Это связано главным образом с использованием горючих ископаемых на тепловых электростанциях, промышленных предприятиях, в двигателях автомобилей и в системах отопления жилых домов.
В результате сжигания ископаемого топлива в атмосферу земли поступают соединения азота, серы, хлора и некоторые другие элементы. Среди них преобладают оксиды серы — SO2 и азота — N2O, NO2. Соединяясь с частицами воды, оксиды серы и азота образуют серную (H2SO4) и азотную ,(HNO3) кислоты различной концентрации. Кислотность среды, определяемая водородным показателем (рН), является величиной, характеризующей концентрацию ионов водорода в растворе, и численно равна отрицательному десятичному логарифму этой концентрации: рН= —lg[H+]. Водные растворы могут иметь рН от 0 до 14. Нейтральные растворы имеют рН7, кислая среда характеризуется значениями рН меньше 7, а щелочная — больше 7. Атмосферные осадки, характеризующиеся сильнокислой реакцией (обычно рН < 5,6), получили название кислотных (кислых) дождей, или кислотных осадков.
Кислотные осадки — подкисленные дождь или снег (число рН ниже 5,6) в результате антропогенного загрязнения атмосферы из-за растворения в атмосферной влаге промышленных выбросов (SO, NO, HC1 и др.).
Установлено, что на долю техногенных выбросов, связанных со сжиганием ископаемого угля, приходится около 60—70% от их общего количества, на долю нефтепродуктов — 20—30% и на остальные производственные процессы - оставшиеся 10%. Сорок процентов выбросов NOX составляют выхлопные газы постоянно растущей армии автомобилей.
Британский химик Роберт Энгус Смит еще в 1872 году, занимаясь вопросами загрязнения города Манчестера, доказал, что дым и пары содержат вещества, вызывающие серьезные изменения в химическом составе дождя, и что эти изменения можно заметить не только вблизи от источника их выделения, но и «в полях, на большом расстоянии от него». Он также впервые описал некоторые виды вредных воздействий кислотных осадков: обесцвечивание тканей, коррозия металлических поверхностей, разрушение строительных материалов и гибель растительности.
Первыми жертвами кислотных осадков стали водоемы — озера и реки. Особенно пострадали озера Скандинавии, северо-восток США, юго-восток Канады и юго7запад Шотландии. Известный журналист Василий Песков, будучи в Норвегии отмечал, что «страсть норвежцев к рыбалке, частную рыбную речку или какое-нибудь озерцо могли бы сделать золотоносными, но приносимые южным ветром выбросы труб опустошают здешние воды. Мы видели много озер, в которых нет рыбы и нет вообще ничего, — пугающе тихая, неживая вода».
По состоянию на 1985 год в Швеции из-за кислотных осадков серьезно пострадал рыбный промысел в 2500 озерах. В 1750 из 5000 озер Южной Норвегии полностью исчезла рыба. Исследование водоемов Баварии (Германия) показало, что в последние годы в них наблюдается резкое сокращение численности, а в отдельных случаях и полное исчезновение рыбы. При изучении 17 озер в осенний период было установлено, что показатель рН воды колебался от 4,4 до 7,0. В озерах, где показатель рН составил 4,4; 5,1 и 5,8 не было поймано ни одной рыбы, а в остальных озерах обнаружены только отдельные экземпляры озерной и радужной форели и гольца.
Хотя почвы и являются менее восприимчивыми к под-кислению, нежели водоемы, произрастающая на них растительность крайне негативно реагирует на увеличение кислотности.
Кислотные осадки в виде аэрозолей обволакивают хвою и листву деревьев, проникают в крону, стекают по стволу, накапливаются в почве. Прямой ущерб выражается в химическом ожоге растений, снижении прироста, в изменении состава подпологовой растительности.
Главными виновниками загрязнения воздуха и выпадения кислотных осадков являются США, страны СНГ, Польша, Германия, Великобритания, Канада и Китай.
