Como Se Produce La Lluvia Acida
Sitio para estudiantes acerca de la lluvia ácida: ¿Qué causa la lluvia á Fuentes de lluvia ácida La lluvia ácida es causada por una reacción química que comienza cuando tales como el dióxido de azufre y los óxidos de nitrógeno salen al aire. Estos gases pueden alcanzar niveles muy altos de la atmósfera, en donde se mezclan y reaccionan con agua, oxígeno y otras substancias químicas y forman más, conocidos como lluvia ácida.
- 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.
Las actividades humanas son la principal causa de la lluvia ácida. En el transcurso de las últimas décadas, los seres humanos han emitido tal cantidad de distintas substancias químicas al aire, que han cambiado la mezcla de gases en la atmósfera. Las centrales eléctricas emiten la mayor parte del dióxido de azufre y muchos de los óxidos de nitrógeno cuando queman, tales como carbón, para producir electricidad.
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¿Qué es y cómo se produce la lluvia ácida?
La lluvia ácida es una de las consecuencias de la contaminación atmosférica. Los gases procedentes de la quema de combustibles reaccionan con el oxígeno del aire y el vapor de agua, transformándose en ácidos que se depositan sobre la superficie terrestre a través de las precipitaciones.
¿Cómo se forma la lluvia ácida ejemplos?
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La lluvia ácida se forma cuando la humedad del aire se combina con óxidos de nitrógeno y dióxido de azufre o trióxido de azufre emitidos por fábricas, centrales eléctricas, calderas de calefacción y vehículos que queman carbón o productos derivados del petróleo que contengan azufre,
En interacción con el agua de la lluvia, estos gases forman ácido nítrico, ácido sulfuroso y ácido sulfúrico, Finalmente, estas sustancias químicas caen a la tierra acompañando a las precipitaciones, lo que constituye la lluvia ácida. Destruye plantas, cosechas y jardines, entre otros. Los contaminantes atmosféricos primarios que dan origen a la lluvia ácida pueden recorrer grandes distancias, ya que son trasladados por el viento a cientos o miles de kilómetros antes de precipitar en forma de rocío, lluvia, llovizna, granizo, nieve, niebla o neblina.
Cuando la precipitación se produce puede provocar deterioro en el medio ambiente. La lluvia normalmente presenta un pH de aproximadamente 5,65 (ligeramente ácido), debido a la presencia del CO 2 atmosférico, que forma ácido carbónico, H 2 CO 3, Se considera lluvia ácida si presenta un pH menor que 5 y puede alcanzar el pH del vinagre (pH 3), valores que se alcanzan cuando en el aire hay uno o más de los gases citados.
¿Dónde se produce la lluvia ácida?
Las sustancias precursoras de la lluvia ácida, se producen principalmente a partir de la quema de combustibles, principalmente en refinerías de petróleos, en centrales térmicas, en industrias que emplean hornos, en industrias de minerales, de compuestos de cloro, en la fabricación o producción orgánica de amoniaco y en
¿Cómo se produce la lluvia ácida y formule las reacciones quimicas?
¿Qué es la lluvia ácida? – Se conoce como lluvia ácida a un fenómeno ambiental de carácter nocivo, que ocurre cuando, en lugar de agua, se precipitan de la atmósfera diversas formas de ácidos orgánicos, producto de la reacción química entre algunos tipos de óxidos gaseosos presentes en ella y el vapor de agua condensada en las nubes.
- Estos óxidos orgánicos representan una fuente importante de contaminación atmosférica,
- La lluvia ácida no suele ser estrictamente ácido, sino diversas diluciones en agua de ácido carbónico, ácido nítrico, ácido sulfúrico o ácido sulfuroso, dependiendo de los contaminantes que abunden en una región, dado que los vientos pueden movilizar estos gases a lo largo de kilómetros de distancia.
Dicha reacción química suele producirse de la siguiente manera, por ejemplo: SO2 (dióxido de azufre gaseoso) + OH (hidroxilo presente en la atmósfera) = HOSO2, que a su vez reacciona con el oxígeno ambiental: HOSO2 + O2 = H2O (agua) + SO3 (trióxido de azufre), y este último compuesto, altamente contaminante, reacciona con el agua para producir H2SO4 (ácido sulfúrico).
- El resultado de dicha mezcla suele rondar niveles de pH de 3 (semejante al vinagre), lo cual es mucho más ácido que el normal de la lluvia de 5,65 (debido a la presencia regular de CO2 atmosférico que da origen a cantidades mínimas de ácido carbónico).
- Además, este tipo de precipitaciones suelen verse afectadas por las temperaturas y el clima, pudiendo darse bajo forma de rocío, neblina, granizo, lloviznas o incluso nieve,
Del modo que sea, su presencia en los diversos ecosistemas suele ser perniciosa, ya que alteran el balance químico de la tierra, el agua y deterioran la vida. Ver también: Lluvia
¿Quién es el responsable de la lluvia ácida?
GENERALIDADES DE LA LLUVIA ÁCIDA INTRODUCCIÓN Los principales precursores de la lluvia ácida son los óxidos de azufre y los óxidos de nitrógeno, compuestos químicos generados a través de dos vías principales: las fuentes antrópicas, principalmente a partir de la quema de combustibles fósiles, o las fuentes naturales, compuestas por emisiones volcánicas y fuentes termales, entre otras.
Los óxidos de azufre y nitrógeno emitidos a la atmósfera, sufren diferentes procesos de transporte y transformación química, en los cuales intervienen componentes meteorológicos como los vientos, la precipitación y la radiación solar, procesos del ciclo hidrológico como la condensación del vapor de agua y la emisión de gases contaminantes a la atmósfera.
El cambio más importante generado por este fenómeno, es la disminución del pH natural de la lluvia, la cual, después de que es depositada, genera la acidificación relacionada con los efectos negativos que ocasiona sobre ecosistemas acuáticos y terrestres, afectando árboles, plantas y cultivos, acidificando lagos y ríos y deteriorando edificaciones y demás infraestructura física.
La recopilación de información presentada, tiene como objetivo dar una idea general de la problemática del fenómeno y de las medidas para contrarrestar sus efectos. Se analizan procesos de generación, transporte, transformación de los precursores de lluvia ácida, la forma de depositación de estos contaminantes en el medio; el problema en torno al fenómeno, el seguimiento y monitoreo para su mitigación.
Además se presenta, el fenómeno de la precipitación ácida como un asunto a tener en cuenta a nivel investigativo y político, por lo que se describen los esfuerzos desarrollados a nivel internacional y nacional, en el que definen las precipitaciones ácidas como un indicador de calidad del aire, pero principalmente, como un asunto a tener en cuenta para la prevención y el control de la acidificación del medio.
- QUÍMICA DE LA LLUVIA ÁCIDA Las sustancias con un pH menor que 7 son ácidas, por el contrario, las sustancias con un pH mayor a 7 son consideradas básicas o alcalinas.
- La lluvia ácida ha tenido una particular importancia desde su aparición, debido a que está caracterizada por tener un pH menor al de la lluvia en su estado natural, considerada como una sustancia ácida, ya que tiene un pH alrededor de 5,6.
La acidez natural del agua lluvia se genera por el equilibrio existente con el bióxido de carbono (CO 2 ), formando el ácido carbónico (H 2 CO 3 ), el cual es un ácido débil.
- CO 2 + H 2 O ® H 2 CO 3
- La Figura 1 muestra diferentes sustancias en la escala de pH, entre las cuales se encuentra la lluvia en su estado natural.
- imagen1
La lluvia es considerada ¿contaminada¿, o lluvia ácida, cuando los óxidos de azufre y de nitrógeno intervienen en la química de la atmósfera y en su equilibrio, causando que el pH de la lluvia, disminuya a menos de 5,6 en la escala de pH. Como ejemplo se tiene, que la lluvia con un pH de 4, es 40 veces más ácida que la lluvia en su estado natural, esto debido a la escala logarítmica del pH (potencial de hidrógeno).
- La lluvia ácida y en general su proceso de precipitación en el medio es también denominado depositación ácida.
- Esta puede ser de dos tipos: la depositación seca o la depositación húmeda y depende de las formas precursoras (gaseosas o en aerosol) de las precipitaciones ácidas.
- En la Tabla 1 se presenta la clasificación de la lluvia de acuerdo con el pH.
Tabla 1. Clasificación del agua lluvia de acuerdo con el pH,
- imagen2
- DEPOSITACIÓN ÁCIDA
- La figura 2 describe cómo los precursores gaseosos de la lluvia ácida son depositados en forma húmeda y en forma seca.
- imagen3
- Depositación forma seca
Ocurre normalmente a pocos kilómetros del foco emisor. Consiste en el retorno al medio de gases como los óxidos de azufre y de nitrógeno en forma de partículas o de aerosoles, siendo depositados en forma seca. La depositación seca está además constituida por partículas de polvo, llamadas partículas suspendidas, que se conocen generalmente como polvo atmosférico, las cuales, pueden ser también de carácter básico.
- Depositación forma húmeda La precipitación húmeda es la que ha representado una mayor importancia y por lo tanto, una mayor cantidad de estudios sobre su comportamiento.
- Generalmente, la precipitación húmeda es más conocida por ser la causante de la acidificación en el medio, dejando muchas veces a un lado las precipitaciones secas.
Este tipo de depositación es formada cuando los compuestos gaseosos precursores de la lluvia ácida entran en contacto con el vapor de agua, la luz y el oxigeno de la atmósfera y se crea una mezcla de ácido sulfúrico y ácido nítrico. Después de estos procesos y de estas reacciones catalíticas iniciadas en forma fotoquímica en la atmósfera, esta mezcla viaja muchos kilómetros, precipitándose y cayendo al medio en forma de depositación húmeda.
El ácido producto de este proceso, se deposita en solución en el terreno y los vegetales durante las precipitaciones atmosféricas. El proceso de generación de las precipitaciones ácidas húmedas, sigue entonces, dos etapas: Etapa fotoquímica: que ocurre en fase gaseosa. El dióxido de azufre (SO2) y el óxido de nitrógeno (NO), se oxidan a trióxido de azufre (SO3) y dióxido de nitrógeno (NO2) respectivamente, gracias a la energía proporcionada por la radiación ultravioleta del sol y por los demás agentes oxidantes de la atmósfera.
Etapa catalítica: Tiene lugar en fase líquida y consiste en la transformación del SO2 original en ácido sulfúrico (H2SO4), por disolución acuosa, siendo catalizada principalmente, por la reacción con sales de hierro y de manganeso presentes en las gotas de agua.
Parte de este ácido es neutralizado en la atmósfera por el amoníaco, originándose iones amonio (NH4+), el resto aparece disuelto en las gotas de lluvia, acidificándola, en forma de iones sulfato SO4-2 y iones de hidrógeno H+. Los óxidos de nitrógeno pasan a formar ácido nítrico (HNO3) que también aparece disociado en forma iónica en las gotas de lluvia.
LLUVIA ÁCIDA Y LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA El término Contaminación atmosférica, describe el grupo de sustancias y procesos extraños a la atmósfera, que puedan llegar a ocasionar cualquier tipo de daño a la población humana y su entorno. La Contaminación atmosférica afecta gravemente la calidad del aire, el cual está asociado al aire benigno respirable por el hombre.
- La lluvia ácida hace parte de los problemas relacionados con la Calidad del Aire, ya que además de afectar el entorno humano, afecta la salud de los seres vivos.
- Las sustancias causantes de la contaminación se denominan contaminantes, los cuales tienen diferentes formas de ser generados o emitidos a la atmósfera.
Estas sustancias principalmente son emitidas a partir de la quema de combustibles y se clasifican generalmente en: fijas, móviles y difusas. Las emisiones por fuentes fijas, se generan desde un lugar definido en el espacio y corresponden a emisiones puntuales o estáticas como chimeneas domésticas o de fábricas y sitios de almacenamiento de sustancias contaminantes, entre otras.
Las emisiones por fuentes móviles son aquellas que se generan mientras la fuente se encuentra en movimiento o cambiando constantemente de ubicación, exactamente se refieren a toda clase vehículos de combustión interna de tipo aéreo, terrestre y acuático. Las emisiones por fuentes difusas aparecen ocasionalmente y se refieren a aquellas fuentes que no tienen un sitio definido de emisión, como lo son los incendios forestales, de pastizales o agrícolas y el polvo levantado del suelo, entre otras.
En general, las sustancias generadoras de la contaminación atmosférica se dividen en dos grandes grupos según su mecanismo de formación: los contaminantes primarios y los contaminantes secundarios. Los óxidos de azufre emitidos directamente a la atmósfera, pertenecen a los contaminantes primarios (aquellos procedentes directamente de las fuentes de emisión), mientras que los productos de la reacción del nitrógeno atmosférico, los óxidos de nitrógeno y azufre con el vapor de agua y demás sustancias oxidantes de la atmósfera, son conocidos como contaminantes secundarios (aquellos originados por la interacción de dos o más contaminantes primarios o por reacción con los constituyentes normales de la atmósfera) Ver figura 3.
imagen4 PROCESOS DE GENERACIÓN DE LA LLUVIA ÁCIDA Y LAS TRANSFORMACIÓNES QUÍMICAS INVOLUCRADAS En la generación del fenómeno lluvia ácida, intervienen diferentes procesos meteorológicos, químicos y físicos de distinta índole, entre los que se encuentran la proximidad al mar y los combustibles utilizados, entre otros.
El ciclo hidrológico es uno de los procesos que tienen mayor incidencia en la generación de la lluvia ácida y sus efectos. La Figura 4, muestra la interacción entre el ciclo hidrológico, los vientos y los contaminantes, los cuales participan activamente en procesos de generación, transformación y transporte de la lluvia ácida.
Las fuentes naturales y antrópicas mostradas en la figura, emiten los gases y partículas que posteriormente son precipitados en el medio, en forma de depositación húmeda o depositación seca. imagen5 Al ser emitidos los precursores de lluvia ácida, estos se transforman reaccionando con el vapor de agua y otros compuestos atmosféricos.
La Figura 5 muestra la transformación química de la lluvia ácida, más específicamente de la depositación húmeda. Las ecuaciones representan los principales precursores de la lluvia ácida, los cuales reaccionan inicialmente gracias a la radiación solar (Etapa Fotoquímica) para posteriormente ser oxidados y convertirse en ácidos fuertes depositados a través de la lluvia.
Para el caso de los óxidos de azufre, estos funcionan como núcleos de condensación, los cuales son transportadas por medio de los vientos, trayendo consigo contaminantes transformados a través de largas distancias, para finalmente, permitir la precipitación de estas sustancias en lugares alejados de las fuentes emisoras.
Este mecanismo explica la problemática de la depositación húmeda relacionada con la Contaminación Transfronteriza o también llamada el Transporte a larga distancia de los contaminantes. Entre los procesos involucrados con la transformación química de los precursores de la lluvia ácida, se encuentran las reacciones de sus formas gaseosas y las reacciones al nivel de gotas de vapor de agua relacionadas con la precipitación húmeda.
- Estos procesos tienen lugar en la tropósfera y en las nubes respectivamente, correspondiendo a las dos etapas de depositación húmeda: la etapa fotoquímica y la etapa catalítica.
- Imagen6 El proceso desarrollado en la tropósfera, se refiere al momento en el cual los precursores del fenómeno son inicialmente oxidados.
Los radicales hidroxilos (OH), metilo (CH 3 ) y la molécula de ozono (O 3 ), se convierten en los principales agentes oxidantes en este proceso. A partir de las reacciones fotoquímicas, las formas atómicas del ión OH – y de los radicales metilos (CH 3 ), generan especies muy reactivas que inician la serie de reacciones en cadena del fenómeno.
- Los radicales OH son entonces, uno de los responsables de la oxidación inicial de los compuestos gaseosos de azufre y de nitrógeno presentes en la tropósfera.
- Durante estas reacciones se generan, las formas más oxidadas de los compuestos gaseosos precursores de la depositación húmeda.
- El segundo proceso a nivel molecular, explica la transformación química de los precursores de lluvia ácida en las nubes y describe la reacción de los gases precursores con el vapor de agua condensado.
En esta etapa, la solubilidad del SO 2 se incrementa en agua, debido a la presencia de agua oxigenada, la cual oxida el ácido sulfuroso (H 2 SO 3 ) que es la especie que se forma al disolverse el SO 2 en agua, para luego dar lugar a la formación del ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ).
- Otra vía posible de oxidación del SO 2 en fase acuosa, es producida cuando participan iones metálicos como el hierro y el manganeso, además de la participación de partículas sólidas.
- La formación de ácido nítrico se da preferiblemente en fase gas, debido a su baja solubilidad.
- El NO 2 también se oxida por la reacción de radicales OH, el ozono también produce la transformación del NO 2 a HNO 3,
La figura 6 muestra las reacciones ocurridas principalmente a nivel troposfera y de las nubes. imagen7 :
¿Cómo se forma el ácido?
Existen varias teorías para definir los ácidos y las bases, entre las que se encuentran la de Arrhenius, la de Brönsted-Lowry y la de Lewis.
Según la teoría de Arrhenius, Un ácido es una sustancia que cuando está en disolución acuosa cede iones hidronio (H 3 O + ) o (H + ), mientras que una base es una sustancia que en disolución acuosa cede iones hidroxilo (OH – ). Por ejemplo: el ácido clorhídrico (HCl) y el hidróxido de sodio (NaOH) son un ácido y una base de Arrhenius respectivamente.
Según la teoría de Brönsted-Lowry, Un ácido es una especie química que cede un ion hidronio a otra especie química (base de Brönsted-Lowry), mientras que una base es una especie química que acepta un ion hidronio de otra especie química (ácido de Brönsted-Lowry). Por ejemplo: el ácido acético (CH 3 COOH) y el amoníaco (NH 3 ) son un ácido y una base de Brönsted-Lowry respectivamente.
Según la teoría de Lewis, Un ácido es una sustancia química que acepta un par de electrones de otra sustancia química (base de Lewis), mientras que una base de Lewis es una sustancia que cede un par de electrones a otra sustancia (ácido de Lewis). Por ejemplo: el trifluoruro de boro (BF 3 ) y el ion fluoruro (F – ) son un ácido y una base de Lewis respectivamente.
Los ácidos de tipo oxácidos suelen formarse por la reacción entre un óxido no metálico con el agua, mientras que los ácidos de tipo hidrácidos se forman por la combinación de un no metal con el hidrógeno en solución acuosa. Por ejemplo: el ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ) es un oxácido y el ácido clorhídrico (HCl (ac) ) es un hidrácido, 
Por otra parte, las bases pueden formarse como resultado de la reacción entre un óxido metálico y el agua. Por ejemplo: el hidróxido de magnesio (Mg(OH) 2 ).
¿Que se entiende por lluvia ácida?
La lluvia ácida es lluvia que se ha vuelto ácida debido a ciertos contaminantes que se hallan en el aire. La lluvia ácida es un tipo de deposición ácida, que puede aparecer en muchas formas. La deposición húmeda se refiere a la lluvia, la nieve, el aguanieve o la niebla, cuya acidez es mucho mayor que la normal.
¿Cómo se identifica la lluvia ácida?
Sitio para estudiantes acerca de la lluvia ácida: La escala del pH La lluvia ácida y la escala de pH La escala de pH mide el grado de acidez de un objeto. Los objetos que no son muy ácidos se llaman básicos. La escala tiene valores que van del cero (el valor más ácido) al 14 (el más básico). Tal como puedes observar en la escala de pH que aparece arriba, el agua pura tiene un valor de pH de 7.
- Ese valor se considera neutro – ni ácido ni básico.
- La lluvia limpia normal tiene un valor de pH de entre 5.0 y 5.5, nivel levemente ácido.
- Sin embargo, cuando la lluvia se combina con dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno—producidos por las centrales eléctricas y los automóviles—la lluvia se vuelve mucho más ácida.
La lluvia ácida típica tiene un valor de pH de 4.0. Una disminución en los valores de pH de 5.0 a 4.0 significa que la acidez es diez veces mayor. Cómo se mide el pH En los laboratorios se emplean numerosos dispositivos de alta tecnología para medir el pH.
Una manera muy fácil en la que puedes medir el pH es usando una tira de, Cuando tocas algo con una tira de papel tornasol, el papel cambia de color dependiendo de si la substancia es ácida o básica. Si el papel se vuelve rojo es porque la substancia es ácida, y si se vuelve azul quiere decir que la substancia es básica.
| | | : Sitio para estudiantes acerca de la lluvia ácida: La escala del pH
¿Que nos protege de la lluvia ácida?
Una excelente manera de disminuir la lluvia ácida es generar energía eléctrica sin usar combustibles fósiles. En su lugar, la gente puede utilizar fuentes de energía renovable, tales como la energía solar y la energía eólica.
¿Qué es el pH y qué significa?
Para entender el concepto necesitamos primero comprender ¿Qué es el pH o potencial de hidrógeno? Se trata de un valor utilizado con el objetivo de medir la alcalinidad (base) o acidez de una determinada sustancia, indicando el porcentaje de hidrógeno que encontramos en ella, midiendo la cantidad de iones ácidos (H+).
¿Qué es lo que es el pH?
¿Qué es el pH? El pH es una medida que indica la acidez o la alacalinidad del agua. Se define como la concentración de iones de hidrógeno en el agua. La escala del pH es logarítmica con valores de 0 a 14.
¿Que se entiende por lluvia ácida?
La lluvia ácida es lluvia que se ha vuelto ácida debido a ciertos contaminantes que se hallan en el aire. La lluvia ácida es un tipo de deposición ácida, que puede aparecer en muchas formas. La deposición húmeda se refiere a la lluvia, la nieve, el aguanieve o la niebla, cuya acidez es mucho mayor que la normal.
¿Cuáles son los efectos de la lluvia ácida en los seres humanos?
PROBLEMA DE LA LLUVIA ÁCIDA La lluvia ácida es considerada como un problema de calidad del aire con consecuencias no tan directas sobre la salud humana. Sin embargo, el fenómeno causa la acidificación del medio, generando efectos sobre los suelos, la vegetación y los cuerpos de agua, los cuales afectan directamente la calidad de vida de la población.
Según lo proclamado en 2004 por la Organización Meteorológica Mundial-OMM, la acidificación del medio es catalogada a nivel global como un asunto que hace vulnerables a las regiones de Asia, África y Sudamérica, esto debido a los procesos regionales, entre los que se encuentran el desarrollo económico y el crecimiento poblacional, el uso del suelo y diferentes cambios a nivel climático.
Además de los efectos en el entorno, la lluvia ácida ha sido catalogada como un complejo problema científico, del que hasta el momento no se ha encontrado una solución definitiva. Esto debido a que sus efectos han sido documentados en diferentes regiones, como un problema transfronterizo que afecta directamente ecosistemas en países alejados a las fuentes precursoras de lluvia ácida.
- De esta manera, países con una baja producción de emisiones contaminantes, se han visto afectados por emisiones provenientes de zonas con una alta producción de óxidos de azufre y de nitrógeno.
- A continuación se describen los asuntos relacionados con la problemática desencadenada por la emisión de precursores de la lluvia ácida: el transporte a larga distancia de los contaminantes y los efectos generados, de los cuales se mencionarán los antecedentes (localizados principalmente en Europa) y los efectos específicos generalizados alrededor del mundo.
TRANSPORTE A LARGA DISTANCIA DE LOS CONTAMINANTES La lluvia ácida se produce siguiendo la dirección del viento desde las áreas de importantes emisiones de dióxido de azufre (SO 2 ) y de formación de óxidos de nitrógeno (NO X ). La lluvia ácida es considerada entonces como un fenómeno relacionado con el transporte de los contaminantes, el cual es determinado por la dirección y velocidad del viento, además de otros aspectos topográficos y meteorológicos que incluyen la altitud y la latitud (factores que determinan la altura de capa de mezcla de los contaminantes, y fenómenos de inversión térmica que determinan los grados de contaminación, entre otros).
Los mecanismos de transporte y transformación de la lluvia ácida configuran el problema de la Contaminación Transfrontera o transfronteriza. Los vientos, tienen una gran incidencia en el transporte de las nubes, las cuales se precipitan (depositación húmeda) en lugares bastante alejados del origen de las emisiones, después de varios días o semanas.
Por otro lado, la depositación seca se constituye en un factor importante en la neutralización del problema en lugares cercanos a las fuentes emisoras, ya que la precipitación seca tiene influencia a pocos kilómetros del sitio emisor. Lo anterior explica porqué, según lo dicho por la OMM en 1991, las precipitaciones húmedas son neutralizadas en menor grado a grandes distancias, incrementado la probabilidad de que se desencadenen sus efectos.
Ver Figura 1 ANTECEDENTES DE LOS EFECTOS DE LA LLUVIA ÁCIDA El primer escrito sobre el tema, fue el generado por Smith en 1872, quién publicó la obra titulada ¿Air and Rain, the beginnings of Chemical Climatology¿. Esta obra contiene un informe detallado acerca de las variaciones del carácter ácido de la lluvia sobre y en la cercanía de la ciudad de Manchester, Inglaterra.
imagen1 Años más tarde, el mismo autor utiliza por primera vez, el término ¿lluvia ácida¿ en su obra que trató sobre los principales factores que actúan en la formación del fenómeno. El aporte de Smith no es suficientemente valorado en el entorno científico de la época, sino mucho tiempo después, cuando se evidenció formalmente el daño de algunos lagos suecos en 1940.
Mientras tanto, se desarrollaron algunas investigaciones aisladas que lograron alcances importantes y que llevaron a la formalización del término ¿lluvia ácida¿, por ejemplo: en 1911, cuando se observa la directa relación entre sitios donde se llevaba a cabo la combustión de carbón y la inhibición en la germinación de ciertas especies de plantas; en 1919, cuando se demuestra que la acidez proveniente de la atmósfera acelera la acidificación de los suelos forestales y por último, cuando se reporta la relación entre los niveles bajos de producción de truchas y la acidez de lagos y quebradas en 1927.
Entre las investigaciones desarrolladas después de la formalización del término, se encuentra además, la realizada por Chernov en 1947, quien afirma que los minerales saturados de hidrógeno son altamente inestables (especialmente los ácidos), que se descomponen rápidamente liberando aluminio, magnesio y hierro, metales altamente tóxicos para las plantas.
- Fue hasta las décadas de los sesentas y setentas, que se empezaron a evidenciar serios efectos sobre organismos vegetales en conurbaciones cercanas a las principales fuentes estáticas de emisiones, así como en las áreas influenciadas por el calor de origen doméstico.
- En 1968, El sueco S.
- Oden demostró que las sustancias acidificantes que estaban recibiendo en abundancia los países escandinavos, provenían esencialmente de las regiones en las que estaban instaladas las industrias pesadas de Gran Bretaña y de Europa Central.
Como consecuencia de diversos estudios sobre este asunto, se firmó en Ginebra en 1979 un Convenio Internacional sobre la Contaminación Transfronteriza a larga distancia que entró en vigor en 1983. Publicaciones que coincidieron con La Conferencia de Estocolmo en 1972, permitieron dar a conocer que el transporte a larga distancia de los contaminantes se estaba convirtiendo en un importante asunto entre los países de Europa.
- Uno de los problemas mayormente tratados fue el de la acidificación de los lagos en Suecia, los cuales empezaron a mostrar una creciente acidez.
- En 1977 Guderian registra uno de los eventos de acidificación del medio, más notables: la destrucción del bosque de ¿Selva Negra¿, hecho en el cual, los árboles fueron muriendo después de recibir grandes cantidades de ácido sulfúrico depositado.
A comienzos de los años 80 en Alemania se habló de la muerte de los Bosques Waldsterben (Figura 2), evento que fue muy importante en la toma de medidas para mitigar los efectos de la lluvia ácida. Coppins en 1978, demuestra que la disminución desde 1970, de la diversidad de especies de líquenes se vio notablemente afectada en los dos últimos siglos.
Este estudio permitió esclarecer que los efectos (directos o indirectos) de los contaminantes atmosféricos sobre la biodiversidad, se entienden bajo distintos niveles de tolerancia entre las especies. imagen2 A partir de las investigaciones relacionadas con estos y otros efectos aislados en relación a la lluvia ácida, se generó una importante controversia acerca de la manera de actuar de las deposiciones ácidas: a través del suelo, según B.
Ulrich, (pedólogo especialista en suelos forestales) o a través de las hojas, según P Schütt. Para ambos casos, las ¿precipitaciones ácidas¿ se deben esencialmente al SO 2 y sólo en segundo lugar al NOx. La puesta en marcha de un dispositivo de observación sistemática de los bosques confirmó rápidamente las afirmaciones acerca del cambio de pH de la lluvia por parte de los científicos.
Se puso entonces en evidencia el agravamiento extremadamente rápido que estaba sufriendo el fenómeno: así, en Baden-Wutemberg, el 6% de los abetos estaba enfermo en 1981; en 1983, el porcentaje se incrementó hasta el 94%. En 1990, cerca de los 48 lagos de las montañas Adirondacks (Ver Figura 3) (Estado de Nueva York, Estados Unidos), mostraron que los daños debidos a las lluvias ácidas eran menos importantes de lo que se preveía en un principio; en parte, porque siete de los 48 lagos analizados estaban ya acidificados desde la época preindustrial a causa de fenómenos naturales.
Sin embargo en la actualidad se ha hecho notable el incremento de contaminantes sulfatados en el ecosistema. imagen3 Las medidas de control de las últimas décadas (esto en cuanto al seguimiento y monitoreo del fenómeno), han permitido una disminución de los efectos de la lluvia ácida.
Conceptos como el generado por Nillson en 1986: ¿Descarga crítica¿ propusieron la protección de ecosistemas a largo plazo, aspecto de prevención que se viene utilizando solamente hasta la actualidad. Este concepto propone medidas tendientes a la prevención de los efectos de la lluvia ácida cuando el impacto no pudiera compensarse por procesos naturales.
Mientras que estos conceptos fueron tenidos en cuenta en el siglo XX, los efectos de la lluvia ácida afectaron gravemente suelos y cuerpos de agua. En la actualidad, se vienen liderando programas para el monitoreo regional o local de la lluvia ácida. Entre los principales programas encontrados, están el de Europa, Norteamérica y el Nordeste de Asia, regiones que han dedicado esfuerzos importantes en la modelación del comportamiento del fenómeno, lo cual ha permitido la caracterización o simplemente establecer los lugares de origen de la contaminación transfrontera.
Los grados de control de la emisión de contaminantes primarios; y sus procesos de combustión, Las transformaciones químicas desencadenadas; Las cargas básicas de contaminantes naturales y antrópicos; El grado de sensibilidad de microorganismos, plantas, animales, y sus relaciones ecosistémicas. Las características del clima, la topografía y las superficies acuáticas o terrestres, que en conjunto y en ausencia de contaminantes, determinan el comportamiento y presencia de distintas plantas y animales.
Cabe destacar que la escala de aparición de los efectos de la lluvia ácida tiene dos componentes: la local, denominada también microecológica, con efectos en el entorno de distintas fuentes de emisión y otra de escala regional o global, denominada macroecológica o contaminación transfrontera.
Por otro lado, el Ciclo hidrológico desempeña un importante papel en el entendimiento de los efectos de la lluvia ácida en el medio, mas específicamente, en los ecosistemas. Como se evidencio en la problemática especificada anteriormente, los efectos específicos más importantes de la lluvia ácida recaen en los bosques.
Otros efectos importantes mencionados, lo representan la acidificación de las aguas (arriesgando el equilibrio de los ecosistemas acuáticos), de los suelos y aguas subterráneas por procesos de lixiviación y percolación. Un efecto directo de la lluvia ácida, se evidencia en la activación de metales tóxicos, sobre todo, de aluminio y metales pesados.
La presencia de agua con un pH bajo, unido a la existencia inactiva de estos metales y a la pérdida de los nutrientes de las plantas (como el potasio, el calcio y el magnesio), produce daños en las raíces que deterioran y hacen vulnerables a estos organismos. Algunos países desarrollados han registrado también problemas con los peces y animales acuáticos, además de daños potenciales a cultivos y el creciente deterioro de la infraestructura urbana.
Es probable, que la lluvia ácida penetrase en las reservas de aguas subterráneas, aumentando la solubilidad de los metales tóxicos y disminuyendo así, las fuentes de abastecimiento de agua potable. Los efectos específicos de la lluvia ácida a nivel de sistema suelo, agua, ecosistema terrestre, salud humana y construcciones se describen a continuación: Acidificación del sistema suelo La capacidad buffer de los suelos ha comprobado que no es suficiente para contrarrestar la depositación de contaminantes.
Muchos de los procesos naturales de los suelos se ven afectados, siendo uno de ellos la descomposición del material orgánico, que presenta una desaceleración en la actividad microbiana, provocando la lixiviación o lavado de los nutrientes y por ende, la disminución en su transformación. El proceso de acidificación del suelo incluye además, la formación de sulfatos, nitratos y cloruros, compuestos que se suman a los ya presentes, aumentando las probabilidades de que se movilicen cationes tóxicos como el aluminio (Al) y metales pesados.
El nivel de tolerancia a estos agentes depende de los materiales alcalinos que el suelo posea o que sean adicionados. Según varias investigaciones, los suelos forestales tienen una mayor protección debido a la cubierta arbórea que actúa como filtro. Sin embargo, varios autores coinciden en afirmar que los suelos forestales y los pastizales naturales están más amenazados que las zonas cultivadas debido a que estos no son sometidos a prácticas agrícolas como el encalado o procesos similares.
Acidificación de los sistemas acuáticos La acidificación de aguas continentales consiste en la disminución de su capacidad de neutralizar ácidos. Cuando la lluvia ácida es depositada, esta puede caer directamente a los cuerpos de agua o llegar a ellos a través del arrastre de la lluvia sobre el suelo o de su percolación.
Este proceso causa la acidificación de arroyos, ríos, lagos y aguas subterráneas, alterando el equilibrio de los iones del agua y de nuevo, aumentando el contenido de aluminio y demás metales pesados provenientes de su movilización en lechos acuáticos.
- El ciclo hidrológico explica los efectos de la lluvia ácida, pero aún más, sobre cuerpos acuáticos.
- Las precipitaciones ácidas lavan los metales contenidos en el suelo o los sedimentos de las cuencas hidrográficas y van separando partículas de materiales solubles, descargando estos metales en los lagos y demás cuerpos de agua.
El efecto más importante de la lluvia ácida en los sistemas acuáticos es la afectación a las poblaciones de peces por intoxicación con metales tóxicos, lo que genera graves efectos en las cadenas tróficas con consecuencias en la economía pesquera y problemas de salud ocasionados por la magnificación (acumulación de de toxinas en los organismos con el aumento de los niveles tróficos).
El consumo de peces con una mayor concentración de metales en su carne y la reducción de ciertos grupos de zooplancton, algas y plantas acuáticas, trastornan la cadena alimenticia de los lagos y potencialmente causa desequilibrios ecológicos y epidemiológicos, estos últimos evidenciados para la población humana.
Acidificación de los ecosistemas terrestres La lluvia ácida puede ocasionar daños en las plantas recién nacidas y se ha evidenciado el aumento en la vulnerabilidad de los árboles ante enfermedades y organismos parasitantes como insectos y hongos. El problema en las plantas más relevante, es el reemplazo del calcio por aluminio intercambiable, lo que ha producido graves sequías.
- Algunos efectos sobre plantas y organismos vegetales afectan directamente el equilibrio ecosistémico.
- Entre los efectos específicos se encuentran la corrosión de la capa grasa protectora de las hojas, además del ataque a las membranas constituyentes de la estructura interna del árbol.
- Ver Figura 4 imagen4 La sensibilidad de diferentes especies frente a los contaminantes atmosféricos, varía de acuerdo con la superficie de las hojas y la caducidad de las mismas.
Las especies de plantas menores que se ven más afectadas son los líquenes y los musgos, ya que toman directamente el agua a través de sus hojas. Los pájaros pequeños que viven cerca de aguas acidificadas se ven afectados en su reproducción, los huevos de varias especies de pájaros aparecen con paredes muy delgadas debido al aluminio ingerido a través de insectos que se desarrollan en aguas acidificadas.
Los animales herbívoros se ven afectados ya que al acidificarse los suelos, las plantas que aquellos ingieren, acumulan una mayor cantidad de metales pesados y aluminio. Lluvia ácida y la salud humana Entre los efectos directos de la lluvia ácida sobre la salud humana, se encuentran afecciones en los ojos, la piel, pérdida del cabello entre otros.
Se cree que la acidificación de las aguas subterráneas puede afectar el abastecimiento de agua potable, ya que se conoce el efecto negativo de metales tóxicos como el aluminio y el cadmio que se libera bajo condiciones de pH inferiores a 5, aunque se han encontrado casos altos de niveles de plomo, zinc y cadmio aún a pH superiores (entre 5.2 y 6.4).
Efectos en construcciones, materiales y pinturas Las estatuas y los monumentos de piedra sufren erosión, los materiales de construcción como acero, pintura, plásticos y cemento, mampostería, acero galvanizado, piedra caliza, piedra arenizca y mármol también están expuestos a sufrir daños (ver Figura 5).
Se acepta que el principal agente corrosivo individual de los materiales de construcción es el dióxido de azufre y sus productos secundarios. Las piedras arenisca y caliza se han utilizado con frecuencia como materiales para monumentos y esculturas. imagen5 :
¿Qué efectos tiene la lluvia ácida en el ambiente?
4. Efectos en lagos, ríos y mares – 
La lluvia ácida provoca que el pH de los lagos y ríos tengan un nivel de pH inferior a 6, lo que se conoce como acidificación. Esto dificulta el desarrollo de la vida acuática aumentando el número de peces muertos y afectando a la cadena alimentaria,
