¿Qué es la lluvia ácida?

La lluvia, la nieve, el hielo, la neblina o el rocío, se mezclan con contaminantes presentes en el aire, produciendo una reacción química que favorece la acidificación del líquido, cuando el agua tiene un pH menor a 5.6 unidades, se denomina “lluvia ácida”. Este es un fenómeno común de atmósferas contaminadas, principalmente en zonas donde se emiten a la atmósfera sustancias contaminantes que rebasan la capacidad del sistema para absorberlas o neutralizarlas.

Cómo se forma en la atmósfera

En presencia de contaminantes la acidificación se da, cuando el dióxido de azufre (SO2) y los óxidos de nitrógeno (NOX) reaccionan con la humedad de la atmósfera y el oxìgeno y propician la formación de ácido sulfúrico (H2SO4) y ácido nítrico (HNO3).

Aunque otros elementos que favorecen este fenómeno son el cloro, el amoniaco y los compuestos orgánicos volátiles.

Emisiones Los compuestos que modifican el pH de la lluvia, provienen de fuentes naturales como de las emanaciones volcánicas y de los gases biogénicos de los ecosistemas terrestres y oceánicos.

Sin embargo, las actividades humanas son la principal causa de la lluvia ácida en el mundo. En las últimas décadas, los seres humanos han emitido una gran cantidad de distintas substancias contaminantes al aire.

Los principales precursores de los ácidos, son los óxidos de azufre (SOx) y los óxidos de nitrógeno (NOx), que son emitidos por las termoeléctricas, los motores de combustión interna de coches y aviones y algunas otras industrias, como producto de la combustión de combustibles que contienen pequeños porcentajes de azufre (S) y nitrógeno (N), como el carbón, gas natural, gas oil, petróleo, etc.

La cantidad de precursores de lluvia ácida emitidos se relaciona con las actividades socioeconómicas de cada región

El dióxido de azufre y los óxidos de nitrógeno se disuelven muy fácilmente en agua y pueden ser acarreados por el viento a lugares muy lejanos. En consecuencia, los dos compuestos pueden recorrer largas distancias, y convertirse en parte de la lluvia, el agualluvia y la niebla que tenemos en ciertos días.

Aunque las emisiones de las operaciones industriales y la quema de combustibles fósiles son las mayores fuentes de gases formadores de ácidos, también se ha encontrado lluvia ácida en áreas lejos de tales fuentes. Esto, en parte, al hecho de que los gases formadores de ácido oxidan a constituyentes ácidos y se depositan después de varios días, tiempo durante el cual las masas de aire que contienen el gas pueden haberse movido varios miles de Km.

Las lluvias ácidas se dispersan sobre áreas de varios centenares a varios miles de kilómetros. Es por ello que se considera un problema de contaminación atmosférica regional comparado con un problema de contaminación local, en el caso del neblumo o smog o uno global en los casos clorofluorocarburos destructores de ozono en la capa estratosférica y de los gases invernadero.

Por qué solo NOx y SOxFactores que contribuyen a la foemacion de la lluvia ácida

La precipitación acidificada por la presencia de ácidos más fuertes que el CO2(aq) se

Aunque el dióxido de carbono está presente a niveles más altos en la atmósfera que el dióxido de azufre, SO2, este último contribuye más a la acidez de la precipitación por dos razones. La primera de estas es que el dióxido de azufre es significativamente más soluble en el agua que el dióxido de carbono, como índica su constante de ley de Henry de 1.2 molL-1atm-1comparado con un valor de 3.38 x 10-2 molL-1atm-1 para el CO2. En segundo lugar, el valor de Ka1 para SO2 (aq).

Es más de cuatro órdenes de magnitud mayor que el valor de 4.45 x 10-7 para el CO2.

¿Cuáles son los efectos de la lluvia ácida?

Los efectos ocasionados por el agua ácida dependerán de diversos factores, como el grado de acidez del agua, la composición química del suelo y su capacidad de "amortiguación" (buffering), así como de las características de los organismos vivos afectados.

La deposición ácida contribuye a la reducción del pH en ecosistemas terrestres y acuáticos y permite la movilización de metales tóxicos, especialmente del aluminio.

En ecosistemas terrestres en general, los efectos de la lluvia ácida se relacionan estrechamente con el desarrollo de los ciclos biogeoquímicos y el balance de nutrientes. Las afectaciones varían, pero pueden ir desde el empobrecimiento del suelo y pérdida de vegetación hasta producir erosión en grandes extensiones de tierra lo que favorece la presencia de derrumbes y deslaves.En lo particular, los bosques de coníferas presentan dificultades para absorber agua y nutrientes del suelo. Cuando se presenta alguna niebla con pH ácido, ésta penetra en las hojas a través de los estomas y seca el follaje, provocando que las especies afectadas sean vulnerables al ataque de plagas y enfermedades y en casos extremos produciendo la muerte de árboles y arbustos.La acidificación de ríos, lagos y lagunas, propicia la dilución de elementos tóxicos como fosfatos, nitratos y aluminio, que aun en bajas concentraciones, ocasionan la muerte de peces y otros microorganismos acuáticos. Un cambio en una unidad de pH es suficiente para romper los ciclos biológicos y reproductivos de líquenes, hongos y moluscos,

alterando varios de los niveles de la cadena trófica, dado que los peces pierden su alimento y consecuentemente las aves y mamíferos que se alimentan de los peces, con la posibilidad de provocar daños irreversibles en los ecosistemas.

La sensibilidad del suelo a la precipitación ácida puede estimarse a partir de la capacidad de intercambio catiónica. El suelo es generalmente insensible si están presentes carbonatos libres o si frecuentemente se inunda.

La lluvia ácida acelera la corrosión en materiales de construcción y pinturas, ocasionando un daño irreparable en los edificios, monumentos y esculturas que constituyen el patrimonio histórico y cultural. Los monumentos construidos con roca arenisca, piedra caliza y mármol, se corroen con mayor rapidez en presencia de ácido sulfúrico (H2SO4).

La lluvia ácida, no ocasiona efectos directos en la salud humana, los riesgos potenciales se relacionan principalmente con la exposición continua de las personas a sus precursores, dióxido de azufre (SO2) y óxidos de nitrógeno (NOX). Sin embargo, la lluvia ácida puede provocar efectos indirectos, debido a que las aguas acidificadas pueden disolver metales y sustancias tóxicas de suelos, rocas, conductos y tuberías que son transportados hacia los sistemas de agua potable.

En zonas afectadas por lluvia ácida con alto contenido de metales pesados, existe la posibilidad de que los metales sean absorbidos por cultivos, plantas, líquenes y algas de ecosistemas terrestres o acuáticos y afecten a consumidores primarios y secundarios, incluyendo a seres humanos.

¿Cómo se puede reducir la lluvia ácida?

Para reducir la lluvia ácida es necesario disminuir la emisión de los compuestos químicos que dan origen a los ácidos, es decir, de los precursores de los ácidos, los cuales son principalmente el bióxido de azufre (SO2) y los óxidos de nitrógeno (monóxido de nitrógeno, NO, y bióxido de nitrógeno, NO2).

En la actualidad se puede disminuir la formación de SO2 eliminando el azufre de los combustibles fósiles o atrapando los SOx antes que se emitan a la atmósfera, mediante reacciones químicas que los transforman en especies químicas menos reactivas. La utilización de convertidores catalíticos disminuye la formación de NO y NO2, puesto que reducen dichos óxidos a N2 y O2.