גשם חומצי


000,0000,000,1 דולר זהו הסכום המוערך מדי שנה בגין נזקי הגשם החומצי בקנדה. הרוח הרעה המנשבת מעל פני קנדה ואשר נושאת עימה גשם חומצי אינה אופיינית רק לקנדה אלא גם לאמריקה ולאירופה (ואולי גם בישראל?).

מה רע בגשם חומצי?

כל שנה ניזוקים אלפי נהרות ואגמים. כתוצאה מכך חלק גדול מבתי הגידול של מיני דגים נעלמו או הידלדלו. בעולם הצומח הנזק מתבטא בתוצר היבול ובעלווה. נזקים אלו משפיעים גם על בעלי החיים היבשתיים באורח חייהם ובהרגלי ההזנה שלהם. ואם לא די בכך לגשם חומצי יש השפעה גם על בריאות האנשים. נמצא כי קיים קשר בין גשם חומצי ובעיות נשימה בייחוד אצל ילדים ואנשים חולי אסטמה. גשם חומצי יכול להעלות את רמת המתכות הכבדות הרעילו במים שמסופקים לשתיה. לבסוף הגשם החומצי גורם נזקים לבניינים פסלים ואנדרטאות.
כיצד נוצר הגשם החומצי באטמוספרה? באחת ההשערות הייתה כי תופעות טבע, כמו התפרצויות געשיות, שרפות - יער ופירוקם של חומרים אורגניים על ידי חיידקים - עלולים לגרום ליצירת תרכובות חומציות של גופריות וחנקן, אשר הן היוצרות את הגשם החומצי. אולם, יצירת התרכובות בטבע היא מחזורית - עולה ויורדת, ואילו חומציות הגשם אינה תלויה במחזוריות הטבעית. לפיכך נוטים מומחים ליחס זיהום זה לא רק למקורות טבעיים אלא לפליטות של תחנות כוח, מרכזי חימום אזוריים. רכב מנועי, תעשייה ומגורים, הפולטים לאטמוספרה גופרית דו חמצנית ותחמוצות חנקן.
הגשם החומצי מכיל לא רק תחמוצות גופרית וחנקן, אלא גם מתכות כבדות וכן פחמן חד חמצני ומחמצנים פוטו כימיים. הפעולות ההדדיות בין חומרים אלה מגבירות מאד את השפעתם המזיקה, מה שנקרא השפעה מחזקת (סינרגסטית). לאחר שנפלטו לאטמוספרה, נישאים הגופרית הדו חמצנית ותחמוצות חנקן ברוחות הרגילות אשר באטמוספרה, מגיבים עם מים ויוצרים נגזרות חומציות. כך למשל סולפאט ומים יוצרים חומצה גופרתית. חנקן דו חמצני ומים יוצרים חומצה חנקתית. חומצות אלה אחראיות להתהוות הגשם החומצי.
מדינת ישראל ממוקמת באזור בעל אקלים יבש יותר ופחות מתועש ביחס לקנדה אירופה ואמריקה הצפונית לכן קיימת אולי נטייה לחשוב שישראל מחוסנת מפני פגע זה. השאלה הנשאלת האומנם הנחה זו נכונה? תהיה זו עולה מכיוון שגשם חומצי אינו יודע גבולות פוליטיים, ויורד לעיתים מאות קילומטרים ממקור הזיהום ; אלא שטרם נמצאה דרך כלשהי לקבוע במדויק את מקורו של גשם זה, אף כי נערכו ניסויים לעקוב אחריו באטמוספרה. בכדי לאשש או להפריך הנחה זו עלינו לבדוק את הגשם בישראל במקומות שונים.
השכלה כימית קלה : מידת החומציות ניתנת למדידה ביחידות pH יחידות אלה מציינת את דרגת הריכוז של יוני מימן. סולם הpH בטמפרטורה של 52 מעלות צלזיוס מדורג מ-41 (בסיסי מאד) ועד 0 (חומצי מאד). מים טהורים למשל, הם ניטרליים במידת חומציותם, כלומר הם מצויים במרכז הסולם :7 . ירידה ביחידת אחת פרושה גידול פי 01 בריכוז יוני המימן. באופן רגיל מי הגשמים חומציים במקצת, בסביבות 6.5 בשל החומצה הפחמתית הנוצרת מפחמן דו חמצני שבאטמוספרה.

האם הגשם חומצי ?

הערות לפעילות


בפעילות זו לומדים לקבוע את דרגת החומציות של מי הגשם. בספר הלימוד יש פעילות נוספת ובה לומדים על השפעתו המזיקה של הגשם החומצי על צמחים. התלמידים מתבקשים לאסוף מי גשם ולבדוק את מידת החומציות שלהם, זו יכולה להיות שונה ממקום למקום ומעונה לעונה. צריך לזכור כי בשום מקרה מי הגשם אינם מים מזוקקים. הם מהווים תמיסה מימית, אשר המומסים השונים שבה עשויים להשפיע על דרגת החומציות - ה- pH שלה. הגשם בארץ אינו חומצי. ה-pH שלו קרוב ל pH 8.5. דרגה זו של חומציות נובעת בעיקר מנוכחותו באוויר של פחמן דו-חמצני הנמס במי הגשם וגורם להיווצרות של חומצה פחמתית , שהיא חומצה חלשה יחסית. גשם נחשב לחומצי, היינו לגורם נזק, כאשר ה pH שלו נמוך מ - 8.5. גשם כזה אפשר למצוא באזורים שיש בהם זיהום אוויר רב כתוצאה מפליטת גזים שונים לאוויר (בעיקר גופרית דו-חמצנית). במקסיקו סיטי, בניו-יורק ובמקומות אחרים בעולם, שבהם זיהום האוויר מגיע לממדים קיצוניים, יכול ה pH של מי הגשם להגיע ל-3 pH. במקומות אחרים הגשם יכול להיות בסיסי pH קרוב ל-8 pH). גשם כזה נמדד לעתים בארץ בתחילת החורף. הסיבה ל pH הגבוה היא תכולת אבק רב באוויר, המורכב בחלקו מגרגירי קרקע גירית. כדי לקבל תוצאות מדויקות, רצוי להשתמש בנייר רגיש. מחירו רב יותר, אך קל להבחין בו בתגובות צבע שונות בתחום 8-5, שהוא התחום הרלוונטי למדידת דרגת החומציות של הגשם בארץ. אין צורך להסביר ולהרחיב בנושא ה-pH) מעבר לידע הבסיסי ש-pH הוא מדד לחומציות. ככל שהמספר הנמדד נמוך יותר, החומר חומצי יותר, וככל שהמספר גבוה - החומר פחות חומצי.

הניסוי

בררו לעצמכם מהו גשם חומצי. הגשם החומצי גורם נזקים לצמחים, לבעלי חיים ולמבנים. בפעילות זו תוכלו לבדוק את דרגת החומציות של הגשם היורד במקום מגוריכם.

מדידת חומציות הגשם - כיצד?

* מעמידים כלי נסי על אדן החלון, במרפסת או בחצר כדי לאסוף מי גשם.
* טובלים מקלון או נייר במי הגשם.
* ממתינים כדקה עד לקבלת צבע סופי.
* קובעים את דרגת החומציות באמצעות טבלת הצבעים.
* יש לחזור על המדידה 3-4 פעמים ולרשום את ממצאי הבדיקה בטבלה, לצורך השוואה.
* בטבלה רושמים את : מקום המדידה, תאריך המדידה ודרגת ה- pH שנמדדה.


שאלות

האם הגשם שירד באזור מגוריכם הוא חומצי ?
השוו את הממצאים שלכם עם ממצאיהם של תלמידים אחרים בכיתה.