Limon suyunun ekşi tadı, sirkenin keskin kokusu ve sabunun kaygan dokusu, günlük yaşamda karşılaştığımız asitlerin ve bazların bazı özellikleridir. Kimyada asitler ve bazlar, birbirinin etkisini nötrleştirebilen iki temel madde grubu olarak tanımlanır. Bir maddenin ne kadar asidik ya da bazik olduğu, pH adı verilen bir ölçekle belirtilir. Bu ölçek, yirminci yüzyılın başında Danimarkalı bir kimyacı tarafından, bira üretiminde kullanılan çözeltilerin asitliğini daha kolay ifade edebilmek amacıyla geliştirilmiştir.

pH ölçeği genellikle sıfırdan on dörde kadar uzanır. Saf su gibi nötr bir maddenin pH değeri yedidir. Yediden küçük değerler asidik, yediden büyük değerler ise bazik maddeleri gösterir. Örneğin mide asidinin pH değeri yaklaşık bir ile üç arasında, limon suyunun yaklaşık iki, kahvenin yaklaşık beş, deniz suyunun ise sekiz civarındadır. Çamaşır suyu ve lavabo açıcılar gibi güçlü temizlik ürünleri ise ölçeğin bazik ucuna yakın yer alır.

pH ölçeğinin önemli bir özelliği, logaritmik olmasıdır. Bu, ölçekteki her bir birimlik değişimin, asitlikte on katlık bir farkı temsil ettiği anlamına gelir. Başka bir deyişle pH değeri üç olan bir çözelti, pH değeri dört olan bir çözeltiden on kat, pH değeri beş olan bir çözeltiden ise yüz kat daha asidiktir. Bu özellik nedeniyle pH değerindeki küçük görünen değişiklikler, aslında çok büyük kimyasal farklılıklara karşılık gelebilir. pH değerindeki bu değişikliklerin canlılar üzerindeki etkisini değerlendirirken bu durumun göz önünde bulundurulması gerekir.

Canlılar, pH değerindeki değişikliklere karşı son derece duyarlıdır. İnsan kanının pH değeri, yaklaşık 7,4 civarında, çok dar bir aralıkta tutulur. Bu değerin küçük sapmaları bile ciddi sağlık sorunlarına yol açabilir. Vücut, kanın pH değerini korumak için tampon adı verilen kimyasal sistemlerden yararlanır. Tamponlar, ortama asit ya da baz eklendiğinde pH değerinin büyük ölçüde değişmesini önler. Akciğerler ve böbrekler de kanın pH dengesinin korunmasında önemli rol oynar.

Doğal yağmur suyu da tamamen nötr değildir. Havadaki karbondioksit yağmur damlalarında çözünerek zayıf bir asit oluşturur. Bu nedenle temiz yağmur suyunun pH değeri genellikle beş buçuk civarındadır. Ancak sanayi devriminden sonra, kömür ve petrol gibi fosil yakıtların yoğun biçimde yakılması, atmosfere büyük miktarlarda kükürt dioksit ve azot oksitleri salınmasına yol açtı. Bu gazlar, atmosferdeki su buharıyla tepkimeye girerek güçlü asitler oluşturur. Bu asitlerin yağmur, kar ya da sis aracılığıyla yeryüzüne inmesine asit yağmuru adı verilir.

Asit yağmuru sorunu, yirminci yüzyılın ikinci yarısında özellikle Avrupa ve Kuzey Amerika'da ciddi boyutlara ulaştı. İskandinavya'daki pek çok gölde balık popülasyonlarının azaldığı ya da tamamen yok olduğu gözlendi. Araştırmalar, bu göllerin sularının asitleştiğini ortaya koydu. İlginç biçimde, bu kirliliğin önemli bir kısmı İskandinavya'dan değil, rüzgârların taşıdığı kirleticiler aracılığıyla yüzlerce kilometre uzaktaki sanayi bölgelerinden geliyordu. Bu durum, hava kirliliğinin ulusal sınırları aşan bir sorun olduğunu açıkça gösterdi.

Asit yağmurunun etkileri yalnızca göllerle sınırlı değildir. Orta Avrupa'nın bazı dağlık bölgelerinde, asit yağmurlarının etkisiyle geniş orman alanlarının zarar gördüğü bildirildi. Asitler, topraktaki besin maddelerini yıkayarak uzaklaştırır ve bitkiler için zararlı olan bazı metallerin çözünmesine yol açar. Asit yağmuru ayrıca tarihî yapılara da zarar verir. Kireçtaşı ve mermer, asitlerle kolayca tepkimeye girdiği için pek çok tarihî anıt ve heykelin yüzeyi, yıllar içinde aşınmıştır.

Bu soruna karşı alınan önlemler, çevre politikalarının başarılı olabileceğini gösteren önemli bir örnektir. Pek çok ülke, termik santrallerin ve fabrikaların kükürt dioksit salınımını sınırlayan yasalar çıkardı. Santrallerin bacalarına, kükürt dioksiti tutan filtre sistemleri yerleştirildi. Daha düşük kükürt içeren yakıtların kullanımı teşvik edildi. Uluslararası anlaşmalarla ülkeler, sınır ötesi hava kirliliğini azaltmak için ortak hedefler belirledi. Bu önlemler sonucunda Avrupa ve Kuzey Amerika'da asit yağmurlarının şiddeti önemli ölçüde azaldı.

Ancak asit yağmuru sorunu dünyanın her yerinde çözülmüş değildir. Hızla sanayileşen bazı bölgelerde kömür kullanımının artması, bu sorunu yeniden gündeme getirmiştir. Ayrıca asitlenmiş göllerin ve toprakların eski hâllerine dönmesi, kirliliğin azalmasından sonra bile onlarca yıl sürebilmektedir.

Asitlik konusunda günümüzde dikkat çeken bir başka sorun da okyanusların asitlenmesidir. Atmosferdeki karbondioksit miktarı arttıkça, okyanuslar bu gazın önemli bir kısmını emer. Okyanus suyunda çözünen karbondioksit, suyun pH değerini yavaş yavaş düşürür. Bu durum, kabuklarını ve iskeletlerini kalsiyum karbonattan oluşturan mercanlar, midyeler ve bazı planktonlar gibi canlıların bu yapıları oluşturmasını zorlaştırabilir.

pH ölçeği, basit bir sayı dizisi gibi görünse de doğadaki dengelerin ne kadar hassas olduğunu anlamamız için güçlü bir araçtır. Asit yağmurlarına karşı verilen başarılı mücadele ise bilimsel bilgi ve uluslararası iş birliği bir araya geldiğinde çevre sorunlarının çözülebileceğini gösteren umut verici bir örnektir.