiana Sukeľová
Foto a video Stanislav Griguš
Fakulta matematiky, fyziky a informatiky UK v Bratislave
Svoje realizácie experimentov môžete posielať na adresu sona.gazakova@fmph.uniba.sk.
