L’acidificazione delle deposizioni atmosferiche ha iniziato a manifestarsi nei primi decenni del secolo scorso.
I principali gas responsabili di questo processo derivano in maniera ridotta da cause naturali e in massima parte dalle emissioni provocate dall'uomo principalmente di due inquinanti: biossido di zolfo (SO₂), ossidi di azoto (NOx).
Le sorgenti sono rappresentate dalla combustione di carbone e olio combustibile residuo (soprattutto nelle centrali elettriche), dal riscaldamento degli edifici nei settori residenziale, commerciale e terziario, dall'industria e dai veicoli diesel o a benzina.
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Meccanismo di azione: formazione, trasporto e deposizione di composti acidi
 

Il biossido di zolfo e gli ossidi di azoto, in presenza di sostanze ossidanti quali ozono, radicali perossidrile, ecc., possono trasformarsi, per ossidazione, in acido solforico e acido nitrico.
Gli acidi solforico e nitrico così formati sono trasportati, rimossi dall’atmosfera e riversati al suolo attraverso processi di deposizione umida e secca.
La deposizione umida che apporta direttamente acidi solforico e nitrico al suolo, comprende processi di incorporazione delle sostanze nei nuclei di condensazione delle nubi e di dilavamento di gas e aerosol. La maggior parte dei solfati, nitrati e ioni idrogeno nell’acqua piovana ha origine nei processi in nube. Gli inquinanti vengono poi trasferiti al suolo con le precipitazioni (neve, piogge ecc.) o vengono intercettati da vegetazione e manufatti attraverso nebbia, rugiada e brina.
La deposizione secca comprende tutti quei processi attraverso i quali i gas raggiungono direttamente il terreno secondo meccanismi differenti legati sia alle dimensioni delle particelle (per impatto e gravità) sia allo stato dell’aria prossimo al terreno e alla struttura chimica e fisica del terreno stesso. I depositi secchi di SO₂ e NOx conducono rapidamente alla formazione dei relativi acidi al suolo. I gas, inoltre, possono essere captati dalle chiome degli alberi. Il successivo dilavamento di queste, compiuto dall’acqua piovana, provoca la solubilizzazione delle sostanze e la conseguente formazione di acidi.
Le caratteristiche chimiche delle deposizioni oltre che da fattori naturali (caratteristiche geochimiche del suolo, distanza dal mare, ecc.) sono quindi in massima parte determinate da fattori antropici.
Il fenomeno è particolarmente complesso e rilevante anche in considerazione del ruolo giocato dalla meteorologia. Essa determina il trasporto di queste sostanze in atmosfera e la vita media dei gas e delle particelle acidificanti.
In genere, la maggior parte dei composti di zolfo si deposita entro due - quattro giorni dall'emissione. Le maggiori deposizioni di zolfo si verificano nelle regioni che presentano le emissioni più copiose e sono dovute in prevalenza ai depositi secchi di SO₂. Alti tassi di deposizioni di zolfo hanno luogo anche nelle regioni con elevate precipitazioni, come le aree costiere e montuose.
Gli NOx tendono a restare più a lungo nell'atmosfera pertanto, rispetto allo zolfo, quantità relativamente inferiori si depositano vicino alla fonte di emissione.
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Danni:
 

La comparsa in diversi Paesi europei e del Nord America di fenomeni di sofferenza su vasta scala di ecosistemi naturali (laghi e foreste) e la supposizione che le deposizioni acide vi avessero svolto un ruolo decisivo hanno stimolato numerose ed intense ricerche in tutto il mondo fin dalla metà degli anni 70.

 La maggior parte degli studiosi concordano nell’attribuire il fenomeno del deperimento delle foreste all’inquinamento atmosferico, ed in particolare le piogge acide. L’andamento dei sintomi varia da specie a specie ma il fattore comune è risultato il progressivo diradamento delle chiome, con perdita di vitalità che può giungere fino al disseccamento della pianta.

Per quanto riguarda gli effetti delle piogge acide sulla chimica e la biologia del suolo non è possibile una trattazione univoca data l’estrema variabilità dei suoli. Infatti, le deposizioni acide possono avere addirittura un’influenza positiva nei confronti dei terreni calcarei, in quanto gli acidi solforico e nitrico da esse veicolati apportano elementi nutritivi e, contemporaneamente, abbassano il contenuto di calcare che se presente in quantità eccessive può danneggiare le colture.

Nei terreni non calcarei le piogge acide possono avere, invece, un impatto notevole più nei suoli naturali a prateria e a bosco che nei terreni agrari. In quest’ultimo caso, infatti, i danni possono essere limitati attraverso gli interventi che normalmente vengono attuati per smorzare la tendenza all’acidificazione che caratterizza tutti i suoli privi di calcare.

La deposizione di acidi provoca nel suolo lo scambio di ioni H⁺ con altri cationi, soprattutto calcio e magnesio, che possono così essere solubilizzati e trasportati via con le acque di percolazione. Questo fenomeno, detto lisciviazione, è un processo naturale, ma le deposizioni acide ne aumentano l’intensità e ne modificano le caratteristiche.

L’acidificazione del suolo agisce in modo negativo sulle colture non tanto per una sua azione diretta, quanto piuttosto per gli effetti collaterali che esso determina. Infatti, il dilavamento di calcio e magnesio si traduce in una carenza di elementi nutritivi per la pianta. Inoltre l’acidificazione facilita la solubilizzazione di sostanze fitotossiche, quali ad esempio l’alluminio, il manganese ed i metalli pesanti in genere e inibisce parzialmente o totalmente l’attività della microflora dei terreni. Infine, essa altera l’entità e la velocità dei processi di alterazione dei minerali primari e quindi i processi di formazione del suolo.

Molte migliaia di laghi in Europa, soprattutto nelle zone settentrionali, sono state colpite gravemente dalle deposizioni acide. Le conseguenze sugli organismi acquatici possono essere dirette, ossia dovute alla tossicità, oppure indirette, ossia legate alla scomparsa di prede o vegetali sensibili all'acidificazione o dovute ai complessi cambiamenti nella chimica delle acque causati dall'aumento dell'acidità.

Quando i valori di pH si avvicinano a cinque, scompaiono le specie ittiche più sensibili, si sviluppano alghe filamentose e cessa la riproduzione della maggior parte dei pesci. Nelle acque acide si possono trovare in soluzione composti tossici che in acque neutre sono insolubili, come ad esempio i composti dell’alluminio che mostrano forme di tossicità specifica. Quando i valori di pH variano tra sei e cinque si possono verificare alterazioni delle interazioni biotiche, più difficilmente riproducibili in laboratorio.

In Italia, i laghi maggiori e i corsi d’acqua principali non sono generalmente sensibili ai fenomeni di acidificazione, salvo in alcuni casi come i laghi d’Orta e Mergozzo, dove il bacino imbrifero poco esteso e costituito da rocce silicee non è in grado di fornire una riserva alcalina sufficiente. Al contrario, laghi di minore dimensione e in posizione prossima alle sorgenti, quali sono quelli alpini, sono in gran parte sensibili ai fenomeni di acidificazione e una parte significativa di essi presenta valori di pH inferiori a sei.

Infine, i composti acidificanti esplicano un’azione di tipo corrosivo su numerosi beni del patrimonio culturale, quali edifici e monumenti di calcare e marmo e vetrate a mosaici. I danni sono quasi interamente dovuti al biossido di zolfo in zone che presentano alte concentrazioni di questa sostanza.