LA LLUVIA ÁCIDA Y SUS CONSECUENCIAS

¿Qué es la lluvia ácida?

La lluvia ácida es un fenómeno que se forma en la troposfera, a través de reacciones fotoquímicas de ciertos contaminantes de la atmósfera como el dióxido de azufre (SO₂) y dióxido de nitrógeno (NO₂) que en fase gaseosa o fase acuosa se oxidan a ácido sulfúrico (H₂SO₄) y ácido nítrico (HNO₃), respectivamente. Estos ácidos disueltos en agua de las nubes caen con la lluvia, dando lugar a la lluvia ácida.

Las transformaciones fotoquímicas de estos contaminantes en la tropósfera, se describen a continuación:

SO_2(g)  + OH^-_(ac)                  HSO₃^-_(ac)

HSO₃^-_(ac)  +  O_2(g)                SO_3(g)  +  HO₂^-

La hidrolisis del trióxido de azufre (SO₃),  es una reacción que obviamente depende de la humedad  para que ocurra con facilidad:

SO_3(g)  +  H₂O_(l)                   H₂SO_4(ac)

Igualmente la formación del ácido nítrico (HNO₃) en la tropósfera contribuye a la formación de la lluvia ácida. Este ácido se forma por hidrólisis del pentóxido de dinitrógeno (N₂O₅), conformado a su vez por las reacciones:

NO_2(g)  +  O  + M                    NO_3(g)  +  M*

NO_3(g)  +  NO_2(g)                    N₂O_5(g)

N₂O_5(g)  +  H₂O_(l)                   2HNO_3(ac)

El pH de lluvia no contaminada con ácidos (H₂SO₄ y HNO₃), tienen un valor generalmente de 5.5 (ligeramente ácido), debido a la presencia del CO₂ atmosférico, que forma ácido carbónico,  H₂CO₃. Pero es frecuente encontrar en el noreste de los Estados Unidos un valor de pH de agua de lluvia de 4.3. Se considera lluvia ácida si presenta un pH de menor de 5 y puede alcanzar el pH del vinagre (pH= 3).

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¿Cuáles son las causas de la lluvia ácida?

La combustión de  los combustibles fósiles: petróleo, carbón, gas natural, proporcionan el 85% de la energía comercial mundial. Sabemos  que los combustibles fósiles, son restos de plantas, animales y microorganismos que vivieron hace millones de años y toda materia viva contiene algo de nitrógeno (N) y azufre (S), por esta razón también los combustibles fósiles contienen azufre y nitrógeno como impurezas de grado variable.

 Aproximadamente, un 80% del dióxido de azufre (SO₂) total en la atmósfera  procede de la quema de  combustibles fósiles, que son expulsados a la atmósfera en forma de SO₂, producto de la actividad antrópica.

Los óxidos de nitrógeno (NO), no se producen directamente en la combustión, estos se forman como consecuencia de la elevada temperatura. Para la combustión del combustible fósil como el petróleo o la gasolina  por ejemplo en el interior de los motores de combustión interna, se necesita de oxígeno del aire que actúa como comburente, por lo tanto las elevadas temperaturas alcanzadas hasta de 2000ºC, hacen  posible que el nitrógeno del aire no se mantenga inerte y reaccione con el oxígeno atmosférico, produciendo el monóxido de nitrógeno, de acuerdo a la reacción:

N_2(g)  +  O_2(g)                2NO_(g)                  

El monóxido de nitrógeno así formado es expulsado a la atmósfera y en la tropósfera sufre transformaciones fotoquímicas, dando lugar al dióxido de nitrógeno (NO₂) y este a su vez se transforma en ácido nítrico, pasando a formar parte de la lluvia ácida. Esto sucede relativamente en ciudades altamente contaminadas.

¿Qué consecuencias tiene la lluvia ácida?

La lluvia ácida causa pérdidas de cientos de millones de dólares por daños a las construcciones y a los monumentos en todas partes del mundo. Algunos químicos especialistas en medio ambiente lo llaman como la lepra de las piedras, para describir la corrosión de las piedras causadas por la lluvia ácida.

Igualmente, la lluvia ácida a afectado principalmente a lagos y bosques en el primero  ha reducido la cantidad de peces y en los segundos ha afectado el crecimiento y la calidad de los arboles, produciendo  la exfoliación de sus hojas. Está demostrado que los lagos más afectados son aquellos que tienen bajas concentraciones de aniones básicos como el HCO₃, los que amortiguan el cambio de pH.