Концентрация водородных ионов (рН) воды - один из важнейших абиотических факторов внешней среды, с которым связано функционирование водных экосистем. С повышением кислотности уменьшается видовое разнообразие водных животных, происходит смена доминантных видов, снижается интенсивность продукционных процессов. Так, в водоемах гумидной зоны бывшего СССР наибольшее разнообразие фауны рыб наблюдается при нейтрально-щелочной реакции при рН 6,8-8,0-здесь обитает до 60 видов рыб. При рН 6,7- 5,6 - около 20 видов; при рН 5,5-4,0 - 2-3 вида (обычно щука и окунь), а при рН менее 4,0 рыбы, как правило, отсутствуют.

В последние десятилетия антропогенные изменения рН из-за так называемых "кислых дождей" становятся причиной исчезновения или сокращения численности рыб во многих пресноводных водоемах, изменения состава их фаун. Основной механизм воздействия при кислотном загрязнении связан с нарушением ионной и осмотической регуляции. Снижение рН среды приводит к утечке ионов. Первостепенное значение для гибели рыб имеет падение концентрации натрия (Na +) в плазме крови и ее закисление.

Во многих естественных водоемах токсическое воздействие низких рН усиливается из-за сопутствующего ему повышения концентрации алюминия в воде. При низких рН затруднена способность гемоглобина использовать растворенный в воде кислород, снижается подвижность сперматозоидов и возможность оплодотворения икры, увеличивается число уродливых эмбрионов.

Попадая в атмосферу при сжигании и переработке ископаемого горючего, сера, азот и фосфор перемещаются воздушными потоками на большие расстояния. Оксиды этих элементов вместе с водой образуют "кислые дожди". Только в Западной Европе выбрасывается в атмосферу ежегодно 25x10⁶ диоксида серы. За счет ветровых переносов из Западной Европы "кислые дожди" выпадают на территории Скандинавии, Англии, Прибалтики, Беларуси, Карелии и на Кольском полуострове. По данным ряда авторов, рН горных озер в Швеции снизился почти на три единицы. В 14 000 озер Швеции рН снизилось ниже 5,5, а в 4000 - до 4,5.

Чтобы поправить положение, начиная с 1977 г. более 3000 озер в этой стране подвергают известкованию. Около 70 % из 1500 озер Южной Норвегии практически лишились ихтиофауны из-за закисления воды (Яблоков, Остроумов, 1983). В этой стране разработана национальная программа по известкованию озер и рек стоимостью 300 млн. крон. Летом 1982 г. рН дождевой воды в Прибалтике составлял 4,7, а в шотландском городе Питлохри 10 апреля 1974 г. выпал дождь с рН 2,4 (это кислотность столового уксуса). Аналогичные явления наблюдаются в Канаде и США. Так, среднее значение рН осадков в Новой Шотландии составляет 4, 4- 4, 6 против 5, 7 в 1952-1954 гг. Новым тревожным регионом в нашей стране в связи с подкислением водоемов стала Нижняя Волга, что связано с началом работы Астраханского газоконденсатного комбината. Уже сегодня во всех водотоках Волги, прилегающих к нему, отмечено снижение рН с 7,4-7,6 до 6,0-6,2.

В Норвегии сокращение численности и числа популяций рыб из-за повышения кислотности началось в 20-х годах XX в. и достигло высшей точки в 60-70-х годах. К 1978 г. в Южной Норвегии исчезли все популяции атлантического лосося и половина популяций кумжи. Исчезло несколько популяций лосося на западном побережье Швеции, а также в Финляндии.

Анализ материала по многим сотням водоемов показал, что при рН ниже 5, 0 в 50 % из них ихтиофауна отсутствует. Обобщая материалы разных авторов, можно дать следующие критические значения рН для ряда видов:
6,0-5,5-Notropis cornutus, Semotilus atromaculatus, Rutilus rutilus, Phoxinus phoxinus и многие другие карповые.
5,5-5,0-Salmo gairdneri, Salvelinus alpinus, Thymallus thymallus, Lota lota, Etheostoma nigrum.
5,0-4,5-Salmo salar, Saimo trutta, Coregonus albula, Salvelinus fontinalis, Catostomus commersoni.
4,5-4,0-Esox lucius, Carassius auratus, Perca fluviatilis, A guilla anguilla.
4,0-3,5-Umbra pygmaea.

Увеличение кислотного загрязнения водоемов является одной из причин появления целого ряда видов во многих региональных Красных книгах.