Saurer Regen

Als Saurer Regen wird Niederschlag bezeichnet, dessen pH-Wert niedriger ist, als der pH-Wert, der sich in reinem Wasser durch den natürlichen Kohlendioxid-Gehalt der Atmosphäre einstellt.

Chemie

Kohlendioxid (CO₂) löst sich in Wasser unter Bildung von Kohlensäure (H₂CO₃), die wiederum in dissoziierter Form vorliegt:

Die hierbei freiwerdenden H⁺-Ionen (Protonen), senken den pH-Wert. Der natürliche pH-Wert des Niederschlages liegt im schwach sauren Bereich bei 5,6. Niederschlag, der einen geringeren pH-Wert als 5,46 hat, wird als saurer Niederschlag bzw. saurer Regen bezeichnet.

In vielen Gegenden der Welt fällt Niederschlag mit einem pH-Wert kleiner 5. Ursache hierfür sind hauptsächlich die Gase Schwefeldioxid (SO₂) und Stickoxiden der Form N_xO_2x. Diese Gase bilden mit Wasser zusammen schweflige Säure (H₂SO₃), Salpetersäure (HNO₃) und salpetrige Säure, wobei jene Säuren im Wesentlichen für den sauren pH-Wert der Niederschläge verantwortlich sind.

Kohlenstoffdioxid:

• CO₂ + H₂O → H₂CO₃

Stickoxide:

• 2 NO₂ + H₂O → HNO₂ + HNO₃
• N₂O₄ + H₂O → HNO₂ + HNO₃

Schwefeloxide:

• SO₂ + H₂O → H₂SO₃
• SO₃ + H₂0 → H₂SO₄

In tropischen Gebieten können auch organische Säuren, z. B. Ameisensäure (HCOOH), einen wesentlichen Anteil an der Absenkung des pH-Wertes von Niederschlägen haben.

Neben dem Sauren Regen muß ebenfalls der Eintrag von Schadstoffen mit dem Nebel (Saurer Nebel) in Betracht gezogen werden. Gerade in den Höhenlagen ist die Wirkung des Nebelwassereintrages, da Nebel effizienter Schadstoffe aus der Luft wäscht als Regen, von vergleichbarer Größe.

Wirkung

Auf Pflanzen

Hubschrauber hebt ab zur Waldkalkung zur Kompensierung der Bodenübersäuerung

Saurer Regen kann durch die Versäuerung des Bodens Pflanzen schädigen und wird ursächlich mit dem Waldsterben in Verbindung gebracht. Die vom Waldsterben im wesentlichen betroffenen Wälder liegen in Regionen mit häufigen und ergiebigen Niederschlägen, die zudem relativ niedrige Jahresdurchschnittstemperaturen aufweisen. Dies trifft in Deutschland insbesondere auf Wälder in höheren Lagen der Mittelgebirge und der Alpen zu. Da die aufgetretenen Krankheits-Bilder sehr unterschiedlich sind (neben gesunden Beständen kommen in vergleichbarer Lage auch stark geschädigte vor), werden neben den sauren Niederschlägen heute auch noch andere Ursachen für das Waldsterben vermutet (unter anderem Änderungen des Klimas, Schädigung geschwächter Bäume durch Pilze, Bakterien, waldbauliche Fehler).

Als Gegenmaßnahme versucht man in vielen Gegenden Europas (in der Schweiz verboten), mit Kalk die Übersäuerung zu neutralisieren. Vielerorts werden hierzu große Mengen Kalk per Hubschrauber verstreut.

Auf Gewässer

Gewässer werden zunehmend durch Säureaustrag belastet. Dabei erfolgt der Säureeintrag weniger direkt über die sauren Niederschläge als eher indirekt über die Kläranlage. Durch den Bodenabfluss und als Folge des Säureeintrags, reichern sich im Wasser Metall-Kationen, z.B. Al3+, an, die als Zellgifte wirken und zu einer Artenverarmung führen können.

Auf Gebäude

Der saure Regen greift insbesondere Sand- und Kalkstein an, aber auch Betonkonstruktionen. Beispielsweise reagiert Schwefelsäure mit Kalkstein zu Gips. Dadurch schreitet die Verwitterung von Gebäuden wesentlich schneller voran und zahlreiche Gebäude und Kulturdenkmäler werden so stark beschädigt oder zerstört.

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