La lluvia ácida se forma cuando la humedad en el aire se combina con los óxidos

de nitrógeno, el dióxido de azufre y el 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 ácidos nítricos, ácido sulfuroso y ácido

sulfúrico. Finalmente, estas sustancias químicas caen a la tierra acompañando a

las precipitaciones, constituyendo la lluvia ácida.

Los contaminantes atmosféricos primarios que dan origen a la lluvia ácida pueden

recorrer grandes distancias, siendo trasladados por los vientos 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 CO2atmosférico, que forma ácido carbónico,

H2CO3. 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.

Formación de la lluvia ácida[editar]

Una gran parte del SO2 (dióxido de azufre) emitido a la atmósfera procede de

la emisión natural que se produce por laserupciones volcánicas, que son

fenómenos irregulares. Sin embargo, una de las fuentes de SO2 es la industria

metalúrgica. El SO2 puede proceder también de otras fuentes, por ejemplo

como el sulfuro de dimetilo, (CH3)2S, y otros derivados, o como sulfuro de

hidrógeno, H2S. Estos compuestos se oxidan con el oxígeno atmosférico

dando SO2. Finalmente el SO2 se oxida a SO3 (interviniendo en la reacción

radicales hidroxilo y oxígeno) y este SO3 puede quedar disuelto en las gotas de

lluvia, es el de las emisiones de SO2 en procesos de obtención de energía: el

carbón, el petróleo y otros combustibles fósiles contienen azufre en unas

cantidades variables (generalmente más del 1 %), y, debido a la combustión, el

azufre se oxida a dióxido de azufre.

S + O2 → SO2

Los procesos industriales en los que se genera SO2, por ejemplo, son los

de la industria metalúrgica. En la fasegaseosa el dióxido de azufre se oxida

por reacción con el radical hidroxilo por una reacción intermolecular.

SO2 + OH· → HOSO2 seguida por HOSO2· + O2 → H2O· + SO 3

En presencia del agua atmosférica o sobre superficies húmedas, el trióxido

de azufre (SO3) se convierte rápidamente en ácido sulfúrico H2SO4).

SO3(g) + H2O (l) → H2SO4(l)

Otra fuente del óxido de azufre son las calderas de calefacción

domésticas que usan combustibles que contiene azufre (ciertos

tipos de carbón o gasóleo).

El NO se forma por reacción entre el oxígeno y el nitrógeno

atmosféricos a alta temperatura.

O2 + N2 → 2NO

Una de las fuentes más importantes es a partir de las

reacciones producidas en los motores térmicos de los

automóviles y aviones, donde se alcanzan temperaturas muy

altas. Este NO se oxida con el oxígeno atmosférico,

O2 + 2NO → 2NO2, y este 2NO2

y reacciona con el agua dando ácido nítrico (HNO3), que

se disuelve en el agua.

3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO

Para evitar esta producción se usan en los

automóviles con motor de gasolina, los catalizadores

que disocian el óxido antes de emitirlo a la atmósfera.

Los vehículos con motor diesel no pueden llevar

catalizadores y por lo tanto, en este momento son los

únicos que producen este gas.

Efectos de la lluvia ácida[editar]

La acidificación de las aguas de lagos, ríos y mares dificulta el desarrollo de vida

acuática, lo que aumenta en gran medida la mortalidad de peces. Igualmente,

afecta directamente a la vegetación, por lo que produce daños importantes en las

zonas forestales, y acaba con los microorganismos fijadores de nitrógeno.

Una gárgola que ha sido dañada por la lluvia ácida.

El término "lluvia ácida" abarca la sedimentación tanto húmeda como seca de

contaminantes ácidos que pueden producir el deterioro de la superficie de los

materiales. Estos contaminantes que escapan a la atmósfera al quemarse carbón

y otros componentes fósiles reaccionan con el agua y los oxidantes de la

atmósfera y se transforman químicamente en ácido sulfúrico y nítrico. Los

compuestos ácidos se precipitan entonces caen a la tierra en forma de lluvia,

nieve o niebla, o pueden unirse a partículas secas y caer en forma de

sedimentación seca.

La lluvia ácida por su carácter corrosivo, corroe las construcciones y las

infraestructuras. Puede disolver, por ejemplo, el carbonato de calcio, CaCO3, y

afectar de esta forma a los monumentos y edificaciones construidas

con mármol ocaliza.

Un efecto indirecto muy importante es que los protones, H+, procedentes de la

lluvia ácida arrastran ciertos iones del suelo. Por ejemplo, cationes de hierro,

calcio, aluminio, plomo o zinc. Como consecuencia, se produce un

empobrecimiento en ciertos nutrientes esenciales y el denominado estrés en las

plantas, que las hace más vulnerables a las plagas.

Los nitratos y sulfatos, sumados a los cationes lixiviados de los suelos,

contribuyen a la eutrofización de ríos y lagos, embalses y regiones costeras, lo

que deteriora sus condiciones ambientales naturales y afecta negativamente a su

aprovechamiento.

Un estudio realizado en 2005 por Vincent Gauci1 de Open University, sugiere que

cantidades relativamente pequeñas desulfato presentes en la lluvia ácida tienen

una fuerte influencia en la reducción de gas metano producido por metanógenosen

áreas pantanosas, lo cual podría tener un impacto, aunque sea leve, en el efecto

invernadero.2

Soluciones[editar]

Entre las medidas que se pueden tomar para reducir la emisión de los

contaminantes precursores de éste problema tenemos las siguientes:

Reducir el nivel máximo de azufre en diferentes combustibles.

Trabajar en conjunto con las fuentes fijas de la industria para establecer

disminuciones en la emisión de SOx y NOx, usando tecnologías para control

de emisión de estos óxidos.

Impulsar el uso de gas natural en diversas industrias.

Introducir el convertidor catalítico de tres vías.

La conversión a gas en vehículos de empresas mercantiles y del gobierno.

Ampliación del sistema de transporte eléctrico.

Instalación de equipos de control en distintos establecimientos.

No agregar muchas sustancias químicas en los cultivos.

Adición de un compuesto alcalino en lagos y ríos para neutralizar el pH.

Control de las condiciones de combustión (temperatura, oxígeno, etc.).

Daños a la Salud por los Óxidos de NitrógenoLos óxidos de nitrógeno son compuestos de oxígeno y nitrógeno, formados en combustiones comunes, a partir principalmente del nitrógeno y el oxígeno del aire, a alta presión y temperatura.

Se producen en los motores de combustión interna de los automotores, plantas de energía térmica, incineradores e industrias que utilizan el carbón mineral.

Los principales óxidos de nitrógeno son el óxido nitroso (monóxido de nitrógeno, NO), el óxido nítrico (pentóxido de dinitrógeno), el dióxido de nitrógeno (No2) y el ácido nítrico.

El óxido nitroso (NO) se forma por reacción del nitrógeno atmosférico y del oxígeno en las cámaras de combustión de los motores, a alta temperatura y presión. En las concentraciones en que se produce no es contaminante, pero en el aire se oxida a dióxido de nitrógeno (No2)' importante elemento de la niebla fotoquímica o smog, que se produce en las grandes ciudades.

El dióxido de nitrógeno es muy dañino, pues al ser inhalado forma ácido nítrico con la humedad de los bronquios.

En presencia de la luz solar e hidrocarburos, estos óxidos reaccionan con el oxígeno de la atmósfera para formar ozono o neblumo, que se forma en ciudades grandes y en la cercanía de industrias siderúrgicas, en condiciones especiales de humedad atmosférica y falta de circulación del aire.

Por influencia de la luz se producen reacciones fotoquímicas y se originan el nitroperoxiacetilo (PAN) y el nitroperoxibenzoilo, que irritan los ojos y la garganta y producen serios daños a la agricultura, decoloración de objetos y destrucción de edificaciones de piedra. En el Perú, los lugares más afectados son Ilo (Moquegua), La Oroya y Chimbote, por la presencia de siderúrgicas.

¿Qué daño causa el Dióxido de Azufre al ser humano y al medio ambiente?

Durante su proceso de oxidación en la atmósfera, este gas forma sulfatos, es decir, sales que pueden ser transportadas en el material particulado respirable (PM10) y que en presencia de humedad forman

ácidos. Luego, estos ácidos son una parte importante del material particulado secundario o fino (PM2.5).

Tanto la exposición a sulfatos como a los ácidos derivados del SO2, es de extremo riesgo para la salud debido a que éstos ingresan directamente al sistema circulatorio humano a través de las vías respiratorias.

Efectos en la salud

El SO2 es higroscópico, es decir, cuando está en la atmósfera reacciona con la humedad y forma aerosoles de ácido sulfúrico y sulfuroso que luego forman parte de la llamada lluvia ácida. La intensidad de formación de aerosoles y el período de permanencia de ellos en la atmósfera depende de las condiciones meteorológicas reinantes y de la cantidad de impurezas catalíticas (sustancias que aceleran los procesos) presentes en el aire. Pero en general, el tiempo medio de permanencia en la atmósfera asciende a unos 3-5 días, de modo que puede ser transportado hasta grandes distancias.

La contaminación del aire por SO2 causa los siguientes efectos:

Opacamiento de la córnea (queratitis). Dificultad para respirar. Inflamación de las vías respiratorias. Irritación ocular por formación de ácido sulfuroso sobre las

mucosas húmedas. Alteraciones psíquicas. Edema pulmonar. Paro cardíaco. Colapso circulatorio.

El dióxido de azufre (SO2) también se ha asociado a problemas de asma y bronquitis crónica, aumentando la morbilidad y mortalidad en personas mayores y niños.El azufre es un veneno altamente nocivo para la salud de las personas, aunque podemos ser más resistentes que otras criaturas que cohabitan con nosotros en esta región. Por ejemplo, el nivel de 0,3 µg por metro cúbico de aire es un valor que implica potencial riesgo para la salud humana, pero para los árboles, un valor de 0,2 µg ya es muy grave. Por lo

mismo, tanto los óxidos de azufre (SOx) como el ácido sulfúrico (H2SO4) están relacionados con el daño y la destrucción de la vegetación, deterioro de los suelos, materiales de construcción y cursos de agua.

Efectos sobre la salud humana y el medio ambiente.

Es una sustancia corrosiva para la piel y el tracto respiratorio, provocando enrojecimiento y quemaduras cutáneas graves.

La inhalación en elevadas concentraciones y durante un corto periodo de tiempo, puede originar un edema pulmonar cuyos efectos no se observan hasta pasadas unas horas, agravándose con el esfuerzo físico. Una exposición prolongada puede afectar al sistema inmune y al pulmón, dando lugar a una menor resistencia frente a infecciones y causar cambios irreversibles en el tejido pulmonar.Con respecto a los impactos producidos en el medio ambiente, se trata de una sustancia que tiene una gran trascendencia en la formación del smog fotoquímico, ya que al combinarse con otros contaminantes atmosféricos (por ejemplo los COVDM) influye en las reacciones de formación de ozono en la superficie de la tierra.

Por otra parte el NO2 se forma a partir de la oxidación del óxido nítrico (NO), y tiene una vida corta en la atmósfera ya que se oxida rápidamente a nitratos (NO3

-) o a HNO3 (ácido nítrico). En este último caso, se produce el fenómeno de la lluvia ácida que consiste en la reacción de los nitratos (NO3) con la humedad existente en el ambiente, dando lugar a ácido nítrico (HNO3), que precipita causando grandes destrozos en los bosques y la acidificación de las aguas superficiales.