Deposición ácida

Temario Conocimiento del problema de la lluvia ácida Lluvia ácida. Dispersión. Reacciones químicas. Origen de los reactivos. Alcances geográficos y efectos. Grande Lagos de Norteamérica, Selva Negra de Alemania y monumentos de mármol en Roma. Tecnologías aplicables para evitar la lluvia ácida Universidad de Belgrano - Cátedra de Ecología - Dr. Jorge Deschamps y Lic. Morales-Yokobori

Deposición ácida Fenómeno local o regional La deposición ácida es la precipitación desde la atmósfera de sustancias ácidas sobre la superficie terrestre. Involucra todo tipo de precipitaciones; es decir lluvia, nieve, niebla, etc. También puede ocurrir como deposición seca, sin que medie el agua, es decir como gases o partículas. El término científico correcto es deposición ácida y no lluvia ácida. Como las fuentes de los gases pueden estar a cientos de kilómetros de donde ocurre la lluvia ácida, el fenómeno no es solo local sino también regional; pero no llega a la escala global. Universidad de Belgrano - Cátedra de Ecología - Dr. Jorge Deschamps y Lic. Morales-Yokobori

Dispersión de los ácidos de la lluvia Los ácidos disueltos en el agua de lluvia se distribuyen a través de ríos y lagos, y mediante la percolación en suelo y las escorrentías. Escorrentía Percolación Universidad de Belgrano - Cátedra de Ecología - Dr. Jorge Deschamps y Lic. Morales-Yokobori

Lluvia ácida: Reacciones químicas El agua de lluvia es por naturaleza levemente ácida, con un pH de aproximadamente 5,6. La actividad del hombre ha incrementado su acidez: en zonas industriales el pH de lluvia ronda el valor 4, habiéndose detectado valores de hasta 2,6. Agua Dióxido de carbono Ácido carbónico H2O + CO2 → H2CO3 Universidad de Belgrano - Cátedra de Ecología - Dr. Jorge Deschamps y Lic. Morales-Yokobori

Deposición ácida: Reacciones químicas La mayor contribución a la deposición ácida proviene de los óxidos de sulfuro; principalmente dióxido de sulfuro y en menor medida los óxidos de nitrógeno, principalmente dióxido de nitrógeno y óxido nítrico (NOx) 2 SO2 + O2 + 2 H2O → 2 H2SO4 NO + NO2 + O2 + H2O → 2 HNO3 Dióxido de azufre Ácido sulfúrico óxido nítrico Ácido nítrico Dióxido de nitrógeno Universidad de Belgrano - Cátedra de Ecología - Dr. Jorge Deschamps y Lic. Morales-Yokobori

Conocimiento del problema de la lluvia ácida Los efectos corrosivos del dióxido de sulfuro (SO2) disuelto en la lluvia se comprenden desde por lo menos un siglo atrás. Robert Angus Smith, químico inglés del siglo XIX, fue pionero estudiando el fenómeno en Inglaterra, Escocia y Alemania: Descubrió que la acidez de la lluvia era debida principalmente a su contenido sulfúrico Demostró que la quema de carbón, los vientos, las frecuencias y cantidades de precipitación, la proximidad a las costas y la descomposición de materias orgánicas afectaban la concentración de sulfatos en la lluvia. En 1968, el científico sueco Svante Oden demostró que debido a las trayectorias de las masas de aire y las frecuencias e intensidades de precipitaciones, los compuestos sulfurados y nitrogenados pueden transportarse distancias de hasta 2000 km, convirtiendo el problema en regional. Página 38: The acid rain controversy Universidad de Belgrano - Cátedra de Ecología - Dr. Jorge Deschamps y Lic. Morales-Yokobori

Lluvia ácida: Origen de los reactivos La principal fuente de óxidos de azufre y nitrógeno es la quema de combustibles fósiles, principalmente petróleo y carbón. Los combustibles fósiles contienen compuestos azufrados y nitrogenados, que provienen de su origen orgánico. Los óxidos de azufre pueden también ser de origen natural, por ejemplo volcánico, incendios forestales, etc. Sin embargo, la relación entre óxidos de azufre de origen antropogénico y de origen natural es 3:1. Análogamente, para óxidos de nitrógeno la relación es 7:1. Universidad de Belgrano - Cátedra de Ecología - Dr. Jorge Deschamps y Lic. Morales-Yokobori

Alcances geográficos en EEUU Mediciones de acidez en las precipitaciones de EEUU, efectuadas por el Programa Nacional de Deposición Atmosférica de EEUU. Año 2006. Universidad de Belgrano - Cátedra de Ecología - Dr. Jorge Deschamps y Lic. Morales-Yokobori

Impactos sobre bosques En algunas regiones el suelo contiene mucho granito (suelo ácido) dificultando así la degradación de los ácidos. La deposición de los ácidos agota los cationes Ca2+ , Mg2+ y K+ necesarios para los árboles, a la vez que incrementa la liberación de iones de aluminio (Al3+), los cuales ingresan a los árboles causándoles su muerte. Bavaria, Alemania. Bosque de elevada altitud dañado por lluvia ácida. Este fenómeno dio significado al nombre de Selva Negra. Foto por Spitzbergler (AccuWeather) Universidad de Belgrano - Cátedra de Ecología - Dr. Jorge Deschamps y Lic. Morales-Yokobori

Impactos sobre organismos de agua dulce El fondo de los lagos no neutraliza fácilmente los ácidos. Grandes Lagos - Noreste de EEUU/ Sureste de Canadá El aluminio liberado por los ácidos en el bentos causa la muerte de peces El zooplancton es el grupo de organismos más afectado Universidad de Belgrano - Cátedra de Ecología - Dr. Jorge Deschamps y Lic. Morales-Yokobori

Impactos sobre monumentos Estas estatuas están hechas de mármol, un tipo de piedra caliza compuesta principalmente de carbonato de calcio (CaCO3). Donde primero se estudio fue en Roma. Las piedras calizas lentamente se disuelven en presencia de H+ (protones) según la reacción: CaCO3 (s) + 2 H+ (ac.) → Ca2+ (ac.) + CO2 (g) + H2O Universidad de Belgrano - Cátedra de Ecología - Dr. Jorge Deschamps y Lic. Morales-Yokobori

Deposición ácida en Argentina No es un problema grave, al menos a nivel regional. A nivel local las papeleras o pasteras liberan dióxido de azufre (SO2) y otros compuestos a la atmósfera; y podrían estar afectadas las personas vecinas a esas plantas industriales. Alto Paraná S.A., en ocasiones, utiliza o ha utilizado fueloil proveniente de Venezuela, el cual está contaminado con azufre, pues el mismo no fue tratado para su eliminación. Universidad de Belgrano - Cátedra de Ecología - Dr. Jorge Deschamps y Lic. Morales-Yokobori

Tecnologías aplicables previas a la combustión Limpiado del carbón: el peso específico del carbón es menor que el de los compuestos sulfurados. Se los puede separar lavándolos en medio acuoso, precipitando los compuestos sulfurados. Hidrodesulfurización del gas y productos refinados de petróleo como fuel oil, kerosene, etc.: es un proceso de catálisis química donde se forma ácido sulfhídrico H2S, que luego es capturado y convertido a ácido sulfúrico (H2SO4) que se comercia. Universidad de Belgrano - Cátedra de Ecología - Dr. Jorge Deschamps y Lic. Morales-Yokobori