Efectos de la lluvia ácida en un bosque de la República Checa
La lluvia ácida se forma cuando la humedad en el aire se combina con el óxido 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.
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 o niebla. 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 se 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 dióxidos de azufre:
S + O2 → SO2
Hay otros procesos industriales en los que también se genera SO2, por ejemplo en 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· + SO3
En presencia del agua atmosférica o sobre superficies húmedas, el trióxido de azufre (SO3) se convierte rápidamente en ácido sulfúrico:
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 vehículos de los automóviles y aviones. Este NO se oxida con el oxígeno atmosférico:
O2 + 2NO → 2NO2
Y este 2NO2 reacciona con el agua dando ácido nítrico 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 aumentando en gran medida la mortandad de peces. Igualmente, afecta directamente a la vegetación, produciendo daños importantes en las zonas forestales, así como acabando con microorganismos fijadores de N.
La lluvia ácida, por su carácter corrosivo, corroe a las construcciones y las infraestructuras. Puede disolver, por ejemplo, el carbonato de calcio, CaCO3, afectando 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, 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, deteriorando sus condiciones ambientales naturales y afectando negativamente a su aprovechamiento.
Un estudio realizado en 2005 por Vincent Gauci[1] 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.[2]
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
Producir el cierre de refinerías
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
Adicción de un compuesto alcalino en lagos y rios para neutralizar el pH
Control de las condiciones de combustión (Temperatura, oxigeno, etc.)
