Acidi & alcali nell'acqua dolce

Effetti di variazioni di pH negli ecosistemi ad acqua dolce

Un deposito non inquinato (o pioggia), in equilibrio con l'anidride carbonica atmosferica, ha un pH di 5.6. Quasi ovinque nel mondo il pH della pioggia è più basso di questo valore. Le sostanze inquinanti principali responsabili di depositi acidi (o della pioggia acida) sono anidride solforosa (SO₂) ed ossidi
dell'azoto (NO_x). La deposizione di sostanze acide influenza soprattutto il pH di dell'acqua dolce.

L'azoto e le emissioni solforiche provengono da fonti naturali ed antropogeniche. Le emissioni naturali includono per esempio emissioni vulcaniche, fulmini, e processi microbici. Centrali elettriche e impianti industriali, come l'estrazione mineraria e la fusione dei minerali ad alto contenuto di zolfo
e la combustione dei combustibili fossili, emettono elevate quantità di ossidi di azoto e di zolfo e di altri composti silicei. Tali composti si mescolano con il vapore acqueo in proporzioni insolite provocando la formazione di depositi acidi aventi un pH di 4.2 - 4.7. tale acidita' e' 10 o più volte l'acidità di un deposito naturale.

L'acidificazione dell'acqua dolce in una certa zona dipende dalla quantità di carbonato di calcio (calcare) presente nel terreno. Il calcare può attenuare (neutralizzare) l'acidificazione dell'acqua
dolce. Gli effetti dei depositi acidi sono molto più grandi nei laghi con poco potere tampone. Gran parte dei danni causati alla vita acquatica nelle zone sensibili aventi tale ridotto potere tampone è il risultato della 'scossa acida'. Essa è causata dall'affluenza improvvisa di grandi quantita' di acqua altamente acida e di ioni alluminio in laghi e corsi da'acqua, quando la neve si scioglie in primavera o dopo pioggie insolitamente pesanti.

Effetti sulla vita acquatica
La maggior parte dei laghi d'acqua dolce, dei corsi d'acqua e degli stagni hanno un pH naturale compreso tra 6 e 8. I depositi acidi anno molti effetti ecologicamente nocivi quando il pH della
maggior parte dei sistemi acquatici scende al di sotto di 6 o peggio al di sotto di 5.
Sono qui riportati alcuni effetti dell'aumento dell'acidita' in sistemi acquatici:
- come il pH si avvicina a 5, specie indesiderate di plancton e di muschi cominciarno ad invadere, e le popolazioni dei pesci come la spigola dalla bocca piccola spariscono.
- ad un pH inferiore a 5, le popolazioni dei pesci cominciano a sparire, il fondo si copre di materiale non decaduto ed i muschi possono dominare le zone costiere.
- al di sotto di un pH di 4.5, l'acqua è essenzialmente priva di pesci.
- gli ioni alluminio (Al3+) fissati ai minerali in prossimita' del suolo possono veinre scaricati nei laghi, dove possono uccidere molte specia di pesci favorendo una formazione eccessiva di muco. Ciò asfissia i pesci bloccando le loro branchie. Può anche causare stress cronico che può non uccidere i singoli pesci, ma provoca un abbassamento del peso corporeo ed una riduzione della dimensioni e
rende i pesci meno competitivi per cibo e l'habitat.
- L'effetto cronico più serio dovuto all'aumento dell'acidità in acque superficiali sembra essere l'interferenza con ciclo riproduttivo dei pesci. I livelli di calcio nei pesci femmina possono ridursi al punto in cui non possono produrre le uova o le uova non riescono a passare alle ovaie se fertilizzate, quindi le uova e/o le larve si sviluppano in modo anormale (EPA, 1980).
Vedi anche metalli in acqua dolce.

Livelli di pH estremi possono uccidere direttamente i pesci adulti e la vita invertebrata e possono anche danneggiare lo sviluppo di pesci giovani. Spogliano i pesci del loro strato di protezione e alti
livelli di pH screpolano la pelle dei pesci a causa della sua alcalinità.
Quando il pH di d'acqua dolce diventa altamente alcalino (per esempio 9.6), gli effetti sui pesci possono includere: la morte, il danneggiamento delle superfici esterne come branchie, occhi, pelle e un'incapacità eliminare gli scarti metabolici. Elevato pH può anche aumentare la tossicità di altre sostanze: per esempio, la tossicità di ammoniaca è dieci volte più alta ad un pH di 8 di quanto la sia ad un pH di 7. Essa e' direttamente tossica per la vita acquatica quando compare in circostanze alcaline. Basse concentrazioni di ammoniaca sono generalmente consentite per lo scarico.