Energía y medio ambiente

Qué es la lluvia ácida y formas de restaurar el daño que causa

Qué es la lluvia ácida y formas de restaurar el daño que causa


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

La lluvia ácida puede tener graves consecuencias para el medio ambiente, especialmente los ambientes acuáticos y los suelos. Si bien se han tomado medidas para limpiar muchas de las emisiones que lo causan, el daño ya se ha hecho a muchos entornos naturales en todo el mundo.

Sin embargo, hay luz al final del túnel. Resulta que existen algunos métodos que pueden emplearse para ayudar a reducir y revertir los efectos de la lluvia ácida en el mundo natural.

¿Qué es la lluvia ácida y qué la causa?

Como recordará de sus días de escuela secundaria, la lluvia ácida se forma cuando el dióxido de azufre (SO2) y óxidos de nitrógeno (NOX) se emiten a la atmósfera y
transportado por el viento y las corrientes de aire. Estos contaminantes reaccionan con las moléculas de agua en la atmósfera, así como con el oxígeno y otras sustancias químicas para formar ácidos sulfúrico y nítrico.

Estos ácidos luego se mezclan con más agua y otros materiales en la atmósfera, antes de caer al suelo como lluvia ácida.

RELACIONADO: CÉLULAS SOLARES QUE PODRÍAN GENERAR ENERGÍA A PARTIR DE LA LLUVIA

El fenómeno se identificó por primera vez en el siglo XIX, durante el apogeo de la Revolución Industrial. Robert Angus Smith, un químico escocés que trabaja en Manchester, Inglaterra, hizo la conexión entre la lluvia ácida y los contaminantes atmosféricos.

Una pequeña cantidad de dióxido sulfúrico y óxidos nitrosos son componentes naturales del medio ambiente y provienen de fuentes como volcanes, descargas eléctricas de rayos, etc. Sin embargo, las cantidades mucho mayores de lluvia ácida que se encuentran en la actualidad provienen de actividades industriales humanas, especialmente la quema. combustibles fósiles.

En la actualidad, las fuentes más comunes de estos óxidos son:

  • Quema de combustibles fósiles para generar electricidad. Dos tercios de SO2 y un cuarto de NOX en la atmósfera provienen de generadores de energía eléctrica.
  • Escape de vehículos y equipo pesado.
  • Manufactura, refinerías de petróleo y otras industrias.

Un problema importante con estos contaminantes es que pueden transportarse a distancias muy largas antes de formar lluvia ácida. Esto significa que los países pueden sufrir las consecuencias de las actividades industriales en lugares lejanos, no solo a nivel local.

¿Qué diferentes formas de lluvia ácida existen?

La lluvia ácida puede formarse o depositarse de dos formas diferentes:

  • Deposición húmeda
  • Deposición seca

La deposición húmeda es lo que comúnmente llamamos lluvia ácida. Aquí es donde los ácidos sulfúrico y nítrico que se forman en la atmósfera caen al suelo transportados por la lluvia, la nieve, la niebla o el granizo.

La deposición seca, por otro lado, consiste en depósitos de la atmósfera en ausencia de humedad.

"Las partículas ácidas y los gases pueden depositarse en superficies (cuerpos de agua, vegetación, edificios) rápidamente o pueden reaccionar durante el transporte atmosférico para formar partículas más grandes que pueden ser dañinas para la salud humana. Cuando los ácidos acumulados son eliminados de una superficie por la siguiente lluvia , esta agua ácida fluye por encima y a través del suelo y puede dañar las plantas y la vida silvestre, como los insectos y los peces ". - EPA.

La cantidad a la que se produce la deposición seca o húmeda está determinada por la cantidad de lluvia de un área afectada. Los desiertos, por ejemplo, tienden a mostrar una deposición más seca en comparación con algún lugar que experimenta varios centímetros de lluvia por año.

¿Cuál es el pH de la lluvia ácida?

El término lluvia ácida es interesante ya que la lluvia regular, en promedio, también es ligeramente ácida. Normalmente, la lluvia limpia tiene un pH entre 5 y 5,6.

Como probablemente sepa, la escala de pH varía de 0 hasta 14 y mide la acidez o alcalinidad relativa de una solución acuosa determinada por el contenido de iones de hidrógeno (H +). La escala fue inventada por un científico danés, Søren Sørensen, en 1909.

Es una escala logarítmica y cada unidad de pH representa un aumento de diez veces en la acidez.

Como referencia, el agua pura destilada tiene un pH de 7 y el ácido dentro de una batería puede tener un pH de 0. En el otro extremo de la escala de pH, la lejía tiene un pH de aproximadamente 12,6 y limpiador de drenaje líquido hastapH 14.

La razón por la que la lluvia regular es ligeramente ácida se debe al dióxido de carbono disuelto que forma ácido carbónico. La lluvia ácida, por otro lado, tiende a tener una pH entre 4,2 y 4,4.

Esta disminución del pH entre lluvia limpia y lluvia ácida hace que esta última pueda ser considerablemente más ácida.

En algunas ocasiones, el pH de la lluvia ácida se ha registrado tan bajo como 3 - similar al pH del vinagre. Una cifra aún más baja se registró una vez en 1982 cuando el pH de la niebla en la costa oeste de los Estados Unidos midió un pH de 1.8!

¿Por qué la lluvia ácida es dañina para el medio ambiente?

La lluvia ácida puede ser increíblemente perjudicial para el medio ambiente natural. Desde el punto de vista ecológico, la lluvia ácida es mucho más devastadora en ambientes acuáticos como arroyos, lagos y marismas.

La lluvia ácida puede cambiar dramáticamente el pH promedio de estos ambientes, y lo hará, potencialmente matando a muchas especies de peces y otros organismos acuáticos que están adaptados a un pH más alto.

Muchos organismos acuáticos tienen algo llamado "nivel de pH crítico" en el que pueden sobrevivir. Por ejemplo, los caracoles tienden a sufrir mucho en pH inferiores a pH 6, efímeras sobre pH 5,5, y ranas en algún lugar de la región de pH 4.

En el caso de los peces, los niveles bajos de pH también pueden evitar que sus huevos eclosionen. Todos estos efectos tienden a reducir drásticamente la biodiversidad de estos ecosistemas.

Cuando la lluvia ácida penetra e infiltra el suelo, puede lixiviar metales venenosos como el aluminio, el cadmio y el mercurio del suelo y las partículas de arcilla, que luego tienden a fluir hacia los arroyos y lagos. Por ejemplo, cuanto más ácida es la lluvia, más aluminio se libera, lo que agrava los problemas de contaminación.

La lluvia ácida también elimina una gran cantidad de cationes de calcio del suelo, que es un mineral importante para la ecología local. Una pérdida significativa puede dañar e incluso matar árboles, plantas y cultivos.

El aluminio ha sido reconocido durante mucho tiempo como muy tóxico para los organismos de agua dulce y también puede afectar gravemente a los ecosistemas terrestres. En ambientes acuáticos, el aluminio es una toxina particularmente potente para organismos que respiran branquias como peces e invertebrados.

La exposición a grandes dosis de aluminio causa problemas en el plasma y la hemolinfa (un equivalente a la sangre en los invertebrados) y, eventualmente, puede conducir a una falla osmorreguladora (la regulación de líquidos y electrolitos en los organismos) en los animales afectados. Para los peces, en particular, el aluminio reduce la eficiencia de sus branquias y puede conducir a la muerte de las células branquiales.

El aluminio también puede acumularse en los invertebrados de agua dulce. Esto tiene un efecto de golpe para cualquier depredador de mamíferos y aves.

En tierra, el aluminio, arrastrado al suelo como resultado de la lluvia ácida, puede afectar adversamente los sistemas de raíces finas de las plantas. Como ocurre con algunos animales acuáticos, la presencia de aluminio en concentraciones suficientes afecta los sistemas que son importantes para la absorción de nutrientes vitales.

"En elevaciones elevadas, la niebla ácida y las nubes pueden quitar los nutrientes del follaje de los árboles, dejándolos con hojas y agujas marrones o muertas. Los árboles son entonces menos capaces de absorber la luz solar, lo que los debilita y los hace menos capaces de soportar temperaturas bajo cero". - EPA.

El aluminio también se acumula en las plantas, como algunos invertebrados, afectando a su vez a toda la cadena alimentaria.

La lluvia ácida también puede dañar y eventualmente matar las plantas directamente. Además de la acidificación del suelo, la lluvia ácida también puede provocar el secado de las cutículas cerosas de las hojas que se han desarrollado en algunas plantas para evitar la pérdida de agua.

En última instancia, esto da como resultado una pérdida excesiva de agua de la planta a la atmósfera. Las plantas afectadas se deshidratarán y morirán. Las plantas que experimentan esto generalmente mostrarán un color amarillento entre las venas de sus hojas.

El aumento de la acidificación de los tejidos internos de la planta también puede resultar en la disolución de minerales importantes, debilitándola fatalmente.

La acidificación del suelo también impacta dramáticamente la biodiversidad microbiana del suelo. Algunos microbios no pueden tolerar un pH bajo y, en consecuencia, mueren.

La lluvia ácida también puede ser muy perjudicial para las aguas costeras poco profundas. La acidificación del océano puede evitar que los invertebrados marinos creen efectivamente exoesqueletos calcificados.

Los corales son particularmente sensibles a los niveles de pH más bajos, donde sus esqueletos de carbonato de calcio pueden disolverse. Cualquier efecto en los miembros inferiores de la cadena alimentaria oceánica también tendrá un efecto en cadena sobre otros animales marinos superiores.

En resumen, los 3 efectos principales de la lluvia ácida en el medio ambiente son (cortesía de la Universidad de Washington):

  • Los hábitats de agua dulce se vuelven tan ácidos que los animales ya no pueden vivir en ellos.
  • La degradación de muchos minerales del suelo produce iones metálicos que luego son arrastrados por la escorrentía, causando varios efectos:
    • La liberación de iones tóxicos, como Al3+, en el suministro de agua.
    • La pérdida de minerales importantes, como Ca2+, del suelo, matando árboles y dañando cultivos.
  • Los contaminantes atmosféricos se mueven fácilmente por las corrientes de viento, por lo que los efectos de la lluvia ácida se sienten lejos de donde se generan los contaminantes.

¿La lluvia ácida es dañina para los humanos?

Aparte de los graves daños que la lluvia ácida puede causar al medio ambiente, también es dañina para los edificios, monumentos históricos y estatuas, especialmente las de piedra caliza y mármol.

También puede afectar la salud humana.

Aunque no directamente, per se, el material particulado en el aire que forma la lluvia ácida puede contribuir a problemas cardíacos y pulmonares si es inhalado, especialmente por personas con asma y bronquitis. Los NOx también pueden conducir a la creación de ozono a nivel del suelo que, cuando también se inhala, puede promover problemas pulmonares graves como neumonía crónica y enfisema.

La lluvia ácida a mayor altitud también puede conducir a la formación de una espesa niebla ácida que afecta la visibilidad e irrita los ojos y la nariz.

¿Hay efectos positivos de la lluvia ácida?

Resulta que en realidad hay algunos efectos positivos interesantes de la lluvia ácida. Por ejemplo, se ha descubierto que la lluvia ácida puede ayudar a reducir la producción natural de metano, un gas de efecto invernadero más potente que el dióxido de carbono.

Esto se ha observado especialmente en las zonas de humedales. Se ha demostrado que el contenido de azufre de la lluvia ácida limita la actividad de los microbios productores de metano que se encuentran en dichos entornos.

¿Cómo afecta la lluvia ácida al suelo?

El suelo es uno de los cimientos más fundamentales de toda la vida terrestre. Cualquier daño significativo afectará dramáticamente a ecosistemas enteros en la tierra.

Cuando el valor químico y nutricional de los suelos se agota, ecosistemas enteros pueden colapsar. Por eso es de vital importancia eliminar o al menos reducir tanto como sea posible los efectos de la lluvia ácida en el suelo.

Ya hemos mencionado algunos efectos importantes en el suelo de la lluvia ácida, pero en algunos casos, los bosques, arroyos y lagos que experimentan lluvia ácida pueden amortiguar los efectos. La amortiguación es la capacidad de un ecosistema para tolerar un aumento de la acidificación de la lluvia ácida.

Esto depende totalmente de varios factores. Los dos principales son el grosor y la composición del suelo y el tipo de lecho rocoso que se encuentra debajo.

Por ejemplo, las áreas con suelos gruesos ricos en calcio, piedra caliza o mármol son más capaces de neutralizar el ácido del agua de lluvia. Esto se debe a que la piedra caliza y el mármol son más alcalinos (básicos) y producen pH más altos cuando se disuelven en agua.

En lugares donde la geología subyacente y, por extensión, la química del suelo, no puede amortiguar los efectos de la lluvia ácida, la acidificación del suelo puede ser devastadora. Elimina minerales vitales del suelo que pueden matar las plantas existentes y también amenaza el futuro de la productividad forestal.

Los suelos ácidos tienden a provocar un crecimiento más lento de las plantas y los árboles si no se matan directamente.

"En las Montañas Verdes de Vermont y las Montañas Blancas de New Hampshire en los Estados Unidos 50% de la picea roja han muerto en el pasado 25 años. También se ha observado una reducción en el crecimiento de los árboles existentes, medido por el tamaño de los anillos de crecimiento de los árboles en estas áreas ". - airquality.org.uk.

¿Cómo se pueden restaurar las áreas dañadas por la lluvia ácida?

Como ya hemos visto, el daño causado por la lluvia ácida puede ser muy significativo para el medio ambiente, especialmente el suelo y los ambientes acuáticos. Si bien la naturaleza tiene una gran capacidad para curarse a sí misma, a veces es necesario que los humanos actúen.

Aquí hay algunas formas en que los humanos pueden ayudar a restaurar el daño causado por la lluvia ácida.

1. Se puede agregar piedra caliza en polvo a los cursos de agua acidificados.

Un método para restaurar artificialmente el daño causado por la lluvia ácida en lagos y ríos es introducir piedra caliza en polvo. Llamado "encalado", el carbonato de calcio y otros componentes alcalinos de la piedra caliza ayudan a neutralizar el pH de las aguas afectadas.

Si bien esta es una solución bastante simple, no es el método más económico. También es solo una solución temporal y debe continuarse a intervalos hasta que la lluvia ácida se detenga.

Se ha utilizado con éxito en lugares como Noruega y Suecia para ayudar a restaurar los lagos y ríos afectados. También se llevó a cabo otro importante proyecto de encalado en Gales, Reino Unido, donde 12.000 kilometros, o así, de las vías fluviales se habían acidificado.

Ese proyecto se llevó a cabo en 2003 en el río Wye (una importante vía fluvial que va desde el centro de Gales hasta el estuario del Severn) y en realidad condujo al regreso del salmón a estas áreas. Estos peces no se habían visto en el río desde mediados de la década de 1980.

2. También se ha utilizado el "bombardeo general" de gránulos de calcio para restaurar suelos acidificados

Las soluciones a base de calcio también se pueden usar para ayudar a restaurar los suelos dañados por la lluvia ácida. Por ejemplo, en 1999, 40 toneladas de gránulos de calcio secos se extendieron sobre un 29 acres Cuenca hidrográfica en Hubbard Brook, New Hampshire, EE. UU. Los perdigones se esparcieron por helicóptero durante varios días.

Los gránulos fueron especialmente diseñados para abrirse camino lentamente en la cuenca durante muchos años y neutralizar la acidificación del suelo. Los investigadores monitorearon el bosque durante una década y media para comparar el área con las cuencas hidrográficas adyacentes que no recibieron el mismo tratamiento.

"El tratamiento aumentó la capacidad de recuperación del bosque a las principales perturbaciones", dijo uno de los miembros del equipo de investigación. “Los árboles de la cuenca tratada con calcio pudieron recuperarse más rápido de una severa tormenta de hielo que azotó la región en 1998”.

3. Regular las industrias para controlar las emisiones.

Suena obvio, pero una de las formas más efectivas de ayudar a restaurar las áreas dañadas por la lluvia ácida es reducir la emisión de azufre y óxidos nitrosos de las industrias más contaminantes. Al detener el problema en su origen, permite que la naturaleza se recupere por sí sola.

Esto se puede lograr mediante una mezcla de carbón de lavado, quemando solo carbones con bajo contenido de azufre o instalando dispositivos llamados "depuradores" en conductos de humos y chimeneas. También llamada desulfuración de gases de combustión (FGD), esto generalmente funciona para eliminar químicamente el SO2 de los gases que salen de las chimeneas.

Son increíblemente efectivos y pueden eliminar tanto como 95% de dióxido de azufre de los gases de emisión. Por supuesto, las plantas de energía también pueden convertirse del uso de carbón a combustibles con bajo contenido de azufre como el gas natural o formas alternativas de energía.

Para los vehículos, la introducción del convertidor catalítico en los sistemas de escape es fundamental para reducir las emisiones de NOx de los automóviles.

Esto ha sido particularmente efectivo en lugares como los EE. UU. Y Canadá, donde las regulaciones gubernamentales se introdujeron más deHace 25 años para obligar a las industrias a limpiar su acto. En particular, la Ley de aire limpio de 1970 y el Acuerdo de calidad del aire entre Canadá y Estados Unidos de 1991.

Algunos estudios de 2015 han demostrado que después de un comienzo lento, los suelos acidificados ahora muestran una recuperación acelerada en una amplia franja del oeste de Ontario y Maine.

4. Cambiar a fuentes de energía alternativas también ayuda

Otra estrategia empleada para detener la lluvia ácida y ayudar a restaurar los daños causados ​​ha sido la introducción generalizada de fuentes de energía alternativas para generar electricidad. Entre ellos destacan la energía eólica, geotérmica, solar, hidroeléctrica y nuclear.

Al eliminar por completo la necesidad de utilizar combustibles fósiles, estas fuentes de energía alternativas eliminan eficazmente las emisiones de dióxido de azufre y contaminantes NOx al aire. Y, por supuesto, lo mismo ocurre con el cambio a vehículos eléctricos.

Y eso es una envoltura.

Los efectos de la lluvia ácida en los entornos naturales y construidos pueden ser increíblemente graves si no se reducen. Afortunadamente, una combinación de legislación importante y algunas estrategias innovadoras de mitigación ha demostrado ser eficaz para reducir, e incluso revertir, algunos de los daños más graves.

A medida que los países continúen presionando para limpiar sus emisiones y acelerar la adopción de fuentes de energía alternativas, se espera que la lluvia ácida de fuentes humanas se convierta en algo del pasado.


Ver el vídeo: Auto pintura en casa - Adiós pintura fea (Septiembre 2022).


Comentarios:

  1. Kazigal

    es exacto

  2. Amram

    Te aconsejo que intentes buscar en Google.com

  3. Odysseus

    Mensaje autorizado :), divertido ...

  4. Larson

    Entre nosotros, recomiendo buscar la respuesta a su pregunta en google.com

  5. Calidan

    la respuesta muy valiosa



Escribe un mensaje