Ploaia acida - Din ce cauza apare ploaia acida?

Ploaia acida

Definitie:

Ploaia acida este o forma de poluare atat a aerului cat si a apei definita ca fiind orice tip de precipitatie ce are un nivel al aciditatii mai ridicat decat cel al unei precipitatii nepoluate. In general, pH-ul de 5,6 a fost folosit drept baza de referinta in identificarea ploii acide, desi aceasta valoare nu a fost acceptata de multi cu usurinta. Interesant este    faptul cas 5,6 este valoarea pH-ului dioxidului de carbon in raport cu apa distilata. Deci, orice precipitatie care are o valoare a pH-ului mai mica decat 5,6 este considerata precipitatie acida.

Din ce cauza apare ploaia acida?

Una din principalele cauze ale ploii acide este dioxidul de sulf (SO₂). Sursele naturale ce emit acest gaz sunt vulcanii si planctonul dar principala sursa ramane arderea combustibililor fosili, cum sunt carbunele si petrolul responsabili pentru aproximativ jumatate din emisiile dioxidului de sulf de pe suprafata globului. Cand sulful este prezent in combustibil, din reactia lui cu oxigenul rezulta dioxid de sulf Acesta reactioneaza cu apa si formeaza acidul sulfuric (H₂SO₄). Nu toata cantitatea de dioxid de sulf se transforma in acid sulfuric. De fapt, o mare parte poate pluti in atmosfera pentru ca apoi sa se intoarca in aceeasi stare pe pamant.

Reactiile cele mai posibile sunt:

1) 2SO₂ + O₂= 2SO₃

SO₃ + H₂O= H₂SO₄

2) OH + SO₂(+M)= OHSO₂(+M)

OH este produs de catre fotodescompunerea ozonului

Alte gaze ce contribuie la formarea ploii acide sunt : oxizi de azot (NOx), dioxidul de carbon (CO₂) si clorul (Cl₂). Sursele de oxizi de azot sunt mai ales centralele energetice si gazele de esapament. Ca si dioxidul de sulf, acesti oxizi de azot se imprastie in atmosfera si se transforma in acid azotic. Reactiile care au loc sunt catalizate in norii foarte poluati in prezenta fierului, magneziului, amoniacului si a perhidrolului.

In cazul NO₂ avem reactiile:

OH + NO₂ (+M) OHNO₂(+M) -cea mai importanta reactie

1. 2NO₂(g) + H₂O(l) 2H⁺ + NO₃^- + NO₂^-

2. NO(g) + NO₂(g) + H₂O(l) 2H⁺ + 2NO₂^-

3. 3NO₂(g) + H₂O(l) 2H⁺ + 2NO₃^- + NO(g)

Aceste reactii sunt limitate din cauza dependentei lor fata de presiunea NO₂ prezent in atmosfera si de solubilitatea scazuta a NOx

Consecintele ploii acide:

Ploaia acida a fost inca de acum cateva decenii o problema ecologica majora. Pana de curand, se cunoateau putine lucruri despre aceasta. S-au facut multe studii pentru a determina cauzele chimice ale producerii poluarii acide, oamenii de stiinta emitand cateva teorii pentru a explica acest fenomen.    Doar recent s-au descoperit toate efectele pe care ploaia acida le poate avea:

.Efect asupra lacurilor si ecosistemelor acvatice

Unul dintre efectele directe pe care le produce ploaia acida este acela asupra lacurilor si ecosistemelor acvatice. Ploaia acida care ajunge pe pamint spala ingrasamintele chimice si alte substante toxice conducandu-le in lacuri.Acest lucru duce la scaderea pH-ului apei lacurilor cu efecte nocive asupra faunei si florei . In Muntii Adirondack din SUA, o patrime din lacuri si iazuri sunt acidice, si multe dintre ele si-au pierdut deja pestii. Toate raurile majore ale Norvegiei au fost scuturate de ploaia acida, reducand drastic populatia de somon si pastrav.

Efect asupra padurilor si solurilor

Efectul ploii acide asupra copacilor constituie o problema majora. Se pare ca cele mai afectate sunt padurile de conifere. Acidul reactioneaza cu substantele nutritive necesare copacilor, cum sunt calciul, magneziul, potasiul, ceea ce ingreuneaza hranirea lor. Aceasta face ca arborii sa fie mai susceptibili la alte fenomene: nu mai pot rezista vantului sau greutatii zapezii. Ploaia acida face sa le cada frunzele, iar copacii afectati au o culoare palida, anormala.

Efect asupra atmosferei

Unii dintre constituentii poluarii acide sunt sulfati, nitrati, hidrocarburi si ozon. Acestia exista in aer sub forma de particule uscate si contribuie la formarea cetii, micsorand vizibilitatea. Acest lucru este foarte grav, mai ales in cazul pilotarii avioanelor. Ceata acida intervine si in cazul circulatiei luminii solare spre pamint si inapoi. In Arctica, aceasta afecteaza cresterea lichenilor, hrana a multor animale precum renii.

Efect asupra arhitecturii

Particulele acide se depun pe cladiri si statui, provocand coroziunea lor. De exemplu, Capitoliul din Ottawa se dezintegreaza din cauza excesului de dioxid de sulf din atmosfera. La contactul cu acidul, calcarul si marmura se transforma intr-o substanta moale numita gips, ceea ce explica coroziunea cladirilor si statuilor. Parthenon-ul din Atena, Grecia, cat si Taj Mahal-ul din Agra, India se deterioreaza datorita ploii acide. In plus, podurile, caile ferate, avioanele au de suferit, astfel incat se cheltuiesc tot mai multi bani pentru repararea stricaciunilor produse de ploaia acida.

Efect asupra oamenilor

Printre cele mai serioase probleme provocate de poluarea acida, se numara problemele respiratorii. Dioxidul de sulf si oxizii de azot provoaca probleme respiratorii precum astm, tuse, dureri de cap, iritari ale ochilor, nasului si gatului. O problema indirecta o reprezinta metalele toxice care, dizolvate in apa, ajung apoi in fructe, plante, tesuturile animalelor, care sunt consumate de om. Chiar daca aceste substante nu afecteaza animalele, ele pot fi daunatoare pentru om.Metale precum mercurul sau aluminiul se acumuleaza in organismul uman provocand diferite afectiuni chiar si moartea.

Cum putem preveni aceasta catastrofa?

Cea mai buna metoda impotriva ploii acide este prin reducerea cantitatii de dioxid de sulf si a oxizilor de azot emanati de centrale, de autovehiculele motorizate si de fabrici.

Reducerea emisiilor de SO2 se poate face:

-inaintea combustiei prin curatarea carbunelui de materialul inert ce contine FeS2.

-in timpul combustiei prin amestecarea in benzina a unei solutii de calcar pisat ce poate reduce emisiile de SO2 . Aceasta reactioneaza cu dioxidul de sulf si reduce emisiile cu peste 90 %.

-dupa combustie prin desulfurarea umeda a gazelor

Reducerea emisiilor de NOx se poate face:

-in timpul arderii prin supraincalzirea aerului inaite de ardere

-dupa ardere printr-uns istem catalitic de reducere

Cea mai simpla metoda de a reduce din aceste emanatii este folosirea in cantitati mai mici a energiei provenita din combustibilii fosili. Fiecare, personal, poate ajuta. De fiecare data cand un consumator cumpara un dispozitiv de micsorare a energiei, adauga izolare la casa sau ia autobuzul pana la serviciu, automat el/ea conserva energie si ca urmare lupta impotriva ploii acide