Lluvia ácida

Lluvias ácidas Concepto: Es una lluvia contaminada que tiene en su composición, ácido nítrico o ácido sulfúrico.

La lluvia ácida es un tipo de desastre natural caracterizado por la precipitación pluvial. Es una lluvia contaminada que se forma cuando la humedad en el aire se combina con los Óxidos de nitrógeno y el dióxido de azufre emitidos por fábricas, centrales eléctricas y vehículos que queman carbón o productos derivados del petróleo. En interacción con el Vapor de agua, estos gases forman ácido sulfúrico y ácidos nítricos. Finalmente, estas sustancias químicas caen a la tierra acompañando a las precipitaciones, constituyendo la lluvia ácida.

Historia de la lluvia ácida

Este problema ecológico se remonta a los inicios de la Revolución Industrial, momento en que se incrementaron los niveles de ácido, desde ese momento, que por mecanismos eólicos (vientos), fueron depositados o transferidos a zonas alejadas no industrializadas. El comienzo de los estudios y la denuncia de este problema, por pertenecer a un área ampliamente afectada, proviene de los países del norte de Europa.

La primera vez que se planteó este inconveniente en un foro ecológico fue en el año 1972 durante la [[Conferencia de las Naciones Unidas en Estocolmo. El objetivo de esa reunión era plantear los problemas relacionados con la contaminación del Medio Ambiente. En ese encuentro, el gobierno de Suecia presentó un amplio informe en relación a la polución del aire desde países remotos; en el cual se daba a conocer que por medio de los vientos provenientes del este, se arrastraban altas concentraciones de azufre, que generaban precipitaciones que contenían este componente. El origen de los compuestos oxidados de azufre, eran las plantas térmicas ubicadas en Gran Bretaña. Manifestaron además, que esta contaminación dañaba los ecosistemas nórdicos, generando la contaminación de los lagos y el agua, a través de las lluvias ácidas o nevadas con altos contenidos de ácido sulfúrico.

Otros datos

Los contaminantes atmosféricos primarios que dan origen a la lluvia ácida pueden recorrer grandes distancias, trasladándolos los vientos cientos o miles de kilómetros antes de precipitar en forma de rocío, lluvia, llovizna, granizo, nieve, niebla o neblina. Cuando la precipitación se produce, puede provocar importantes deterioros en el ambiente.

La lluvia normalmente presenta un PH de aproximadamente 5.65 (ligeramente ácido), debido a la presencia del CO₂ atmosférico, que forma Ácido carbónico, H₂CO₃. Se considera lluvia ácida si presenta un pH de menos de 5 y puede alcanzar el pH del Vinagre (pH 3). Estos valores de pH se alcanzan por la presencia de ácidos como el Ácido sulfúrico, H₂SO₄, y el Ácido nítrico, HNO₃. Estos ácidos se forman a partir del Dióxido de azufre, SO₂, y el monóxido de nitrógeno que se convierten en ácidos.

Los hidrocarburos y el carbón usados como fuente de energía, en grandes cantidades, pueden también producir óxidos de Azufre y Nitrógeno y el Dióxido de azufre emitidos por fábricas, centrales eléctricas y vehículos que queman Carbón o productos derivados del Petróleo. En interacción con el vapor de agua, estos gases forman Ácido sulfúrico y ácidos nítricos. Finalmente, estas sustancias químicas suben a la atmósfera, forman una nube y después caen a la tierra acompañando a las precipitaciones, constituyendo la lluvia ácida.

Formación de la lluvia ácida

• Una gran parte del SO₂ (dióxido de azufre) emitido a la atmósfera procede de la emisión natural que se produce por las erupciones volcánicas, que son fenómenos irregulares. Sin embargo, una de las fuentes de SO₂ es la industria metalúrgica. El SO₂ puede proceder también de otras fuentes, por ejemplo como el sulfuro de dimetilo, (CH₃)₂S, y otros derivados, o como sulfuro de hidrógeno, H₂S. Estos compuestos se oxidan con el oxígeno atmosférico dando SO₂. Finalmente el SO₂ se oxida a SO₃ (interviniendo en la reacción radicales hidroxilo y oxígeno) y este SO₃ puede quedar disuelto en las gotas de lluvia, es el de las emisiones de SO₂ en procesos de obtención de energía: el carbón, el petróleo y otros combustibles fósiles contienen azufre en unas cantidades variables (generalmente más del 1%), y, debido a la combustión, el azufre se oxida a dióxido de azufre.

S + O₂ → SO₂

Los procesos industriales en los que se genera SO₂, por ejemplo, son los de la industria metalúrgica. En la fase Gaseosa el dióxido de azufre se oxida por reacción con el radical hidroxilo por una reacción intermolecular.

SO₂ + OH· → HOSO₂· seguida por HOSO₂· + O₂ → HO₂· + SO ₃

En presencia del agua atmosférica o sobre superficies húmedas, el trióxido de azufre (SO₃) se convierte rápidamente en Ácido sulfúrico (H₂SO₄).

SO₃(g) + H₂O (l) → H₂SO₄(l)

• El NO se forma por reacción entre el oxígeno y el nitrógeno a alta temperatura.

O₂ + N₂ → 2NO

Una de las fuentes más importantes es a partir de las reacciones producidas en los motores térmicos de los automóviles y aviones, donde se alcanzan temperaturas muy altas. Este NO se oxida con el oxígeno atmosférico,

O₂ + 2NO → 2NO₂, y este 2NO₂

y reacciona con el agua dando Ácido nítrico (HNO₃), que se disuelve en el agua.

3NO₂ + H₂O → 2HNO₃ + NO

Efectos de la lluvia ácida

La acidificación de las aguas de lagos, ríos y mares dificulta el desarrollo de vida acuática en estas aguas, lo que aumenta en gran medida la mortalidad de peces. Igualmente, afecta directamente a la vegetación, por lo que produce daños importantes en las zonas forestales, y acaba con los Microorganismos fijadores de Nitrógeno.

El termino "lluvia ácida" abarca la Sedimentación tanto húmeda como seca de contaminantes ácidos que pueden producir el deterioro de la superficies de los materiales. Estos contaminantes que escapan a la atmósfera al quemarse carbón y otros componentes fósiles reaccionan con el agua y los oxidantes de la atmósfera y se transforman químicamente en ácido sulfúrico y nítrico. Los compuestos ácidos se precipitan entonces a la tierra en forma de lluvia, nieve o niebla, o pueden unirse a partículas secas y caer en forma de sedimentación seca.

La lluvia ácida por su carácter corrosivo, corroe las construcciones y las infraestructuras. Puede disolver, por ejemplo, el Carbonato de calcio, CaCO₃, y afectar de esta forma a los monumentos y edificaciones construidas con Mármol o Caliza.

Un efecto indirecto muy importante es que los Protones, H⁺, procedentes de la lluvia ácida arrastran ciertos Iones del suelo. Por ejemplo, cationes de hierro, calcio, aluminio, plomo o zinc. Como consecuencia, se produce un empobrecimiento en ciertos nutrientes esenciales y el denominado estrés en las plantas, que las hace más vulnerables a las Plagas.

Los Nitratos y Sulfatos, sumados a los cationes lixiviados de los suelos, contribuyen a la Eutrofización de ríos y lagos, embalses y regiones costeras, lo que deteriora sus condiciones ambientales naturales y afecta negativamente a su aprovechamiento.

Un estudio realizado en 2005 por Vincent Gauci de Open University, sugiere que cantidades relativamente pequeñas de Sulfato presentes en la lluvia ácida tienen una fuerte influencia en la reducción de gas Metano producido por Metanógenos en áreas pantanosas, lo cual podría tener un impacto, aunque sea leve, en el Efecto invernadero.

Regiones con mayor afectación

Las regiones del mundo que más sufren los efectos de la lluvia ácida son aquellas dotadas de suelos sensibles, es decir, que carecen del porcentaje necesario de neutralizantes, sobre todo en áreas situadas dentro o cerca de grandes agentes contaminantes. También en ámbitos no industrializados, como áreas remotas de China, donde el carbón se utiliza para calefacción, cocina y depuración de agua, o en zonas de África donde se queman arbustos para propiciar el crecimiento de los pastos, se producen los mismos efectos.

Actividades humanas que originan la emisión de estos gases

• Los óxidos de azufre se emiten al quemar combustibles de baja calidad, que contienen azufre, en general son carbones o fracciones pesadas del petróleo.
• Los óxidos de nitrógeno se producen, en mayor o menor cantidad, en todas las reacciones de combustión, por reacción del oxígeno y nitrógeno del aire a temperaturas elevadas.
• El dióxido de azufre (SO₂) es un contaminante primario que se produce en la combustión de carbón y petróleo que contienen azufre. El SO2 también se produce en la refinación de ciertos minerales que son sulfuros. El SO2 es el contaminante del aire derivado del azufre más importante; sin embargo, algunos procesos industriales emiten trióxido de azufre (SO₃), el cual se forma también en la atmósfera en pequeñas cantidades debido a la reacción entre el SO₂ y el oxígeno; algunas macro partículas del aire catalizan esta reacción. A veces, el SO₂ y el SO₃ se mencionan en forma conjunta como óxidos de azufre.

Soluciones

Entre las medidas que se pueden tomar para reducir la emisión de los contaminantes precursores de éste problema tenemos las siguientes:

• Reducir el nivel máximo de azufre en diferentes combustibles.
• Trabajar en conjunto con las fuentes fijas de la industria para establecer disminuciones en la emisión de SOx y NOx, usando tecnologías para control de emisión de estos óxidos.
• Impulsar el uso de Gas natural en diversas industrias.
• Introducir el convertidor catalítico de tres vías.
• La conversión a gas en vehículos de empresas mercantiles y del gobierno.
• Ampliación del sistema de transporte eléctrico.
• Instalación de equipos de control en distintos establecimientos.
• No agregar muchas sustancias químicas en los cultivos.
• Adición de un compuesto alcalino en lagos y ríos para neutralizar el pH.
• Control de las condiciones de combustión (temperatura, oxigeno, etc.).

Fuentes

• La lluvia ácida
• Lluvia Ácida: Veneno Caído del Cielo
• Lluvia Ácida en Buenos Aires Argentina
• Lluvia Ácida. Aspectos ambientales
• Portal Planeta
• Wikipedia
• ABCpedia
• Universidad Complutense de Madrid
• Gran Enciclopedia Universal. Capítulo 23