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Cómo funciona la lluvia ácida

Cómo funciona la lluvia ácida
Contenido
  1. El pH de la lluvia ácida
  2. Los efectos de la lluvia ácida
  3. Reduce la lluvia ácida

El pH de la lluvia ácida

La escala de pH es una medida de acidez y alcalinidad.La lluvia ácida tiene un pH de 5.0 o menos.

Los científicos expresan la acidez de la lluvia ácida utilizando el escala PH. La escala define la acidez, neutralidad o alcalinidad de una solución en función de su concentración de iones de hidrógeno. Los ácidos tienen una alta concentración de iones de hidrógeno y un pH bajo. La escala va de cero a 14, con agua pura a 7.0 neutral. Sin embargo, la mayor parte del agua no es exactamente pura. Incluso la lluvia limpia normal tiene un pH de alrededor de 5,6. Esto se debe a que reacciona con el dióxido de carbono en la atmósfera y forma ácido carbónico ligeramente ácido antes de convertirse en lluvia.

La lluvia ácida tiene un pH de 5.0 o menos. La mayoría de los depósitos de ácido oscilan entre un pH de 4,3 a 5,0, en algún lugar entre la acidez del jugo de naranja y el café negro. Pero comparar la lluvia ácida con los ácidos naturales seguros puede ser engañoso. Incluso en su nivel más bajo, la lluvia ácida destruye los ecosistemas, detiene las plantas sensibles y mata los delicados huevos acuáticos.

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Los programas que monitorean la lluvia ácida analizan el contenido de hidrógeno para determinar el pH. También miden las concentraciones atmosféricas de ácido nítrico, nitrato, dióxido de azufre, sulfato y amonio. En los Estados Unidos, el Programa Nacional de Deposición Atmosférica (NADP) monitorea la deposición húmeda, mientras que la Red de Estado y Tendencias de Aire Limpio (CASTNET) monitorea la deposición seca. El monitoreo de la deposición ácida ayuda a determinar cargas críticas, o la cantidad de contaminantes que un ecosistema puede soportar antes de que se dañe. Las cargas críticas precisas ayudan a establecer objetivos efectivos para la reducción de SO2 y NOx.

Ahora aprenderemos más sobre los efectos nocivos de la lluvia ácida en los ambientes acuáticos, los bosques, los acabados, los materiales de construcción y la salud humana.

Superficie del agua

Las aguas superficiales y sus frágiles ecosistemas son quizás las víctimas más famosas de la lluvia ácida. La mayor parte de la precipitación que ingresa a un lago, río, arroyo o pantano primero debe atravesarlo y filtrarse al suelo. Toda la tierra tiene un capacidad del búffer, o capacidad para resistir cambios de acidez y alcalinidad. La capacidad amortiguadora del suelo determina la acidez de una masa de agua. Si la capacidad es baja o ha llegado a su límite, la lluvia ácida puede pasar sin ser neutralizada.

La deposición ácida debilita los árboles y contamina las aguas superficiales.
La deposición ácida debilita los árboles y contamina las aguas superficiales.

Fotógrafo: Detlev Voss | Agencia: Dreamstime.com

La mayoría de las vidas se sienten cómodas con un pH casi neutro: se aleja demasiado del pH 7,0 y los organismos delicados comienzan a morir. El plancton y los invertebrados son sensibles a los cambios de acidez y mueren primero. A pH 5.0, los huevos de los peces se degradan y la descendencia no puede desarrollarse. Los peces y las ranas adultos a veces pueden tolerar la acidez hasta un pH de 4.0, pero mueren de hambre a medida que mueren sus fuentes de alimento más débiles. Cuando la lluvia ácida interrumpe la cadena alimentaria, la biodiversidad disminuye.

La deposición de nitrógeno de la lluvia ácida también daña las aguas costeras y los estuarios. El agua rica en nitrógeno promueve el crecimiento y la proliferación masiva de algas. Las bacterias descomponen las algas muertas, florecen y absorben el oxígeno disponible en el agua. Peces, crustáceos, lechos de algas y arrecifes de coral mueren en el agua asfixiados por algas y sin oxígeno. Los científicos estiman que entre el 10 y el 45% del nitrógeno creado por el hombre en las aguas costeras proviene de la deposición atmosférica. [Source: Environmental Protection Agency].

La mayoría de las masas de agua ácidas no parecen estar contaminadas. A medida que el material orgánico en descomposición se asienta, el agua acidificada puede aparecer clara y azul. Algunas especies, como cañas y musgos, también prosperan en condiciones ácidas. Pero la vegetación y el agua clara contrastan con un ambiente insalubre. La diversidad está disminuyendo y las especies que se quedan sin depredadores suelen ser motivo de preocupación.

La lluvia ácida también daña los bosques, como veremos en la siguiente sección.

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Los efectos de la lluvia ácida

La lluvia ácida puede corroer piedras y metales.  Esto aceleró el proceso natural de alterar el rostro de este ángel de piedra con cicatrices.
La lluvia ácida puede corroer piedras y metales. aceleradoel proceso natural de alterar el rostro de este ángel marcado con piedra.

Fotógrafo: Michael Drager | Agencia: Dreamstime.com

Los bosques dependen de la capacidad protectora de su suelo para protegerlos de la lluvia ácida. El agua ácida atrae toxinas del suelo, como el aluminio. Los árboles absorben sustancias tóxicas y la escorrentía las vierte en lagos, ríos y arroyos. La lluvia ácida también disuelve minerales y nutrientes útiles como calcio, magnesio y potasio antes de que los árboles puedan absorberlos. La lluvia ácida rara vez mata un bosque, pero ralentiza su crecimiento durante los años de degradación del suelo. La privación de nutrientes y la exposición a toxinas aumentan las posibilidades de que los árboles caigan en tormentas o mueran en climas fríos.

Incluso los árboles en un suelo bien protegido pueden debilitarse por la bruma áspera y ácida. Los bosques de altura están bañados por nubes ácidas, que privan a las hojas de sus nutrientes y reducen la capacidad de los árboles para resistir el frío. Los picos calvos de los Apalaches hablan del efecto tóxico de la lluvia ácida en los bosques de gran altitud.

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Materiales y acabados

La lluvia ácida tiene la inquietante capacidad de borrar y borrar la piedra y el metal, los materiales más duraderos. Los edificios antiguos, monumentos y lápidas muestran signos evidentes de corrosión ácida y deterioro. La deposición ácida acelera el envejecimiento natural causado por la lluvia, el sol, la nieve y el viento.

La lluvia ácida también estropea la pintura del automóvil. La industria automotriz considera que la deposición ácida es un tipo de producto corrosivo. beneficios ambientales, así como savia de árboles, polen y excrementos de pájaros. Las marcas de ácido dejan formas irregulares y se graban en superficies horizontales. El repintado es la única forma de arreglar el acabado de un automóvil que ha sido dañado por la lluvia ácida.

Cómo funciona la lluvia ácida

Fotógrafo: Socrates | Agencia: Dreamstime.com

Salud

Dado que la lluvia ácida puede matar animales acuáticos, debilitar árboles y disolver rocas, parece que también puede escaldar o quemar a los humanos. Pero no afecta a las personas como lo hacen los peces o las plantas. La lluvia ácida parece lluvia normal; incluso es seguro nadar en un lago ácido. Pero las partículas de sulfato y nitrato de los depósitos secos pueden causar asma, bronquitis y problemas cardíacos. Los NOx de los depósitos ácidos también reaccionan con Compuestos orgánicos volátiles (VOC) para formar ozono a nivel del suelo. ozono, o contaminación, agrava y debilita el sistema respiratorio.

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Reduce la lluvia ácida

Las plantas de energía deben limitar las emisiones de SO y NOx para cumplir con los objetivos establecidos por el programa Acid Rain.
Las plantas deben limitar las emisionesde SO y NOx para lograr los objetivosdefinido por el programa Acid Rain.

Fotógrafo: Czbrat | Agencia: Dreamstime.com 2

La lluvia ácida ha existido desde que las primeras fábricas de la revolución industrial comenzaron a emitir emisiones tóxicas. Uno El científico inglés Robert Angus Smith acuñó el término “lluvia ácida” en 1872 cuando escribió sobre su efecto corrosivo en los edificios y su efecto letal en las plantas. Pero la lluvia ácida no se convirtió en un problema ambiental controlado por el gobierno hasta más de un siglo después. Luego, los científicos determinaron que la lluvia ácida era una preocupación transfronteriza más que local. En 1980, la Ley de Deposición Ácida inició un estudio de diez años sobre la lluvia ácida bajo la dirección del Programa Nacional de Evaluación de Precipitaciones Ácidas (NAPAP) para monitorear sitios web en todo el país.

En 1990, armado con el estudio NAPAP, el Congreso enmendó la Ley de Aire Limpio actual para incluir la lluvia ácida. La nueva enmienda al Título IV de la Ley de Aire Limpio preveía reducciones de SO2 y NOx. Programa de lluvia ácida (ARP) se estableció en 1995 para implementar el Título IV.

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ARP impone límites al sector energético para reducir las emisiones anuales de SO2 y NOx. ARP utiliza un programa de tope y comercio para reducir las emisiones de SO2. Establece un límite en la cantidad total de SO2 que pueden producir las centrales eléctricas en los Estados Unidos contiguos. Después de reparar un techo, la ARP distribuye las cuotas a las unidades de la planta. Las unidades solo pueden producir tanto SO2 como se les acredita. Si reducen las emisiones más rápido de lo que requiere el ARP, pueden reservar permisos para uso futuro o venderlos a otras fábricas. El límite de 2010 será de 8,95 millones de toneladas autorizadas por año, un 50% menos que las emisiones de 1980 de la planta. [Source: EPA].

ARP regula las reducciones de NOx con un enfoque más convencional sistema de regulación de tarifas. El programa establece un límite en las libras permitidas de NOx por millón de unidades térmicas británicas (lb / mmBtu) para la caldera en cada planta. Los propietarios cumplen los objetivos de reducción para las calderas individuales o las emisiones medias de todas las unidades que poseen y cumplen un objetivo combinado. ARP tiene como objetivo reducir el NOx a 2 millones de toneladas por debajo del nivel previsto para 2000 si el Título IV no existiera [Source: EPA].

Las centrales eléctricas logran sus objetivos de ARP utilizando carbón con bajo contenido de azufre, depuradores húmedos o sistemas de desulfuración de gases de combustión, quemadores con bajo contenido de NOx y otras tecnologías limpias de carbón. También pueden intercambiar créditos SO2 entre ellos.

Incluso cuando aumentó la demanda de energía, ARP pudo reducir las emisiones de SO2 y NOx. Pero NAPAP sugiere que para que los ecosistemas se recuperen por completo, las reducciones deberán caer otro 40-80% por debajo de los límites de fuerza total de 2010. [Source: EPA].

Los automóviles también emiten NOx. Los nuevos diseños de convertidores catalíticos ayudan a tratar los gases de escape y eliminar los NOx y otros contaminantes como el monóxido de carbono y los COV que contribuyen a la contaminación.

Incluso con notables tecnologías limpias de carbón, convertidores catalíticos y fuertes límites y regulaciones, los combustibles fósiles siguen siendo una fuente de energía sucia. Las formas alternativas de energía como la nuclear, solar e hidroeléctrica no emiten millones de toneladas de SO2 y NOx que destruyen ecosistemas, degradan edificios y monumentos y socavan la salud de las personas.

Para obtener más información sobre la lluvia ácida, las formas alternativas de energía y otros temas relacionados, consulte los enlaces en la página siguiente.

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Las emisiones de dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno reaccionan con el vapor de agua en la atmósfera para crear ácidos sulfúrico y nítrico.
Las emisiones de dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno reaccionan convapor de agua en la atmósfera para crear ácidos sulfúrico y nítrico.

Si caminas por los Apalaches, verás árboles muertos y debilitados. Si vive en una ciudad, es posible que observe edificios de piedra gastados, arañazos en el techo del automóvil o rampas y estatuas de metal corroídas. Puedes ver los efectos de lluvia ácida Casi dondequiera que vaya, pero con la atención de los medios y del público centrada en la perspectiva más inquietante del calentamiento global, la lluvia ácida se ha dejado de lado. El Skybreaker casi parece un problema del siglo XX, un problema abordado en las décadas de 1980 y 1990 por la legislación.

La lluvia ácida se produce principalmente en el hemisferio norte, la mitad más industrializada y sucia del mundo. Los vientos pueden barrer las emisiones de las pilas altas y transportar los contaminantes lejos de sus fuentes originales, cruzando así las fronteras estatales y nacionales. La lluvia ácida puede no tener el espectro completo de gases de efecto invernadero a nivel mundial, pero es un Sobre el límitey, por tanto, demanda internacional.

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La lluvia ácida, también conocida como deposición ácida, es causada por emisiones de dióxido de azufre (SO2) y oxido de nitrógeno (NOx) de plantas, automóviles y fábricas. Las fuentes naturales como los volcanes, los incendios forestales y los rayos también contribuyen a la contaminación provocada por el hombre. El SO2 y el NOx se vuelven ácidos cuando entran a la atmósfera y reaccionan con el vapor de agua. Los ácidos sulfúrico y nítrico resultantes pueden caer como depósitos húmedos o secos. La deposición húmeda es precipitación: lluvia ácida, nieve, granizo o niebla. Los depósitos secos caen en forma de partículas o gases ácidos.