Zawartość
W XIX wieku Robert Angus Smith zauważył, że w przeciwieństwie do przybrzeżnych obszarów Anglii deszcz, który spadał na obszary przemysłowe, miał wysoki poziom kwasowości. W latach 50. norwescy biolodzy odkryli niepokojące spadki populacji ryb w jeziorach południowej Norwegii i zidentyfikowali problem silnie kwaśnych opadów deszczu. Podobne ustalenia miały miejsce w Kanadzie w latach 60.
Skala pH
Skala pH zawiera się w przedziale od zera, co jest bardzo kwaśne, do 14,0, co jest zasadowe i nie ma żadnej kwasowości. Większość wód powierzchniowych ma pH 7,0 i jest obojętna. Normalny deszcz ma wartość pH między 5,0 a 5,5 i jest lekko kwaśny. Kiedy deszcz łączy się z tlenkami azotu lub dwutlenkiem siarki, normalny deszcz staje się znacznie bardziej kwaśny i może mieć wartość pH około 4,0. W wartościach pH zmiana z 5,0 na 4,0 oznacza, że kwasowość wzrosła dziesięciokrotnie.
Utlenianie
Dwutlenek siarki i tlenki azotu przedostają się do atmosfery poprzez emisje ze spalania paliw zawierających siarkę, takich jak ropa naftowa i węgiel, oraz poprzez wytapianie rud zawierających siarkę, takich jak miedź, ołów i cynk. Naukowcy wiedzą teraz, że wysokie stężenie kwasu azotowego i kwasu siarkowego w deszczu jest spowodowane utlenianiem atmosferycznym tlenków azotu i dwutlenku siarki oraz że kwasy te wchodzą do obiegu wody, gdy utleniają się w kropelkach chmur i samych kroplach deszczu.
Dwutlenek siarki
Dwutlenek siarki jest trujący na wysokim poziomie i należy do grupy wysoce reaktywnych gazów zwanych „tlenkami siarki”. W ekstremalnie wysokich temperaturach, takich jak spalanie węgla, ropy i gazu, dwutlenek siarki utlenia się - reaguje z tlenem - - w atmosferze wytwarzającej kwas siarkowy. W procesie zwanym osadzaniem kwasu kwas siarkowy spada z chmur w kroplach deszczu.
Tlenki azotu
Tlenki azotu są również wysoce reaktywnymi gazami i powstają, gdy tlen i azot reagują w wysokich temperaturach. Emisje zawierające tlenki azotu wynikają ze spalania biomasy w obszarach tropikalnych oraz spalania węgla, ropy i gazu w środkowych szerokościach geograficznych północnych. Kiedy tlenki azotu utleniają się w atmosferze, wytwarzają kwas azotowy. Podobnie jak kwas siarkowy, kwas azotowy przyczynia się do odkładania kwasu i jest głównym składnikiem kwaśnych deszczy.
Trwałość w wodzie
Cykl wodny planety jest układem zamkniętym, a cała woda na Ziemi istnieje na pewnym etapie cyklu. Woda jest magazynowana w oceanie i paruje, tworząc chmury pary wodnej. W miarę skraplania para spada z powrotem na Ziemię w postaci opadów. Kwaśne deszcze są neutralizowane tylko wtedy, gdy spadają na gleby alkaliczne, takie jak wapień i węglan wapnia. Po połączeniu z wodą kwasy nie odparowują i dopóki cząsteczki nie połączą się z czymś zasadowym lub woda odpłynie do większego ciała, pH zbiorników wodnych pozostaje niskie, a kwas pozostaje uwięziony na swoim miejscu. Zakwaszona woda negatywnie wpływa na ocean, gdzie niższe pH szkodzi stworzeniom tworzącym rafy koralowe.