På 1800-talet märkte Robert Angus Smith att, i motsats till kustområden i England, hade regn som föll över industriområden höga sura syror. Under 1950-talet upptäckte norska biologer oroväckande nedgångar i fiskpopulationer i södra norra sjöarna och spårade problemet till mycket surt regn. Liknande fynd uppstod i Kanada under 1960-talet.

pH-skala

pH-skalan varierar från noll, vilket är väldigt surt till 14,0, vilket är grundläggande, utan att ha någon surhet alls. De flesta ytvatten har ett pH på 7,0 och är neutral. Normalt regn har ett pH-värde mellan 5,0 och 5,5 och är mildt surt. När regn kombinerar med kväveoxider eller svaveldioxid blir normalt regn mycket surt och kan ha ett pH-värde på omkring 4,0. I pH-värdena betyder ett skifte från 5,0 till 4,0 att syrligheten har ökat tio gånger.

Oxidation

Svaveldioxid och kväveoxider går in i atmosfären genom utsläpp från förbränning av svavelhaltiga bränslen, t.ex. som olja och kol, och genom smältning av svavelhaltiga malmer, såsom koppar, bly och zink. Forskare vet nu att höga halter av salpetersyra och svavelsyra i regn orsakas av atmosfärisk oxidation av kväveoxider och svaveldioxid, och att dessa syror går in i vattnets cykel eftersom de oxideras i molndroppar och i regndropparna själva.

Svaveldioxid

Svaveldioxid är giftigt på höga nivåer och hör till en grupp av mycket reaktiva gaser som kallas "svaveloxider." Vid extremt höga temperaturer, t.ex. när kol, olja och gas är bränns, oxiderar svaveldioxid - reagerar med syre - i atmosfären som producerar svavelsyra. I process som kallas syreavfall, faller svavelsyra från molnen i fall av regn.

Kväveoxider

Kväveoxider är också mycket reaktiva gaser och bildar när syre och kväve reagerar vid höga temperaturer. Utsläpp som innehåller kväveoxider härrör från förbränning av biomassa i tropiska områden och förbränning av kol, olja och gas i norra mittlinjen. När kväveoxider oxiderar i atmosfären, producerar de salpetersyra. I likhet med svavelsyra bidrar salpetersyra till syreavfall och är en viktig del av surt regn.

Persistens i vatten

Jordens vattencykel är ett slutet system och allt vatten på jorden finns i ett visst skede av cykeln. Vatten lagras i havet och förångas, bildar moln av vattenånga. När ångan kondenserar faller den tillbaka till jorden som nederbörd. Surt regn neutraliseras endast när det faller på alkaliska jordar, såsom kalksten och kalciumkarbonat. En gång i kombination med vatten fördunstar syrorna inte, och om inte molekylerna binder med något grundläggande eller vatten strömmar bort till en större kropp, är vattenkroppens pH fortfarande lågt och syran förblir fasten på plats. Syrat vatten påverkar negativt havet, där det lägre pH skadar varelser som gör korallrev.