kleine geschiedenis van het chemische neerslagonderzoek in ...

Uit het werk van Smith blijkt dat er in zijn tijd al kennis bestond over de herkomst van de in
regenwater opgeloste stoffen. De aanwezigheid van natriumchloride was al langer bekend (zie de
eerder genoemde Van Leeuwenhoek); net zoals het afnemen van de concentratie van
natriumchloride in regenwater met toenemende afstand tot de kust. Smith constateerde echter
ook dat het chloridegehalte in regenwater weer omhoog ging als dat in of nabij steden werd
opgevangen. Dit schreef Smith toe aan het kolengebruik (Smith, 1847, 1852). En inderdaad waren
de Engelse kolen berucht om hun hoge chloridegehalte, dat bij verbranding tot waterstofchloride
aanleiding gaf. Iets wat overigens ook bij Dalton vijftig jaar eerder al bekend was (Dalton, 1822b).
Een verhoogd sulfaatgehalte in regenwater weet Smith aan ‘dense masses of people’ en ‘the
presence of great factories burning much coal’ 5
. Maar ook kolenstook voor huisverwarming
leverde een bijdrage. De aanwezigheid van ammonium duidde volgens Smith op afval. Het was
vooral het systematisch karakter van de waar-nemingen dat het werk van Smith bijzonder maakte.
Smith toonde aan op basis van onder-zoek in Engeland, Schotland, Duitsland en Frankrijk aan dat
de samenstelling van regenwater door vele factoren wordt beïnvloed: het stoken van kolen, de
ontleding van afval, de herkomst van de lucht, de afstand tot de zee en de frequentie en de duur
van de neerslag, Ook deed Smith al verslag van de schadelijke werking van verontreinigde neerslag
op planten en materialen. Het gaf daardoor ook de mogelijkheid om een vergelijking van de
niveaus in verschillende delen van het Verenigd Koninkrijk te maken (Smith, 1872).
Smith wordt wel gezien als de uitvinder van het begrip ‘zure regen’: de sterk verontreinigde regen
die door de aanwezigheid van zwavelzuur en salpeterzuur van antropogene herkomst zuur is. Al in
1847 publiceerde hij hierover (Smith 1847), al is zijn latere boek Air and Rain bekender (Smith 1872).
Er zijn echter nog oudere bronnen waarin over ‘pluie acide’ (Ducros 1845) of ‘Freie Salpetersäure’
in neerslag (Lampadius 1834) wordt gesproken. 6
Engels onderzoek naar stikstof
Andere onderzoekers in Engeland waren rond 1850 ook actief op het terrein van het chemisch
regenwateronderzoek. En ook hier was de interesse aanvankelijk gericht op de mogelijke bijdrage
van stikstof in regenwater aan de stikstof-voorziening voor gewassen. Vooral het onderzoek bij
het Rothamsted Experimental Station in Engeland, een landbouwproefstation, zou grote faam
verwerven. In de loop van de jaren vijftig van de negentiende eeuw werd het duidelijk dat de
neerslag voor de toevoer van stikstof naar het aardoppervlak van weinig betekenis voor planten
was (Way, 1855). Daarop verlegde men in Rothamsted de koers. Het regenwateronderzoek werd
een onderdeel van een grote onderzoek naar de lotgevallen van stikstof in de bodem. Neerslag
werd tot dan op een lange tijdsbasis verzameld: in de orde van weken tot maanden. De reden
hiervoor was dat men forse hoeveelheden neerslag nodig had om de lage concentraties in de
neerslag te kunnen bepalen. Een korte monsternemingsduur was voor de onderzoekingen in de
Rothamsted echter van belang. Dit vereiste een voor de analyse aan-vaardbare hoeveelheid
neerslag in een kortere tijd. Om dit bereiken werden ‘neerslagvangers’ met een groot oppervlak
gebouwd (afbeelding 3).
Het oppervlak van de trechters bestond uit lood. Dit materiaal is mogelijk gekozen vanwege de
gemakkelijke bewerking van de grote oppervlakken van dit materiaal. Het lood had bovendien een
gunstig effect. Minuscule hoeveelheden lood lossen namelijk op in het regen-water en zorgen
daarmee voor een antibacteriële werking. Dit zal de stabiliteit van het in het regenwater
aanwezige ammonium zeker ten goede zijn gekomen. Het Engelse onderzoek zou lange tijd als
voorbeeld voor de aanpak van systematisch regenwateronderzoek gelden.
8 Een kleine geschiedenis van het chemische neerslagonderzoek in Nederland