10.9: Lluvia ácida

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Junto con el cloruro de hidrógeno, HCl, emitido a la atmósfera por la combustión de compuestos orgánicos que contienen cloro, el dióxido de azufre y los óxidos de nitrógeno reaccionan en la atmósfera para producir H ₂ SO ₄ y HNO ₃ fuertemente ácidos, respectivamente. Incorporados al agua de lluvia, estos ácidos caen al suelo como lluvia ácida. Un término más general, deposición ácida, se refiere a los efectos de los ácidos fuertes atmosféricos, gases ácidos (SO ₂) y sales ácidas (NH ₄ NO ₃ y NH ₄ HSO ₄). La deposición ácida es un problema importante de contaminación del aire.

La Figura 10.7 muestra una distribución típica de precipitación ácida en los 48 estados contiguos de Estados Unidos. Esta cifra ilustra que la precipitación ácida es un problema regional de contaminación del aire, no lo suficientemente extendido como para ser un problema global, sino que se extiende más allá de las áreas locales. (Ha habido algunos casos desafortunados en los que la liberación localizada de ácido, generalmente como dióxido de azufre de las operaciones de fundición de mineral metálico, ha afectado áreas locales, a menudo devastando la vegetación a varios kilómetros de la fuente

Figura 10.7. Líneas que muestran precipitación con el mismo pH (isoplésimas) en los 48 Estados Unidos contiguos. Se trata de una trama hipotética. La distribución real de las precipitaciones ácidas varía constantemente con el tiempo y las condiciones climáticas, pero generalmente es similar a la gráfica mostrada con valores menores concentrándose en los estados del noreste.

Los procesos de transporte que mueven los ácidos atmosféricos y sus gases ácidos precursores de sus fuentes a las áreas de sotavento son muy importantes para determinar las áreas afectadas por la lluvia ácida. El noreste de Estados Unidos y el sureste de Canadá se ven afectados por el ácido que se origina a partir de las emisiones de gases de chimenea transportadas por los vientos predominantes del suroeste de Missouri, Illinois, Kentucky y otras regiones al suroeste. El sur de Noruega, Suecia y Finlandia reciben precipitaciones ácidas que se originan más al sur de Europa.

Numerosos efectos adversos han sido reportados como resultado de la precipitación ácida. Estos se pueden dividir en las siguientes categorías principales:

• Efectos directos sobre la atmósfera manifestados por visibilidad reducida y distorsionada. Estos efectos se deben a la presencia de gotitas de ácido sulfúrico y soluciones o partículas sólidas de sales ácidas, como NH ₄ HSO ₄.

• Fitotoxicidad (toxicidad a las plantas) y destrucción de bosques sensibles. Estos efectos pueden ser directos, resultantes de la exposición de las hojas y raíces de las plantas a la precipitación ácida y a los gases formadores de ácido, particularmente SO ₂ y NO ₂. También pueden ser indirectos, principalmente por la liberación del ion fitotóxico Al ³ ⁺ por la acción de las precipitaciones ácidas en el suelo.

• Efectos directos en humanos y otros animales. Estos suelen ser efectos respiratorios, y los asmáticos son especialmente vulnerables.

• Efectos sobre plantas y peces (especialmente alevinos de peces) en aguas de lago acidificadas donde el lago no está en contacto con minerales, particularmente CaCo ₃, capaz de neutralizar el ácido.

• Daños a materiales. La piedra (especialmente la piedra caliza soluble en ácido y el mármol) y el metal utilizados en la construcción pueden ser corroídos y grabados por precipitación ácida. El equipo eléctrico, particularmente los contactos de relé y los resortes, pueden ser corroídos por la precipitación ácida.

• Se pueden tomar algunas medidas para mitigar los efectos de la lluvia ácida, aunque éstas son muy limitadas una vez que se ha formado el contaminante. Se ha logrado cierto éxito con el tratamiento de lagos acidificados con piedra caliza pulverizada para neutralizar el ácido. Los materiales resistentes a la corrosión se pueden usar en aplicaciones donde es probable que se exponga a la lluvia ácida. Los recubrimientos protectores, como las imprimaciones de pintura resistentes a la corrosión sobre metales, se pueden aplicar a materiales que probablemente estén expuestos a precipitación ácida. Pero la mejor protección es evitar la formación y liberación de gases SO ₂ y NO _x que conduzcan a la formación de lluvia ácida mediante medidas descritas en la sección anterior.