Quimica Biológica - La lluvia ácida

1. La lluvia ácida es un fenómeno que se refiere a la precipitación que es significativamente más ácida que la lluvia natural. El mismo incluye también a la nieve y niebla ácida. En la lluvia ácida, el PH es inferior a 5 teniendo una gran implicancia en los sistemas biológicos.
   La lluvia se origina cuando la humedad de aire se combina con ciertos óxidos como los óxidos de nitrógeno o dióxido de azufre que son emitidos por fábricas, centrales eléctricas, calderas de calefacción y vehículos que queman carbón p productos derivados del petróleo que contengan azufre. Éstos óxidos, en interacción con el agua de lluvia forma ácidos fuertes como HCl (ácido clorhidríco), H2SO4 (ácido sulfúrico), NHO3 (ácido nítrico), que finalmente, estas sustancias químicas caerían a la tierra acompañando a las precipitaciones.
   La lluvia ácida precipita lejos de la fuente de los contaminantes primarios constituyendo asi un problema de contaminación que no respeta las fronteras estatales o nacionales debido al transporte de largo alcance al que están sometidos los contaminantes atmosféricos.
   La lluvia ácida tiene una variedad de consecuencias dañinas para el medio ambiente, y la presencia de partículas ácidas en el aire también tiene efectos directos sobre la salud humana. Sin embargo, los efectos de la lluvia ácida sobre el suelo varían mucho de región en región.
   El grado en que la precipitación ácida afecta a la biología en una determinada zona depende mucho de la composición del suelo y de la roca en dicha área. Si la capa de roca caliza o material calcáreo, el ácido puede neutralizarse eficazmente (amortiguarse), ya que estas rocas están compuestas de carbonato de calcio (CaCO3). Por el contrario, las zonas que resultan muy afectadas por la lluvia ácida son aquellas donde predominan las rocas graníticas o el cuarzo, ya que el suelo tiene poca capacidad de neutralizar el ácido.
   La lluvia ácida tiene efectos sobre algunos cultivos agrícolas debido a su capacidad de atacar las plantas. La misma produce una reducción en la velocidad de la fotosíntesis y una disminución en la cantidad de biomasa de la planta (trigo, cebada, algodón, tomate).
   Por otro lado, los árboles atacados por la precipitación ácida pierden nutrientes minerales básicos como K, Mg y Ca, el follaje pierde su cubierta cerosa exponiéndolas a plagas y enfermedades limitando el hábitat de ciertos animales. Los cuerpos de agua se contamina con la acidez de la lluvia provocando la muerte de los peces y otros organismos acuáticos.
   En las ciudades, la lluvia ácida afecta a monumentos históricos elaborados con piedra caliza, metal y mármol.

1. Las fuentes de generación de gases formadores de lluvia ácida son producidos fundamentalmente por el consumo de combustibles fósiles como el petróleo, gas natural y carbón. A su vez más del 50 % de toda la contaminación atmosférica se debe al uso de combustibles para el transporte automotor. También hay industrias potencialmente productoras de dióxido de azufre.
2.  Además de a los seres vivos, la lluvia ácida afecta también a las construcciones y materiales. Es común observar monumentos, edificios o construcciones de piedra, alterados por los ácidos que contienen estos contaminantes, los cuales reaccionan con sus componentes graníticos o calcáreos, demoliéndolos o debilitándolos, convirtiendo este fenómeno en una verdadera amenaza para las edificaciones.

En cuanto al sistema biológico, la lluvia ácida aumenta la acidez de las aguas de ríos y lagos, lo que se traduce en importantes daños en la vida acuática, tanto piscícola como vegetal. Aumenta la acidez de los suelos, lo que se traduce en cambios en la composición de los mismos, produciéndose la lixiviación de nutrientes importantes para las plantas, tales como el Calcio, y movilizándose metales tóxicos, tales como el Cadmio, Níquel, Manganeso, Plomo y Mercurio, que de esta forma se introducen también en las corrientes de agua. La vegetación expuesta directamente a la lluvia ácida sufre no sólo las consecuencias del deterioro del suelo, sino también un daño directo que puede llegar a ocasionar incluso la muerte de muchas especies. Por lo tanto, en la ciudad de Rosario se ve más afectado el Río Paraná y la zona circundante a este, como así también aquellos sectores verdes.

La ciudad de Rosario está emplazada sobre un tipo de suelo Entisol, los cuales se ubican principalmente a los alrededores del río Paraná el cual divide la provincia de Santa Fe con la de Corrientes. Es un tipo de suelo que no muestra ningún desarrollo definido de perfiles, formados básicamente por su material parental inalterado. Sin embargo hacia el Oeste de la ciudad se puede encontrar un tipo de suelo Molisol, que generalmente se encuentra bajo una cobertura de pasturas; su material parental es generalmente calcita, loess, o areniscas, fundamentalmente movidos por el viento. 

Las direcciones de viento preponderantes son NE-ENE, SE y SO. Las máximas intensidades de viento se dan marcadamente desde el cuadrante SO, con velocidades medias superiores a 60 km/h y ráfagas superiores a 90 km/h. Como se muestra en la imagen a continuación, el Parque Industrial Rosario Oeste es afectado por los vientos NE, provocando que los contaminantes que están en el aire tengan un transporte de largo alcance llegando hacia la zona del Río Paraná en donde estos precipitan en forma de lluvia ácida.

[pic 1]

Las fuentes emisoras de gases se ubican principalmente en las industrias y centrales térmicas en zona Oeste, que queman combustibles fósiles, eliminan a la atmósfera óxidos de azufre y óxidos de nitrógeno, estos se combinan con la humedad atmosférica formando así ácido nítrico y sulfúrico.

1. Las medidas mitigadores de los efectos de la lluvia ácida pueden ser:

• Adición de un compuesto alcalino en lagos y ríos para neutralizar el pH mediante una solución amortiguadora, ya que esta tiene la propiedad de mantener estable el pH de una disolución frente a la adición de cantidades relativamente pequeñas de ácidos o bases fuertes.

En unos pocos casos se han realizado intentos de neutralizar la acidez por medio de la adición de calcita o hidróxido de calcio Ca(OH)2 a los lagos, sin embargo, este proceso debe repetirse cada pocos años para conseguir un valor de pH estable.

...