Happamoituminen
Happamoituminen tarkoittaa sitä, kun maaperän tai vesistöjen kyky vastustaa eli neutralisoida ilmasta tulevaa hapanta laskeumaa alkaa heikentyä. Energiantuotannosta aiheutuu vesistöjä ja maaperää happamoittavia rikkidioksidi (SO2) ja typenoksidi- (NOx) päästöjä. Nämä päästöt voivat kulkeutua satoja, jopa tuhansia kilometrejä. Happamoittavia yhdisteitä laskeutuu maan pinnalle sateen mukana märkälaskeumana tai hiukkasissa ja kaasuissa kuivalaskeumana.
Happamoittavien päästöjen aiheuttamien haitallisten vaikutusten arvioimiseksi erityyppisille maaperille ja vesistöille on määritelty niin sanotut kriittiset kuormitukset eli sellaiset haitallisten aineiden kriittiset laskeumat tai pitoisuudet, joiden alittaminen on päästöjen vähentämisen tavoitteena. Kriittisellä kuormituksella tarkoitetaan haitallisten aineiden laskeumaa, jonka erikseen määriteltävä ympäristön osa joutuu jatkuvasti sietämään. Happamoitumisen kriittinen kuormitus ylittyy eniten Keski-Euroopassa
Rikki- ja typpipäästöt
Rikkidioksidipäästöjen sisältämä rikki on peräisin polttoaineen sisältämästä rikistä ja teollisuuden tapauksessa raaka-aineiden tai prosessikemikaalien sisältämästä rikistä. Tärkeimmät rikkidioksidipäästöjä aiheuttavat polttoaineet ovat kivihiili, raskas polttoöljy ja turve. Suurin osa rikistä on savukaasuissa ja pieni osa jää poltossa syntyvään tuhkaan. Typen oksidien muodostuminen riippuu vain osittain käytetystä polttoaineesta. Ennen kaikkea typpipäästöt riippuvat käytettävästä polttotekniikasta. Merkittävimmät päästölähteet ovat hiili-, turve ja sekapolttokattilat. Typpioksideista suurin osa on kuitenkin peräisin liikenteestä. Happamoittaviin typpiyhdisteisiin kuuluu myös ammoniakki, josta suurin osa tulee maataloudesta.
Happamoitumisen vaikutukset ympäristöön
Happamoitumisesta koituu haittaa kasveille ja vesieliöille. Happamissa oloissa maaperästä liukenee kasveille ja eliöille myrkyllisiä alumiini- ja raskasmetalli-ioneja. Samalla kasveille ja eliöille tärkeitä ravinteita puolestaan huuhtoutuu pois. Happamoituminen voi muuttaa kasvi- ja eläinlajistoa. Pohjoisilla seuduilla sijaitsevat karut vesistöt ja metsämaat ovat herkimpiä happamoitumiselle. Näiden alueiden maaperässä ja kivilajeissa ei ole paljoa kalkkia kuten rehevimpien alueiden maaperässä ja kivilajeissa usein on. Kalkki parantaa puskurikykyä ja ehkäisee happamoitumista. Hapan laskeuma voi myös syövyttää suoraan puiden neulasia ja lehtiä ja liottaa niistä tärkeitä aineita kuten magnesiumia ja kalsiumia. Typen oksidit voivat lisäksi aiheuttaa metsämaiden ja vesistöjen rehevöitymistä.
Rikki- ja typpidioksidipäästöjen vähentäminen
Rikkidioksidipäästöjä voidaan vähentää sekä teknisin keinoin että rakenteellisin muutoksin lisäämällä sellaisen tuotannon osuutta, josta ei aiheudu lainkaan tai vain vähän rikkipäästöjä. Teknisillä keinoilla rikkidioksidipäästöjä voidaan vähentää alentamalla polttoaineiden rikkipitoisuutta sekä sitomalla rikkiä polttoprosessin aikana tai polton jälkeen savukaasujen puhdistuksessa. Käytetyimpiä menetelmiä ovat kalkin syöttö polttoprosessiin sekä erilliset savukaasujen puhdistukseen tarkoitetut rikinpoistolaitokset. Ns. märkämenetelmää käyttävät rikinpoistolaitokset tuottavat melko puhdasta kipsiä, jota hyödynnetään rakennuslevyteollisuudessa korvaamassa luonnonkipsiä. Suomen rikkidioksidipäästöt ovat vähentyneet huomattavasti 1980-luvulta lähtien. Suomi on sitoutunut kansainvälisesti vähentämään rikkipäästöjään.
Typenoksidien vähentäminen on vaikeampaa kuin rikkipäästöjen. Kivihiili-, turve- ja puupolttoainetta käyttävissä kattiloissa syntyvien typenoksidien määrää on pienennetty pääasiassa polttoteknisin keinoin, esimerkiksi vaiheistamalla polttoaineen tai polttoilman syöttöä kattilaan sekä kierrättämällä savukaasuja takaisin kattilaan. Typen oksidien pitoisuuksia voidaan vähentää myös SCR-menetelmällä (Selective Catalytic Reduction). SCR-menetelmä sisältää katalysaattorin, johon ruiskutetaan ammoniakkia. Ammoniakki reagoi typen oksidien kanssa katalysaattorin pinnalla, jolloin syntyy alkuainetyppeä ja vettä. Katalyytti on yhdiste, joka nopeuttaa reaktiota, mutta ei kulu reaktiossa. SCR- menetelmällä pystytään poistamaan yli 80 % savukaasujen sisältämistä typen oksideista.
Suomelle on tärkeää vaikuttaa päästöjen vähenemiseen erityisesti lähialueilla ja muualla Euroopassa, koska päästöjen kaukokulkeumalla on eniten merkitystä Suomen happamoittavaan laskeumaan.
