Poluição Atmosférica aula 4

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CHUVA ÁCIDA
 
    
 
    
 
    
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	Chuvas ácidas são chuvas, ou qualquer outra forma de precipitação que, ao contrário do normal, têm características ácidas. Estas são prejudiciais para as plantas, animais e edifícios.
	Isto é maioritariamente causado por emissões humanas de azoto (N2) e enxofre (S), compostos que reagem na atmosfera produzindo ácidos. 
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O termo “chuva ácida” é normalmente usado com o significado de deposição de componentes ácidos na chuva, neve, nevoeiro e orvalho. A água destilada, que não contém CO2, tem um pH de 7, enquanto que a chuva não poluída é ligeiramente ácida (pH de 5.0) devido à presença de CO2 que juntamente com a água na atmosfera, reagem formando ácido carbónico.
H2O (l) + CO2 (g) → H2CO3 (aq)
 
Depois o ácido carbónico ioniza-se na água originando pequenas concentrações de ions Hidrónio:
 
2H2O (l) + H2CO3 (aq) ⇌ CO32- (aq) + 2H3O+ (aq) 
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O acréscimo de acidez da chuva provém da reacção dos poluentes atmosféricos primários, tais como os óxidos de enxofre (SOx) e óxidos de azoto/nitrogénio (NOx), que juntamente com a água formam no ar ácidos fortes – ácidos sulfúrico e nítrico.
As principais fontes destes poluentes são os transportes, indústrias e centrais eléctricas (principalmente as de carvão). 
Figura 1 – Processos que intervêm na formação das chuvas ácidas
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O gás mais influente na acidificação da chuva é o dióxido de enxofre (SO2). No entanto as emissões dos óxidos de azoto (NOx) que oxidam formando ácido nítrico são de importância maior devido aos controles rígidos nas emissões de compostos contendo enxofre.
 70 Tg(S) por ano na forma de SO2 são provenientes da queima de combustíveis fósseis e da indústria, 2.8 Tg(S) de fogos florestais e 7-8 Tg (S) de vulcões. 
Figura 2 - Central eléctrica de carvão em Cheshire, Ohio
Tg = Teragrama = 1 milhão Tn
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A Chuva Ácida
A medida da acidez da chuva é feita na escala de pH: quanto menor o pH, maior a sua acidez.
O pH é igual a sete (7) para material neutro.      Veja abaixo, alguns valores para materiais do cotidiano e algumas ocorrências de chuvas ácidas. 
  
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Lagos ácidos tendem a ter águas claras, porque contêm pouca ou nenhuma alga.
Também podem não conter peixes.
Uma ligeira acidificação da água aumenta a solubilização dos fosfatos, fazendo com que maiores quantidades de fósforo solúvel passem à água em menos tempo.
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A Tabela abaixo mostra a influência do pH para a fauna aquática: 
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Males para ambiente: 
As chuvas ácidas não ocorrem só na região geradora de poluição.
 Correntes de ar carregam as nuvens carregadas de poluição até regiões distantes. 
Danos ambientais graves podem ocorrer: florestas inteiras com suas árvores ressecadas... 
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Tanto as concentrações de baixo pH, como as maiores concentrações de alumínio na superfície da água que ocorrem como resultado das chuvas ácidas, são prejudiciais aos peixes e outros animais aquáticos. A níveis de pH abaixo de 5, a maioria dos ovos de peixe não conseguem incubar e o plâncton também pode não conseguir desenvolver-se com esse grau de acidez. A níveis mais baixos até peixes adultos podem morrer.
ÁGUAS SUPERFICIAIS E ANIMAIS AQUÁTICOS
Figura 3 – Gráfico que representa o nível mínimo de pH suportado por alguns animais aquáticos
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Lagos: os lagos podem ser os mais prejudicados com o efeito da chuva ácida, pois podem ficar totalmente acidificados, perdendo toda a sua vida
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Os solos podem ficar bastante danificados pelas chuvas ácidas. Alguns micróbios tropicais conseguem consumir ácidos rapidamente, mas o mesmo não acontece com outros, que não tem a capacidade de tolerar baixos níveis de pH. Estes últimos morrem e as suas enzimas deixam de funcionar correctamente. Os iões hidróxidos também mobilizam as toxinas, removendo nutrientes e minerais essenciais.
SOLOS
Figura 4 – Solo pobre em nutrientes e mineiras com consequente enfraquecimento da vegetação.
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As chuvas ácidas podem retardar o crescimento das florestas vulneráveis eliminando os sais minerais do solo, comprometendo assim as plantações e a renovação da vegetação. As florestas situadas em grandes altitudes são especialmente vulneráveis pois estão situadas entre nuvens e nevoeiro – zonas de maior acidez.
Outras plantas podem ficar também danificadas, no entanto o efeito das chuvas nas colheitas de alimento é minimizado pela aplicação de fertilizantes que substituem nutrientes que se poderiam eventualmente perder. Nas áreas cultivadas, a pedra calcária pode também ser adicionada para aumentar a capacidade do solo em manter o pH estável. 
FLORESTAS E OUTRAS VEGETAÇÕES
Figura 5 – Efeitos da chuva ácida numa floresta.
 Montanhas de Jizera, República de Czech
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Desmatamentos: a chuva ácida faz clareiras, matando duas ou três árvores. Imagine uma floresta com muitas árvores utilizando mutuamente, agora duas árvores são atingidas pela chuva ácida e morrem, algum tempo após muitas plantas que se utilizavam da sombra destas árvores morrem e assim vão indo até formar uma clareira. Essas reações podem destruir florestas
 Agricultura: a chuva ácida afeta as plantações quase do mesmo jeito que das florestas, só que é destruída mais rápido já que as plantas são mesmo do mesmo tamanho, tendo assim mais áreas atingidas
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As chuvas ácidas também podem danificar certos materiais de edifícios e de monumentos históricos. Isto deve-se à capacidade do ácido sulfúrico em reagir quimicamente com os compostos de cálcio presentes nas rochas para criar um sulfato de cálcio hidratado, deteriorando o material.
Um outro caso conhecido é o das pedras com inscrições gravadas, que devido à acção das chuvas ácidas, chegam a tornar-se completamente ilegíveis. Além disto, as chuvas ácidas também aumentam a taxa de oxidação do ferro.
EDIFÍCIOS E MONUMENTOS
Figura 6 – Desgaste ocasionado pela chuva ácida num período de 60 anos.
Estátua de mármore localizada no castelo de Herten, na Alemanha.
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Prédios, casas, arquitetura: a chuva ácida também ajuda a corroer os materiais usados nas construções como casas, edifícios e arquitetura, destruindo represas, turbinas hidrelétricas etc
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No mundo as chuvas e neblinas carregadas de ácidos são responsáveis pelo "desgastes" de esculturas de mármore, como ocorre em Atenas e em todos os grandes centros poluídos por automóveis e fábricas do mundo.
CaCO3 + H2SO4 CaSO4 + H2O 
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    EFEITOS DA CHUVA ÁCIDA PARA O HOMEM
Males para a saúde: 
Onde o organismo sofre: 1- Nariz e garganta: mais casos de asma e sinusite.
2- Olhos: maior probabilidade de conjutivite.
3- Brônquios maior predisposição à proncopneumonia.
4- Pulmões: riscos de enfisema.
5- Coração: mais doenças cardiovasculares
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O dióxido de enxofre (SO2) oxida ao reagir com o hidróxido (OH):
 
SO2 + OH → HOSO2
 
O novo componente formado reage com oxigénio (O2) formando trióxido de enxofre (SO3) e HO2:
 
HOSO2 + O2 → HO2 + SO3
 
O trióxido de enxofre reage então com a água convertendo-se em ácido sulfúrico:
 
SO3 (g) + H2O (l) → H2SO4 (l)
 
Relativamente ao ácido nítrico, este é formado pela reacção entre o Hidróxido (OH) com o dióxido de azoto (NO2):
 
NO2 + OH → HNO3
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Tipos de chuvas 
Chuva normal: Em ambientes limpos, a chuva é naturalmente ácida, porque arrasta gases da atmosfera. O gás dióxido de carbono (CO2), que existe na atmosfera como resultado da respiração dos seres vivos e da queima de materiais orgânicos, ao se dissolver na chuva, a torna ácida, por causa da reação :
   ou 
 O ácido carbônico formado é fraco e a chuva assim contaminada, tem pH em torno de 5,6. 
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Chuva ácida em ambiente não poluído, emdias de raios e relâmpagos 
Sob as ação de raios e relâmpagos, os gases nitrogênio e oxigênio da atmosfera reagem formando óxidos NO e NO2, que por sua vez reagem com a água da chuva, formando os ácidos nitroso e nítrico. É um processo natural, que a natureza incorpora. Veja as reações 
 
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Chuva ácida por poluição: ocorre em todos os lugares onde a chuva está servindo como meio de transporte para a poluição, principalmente de gases de nitrogênio e de enxofre. 
Chuva ácida causada pela queima de combustíveis que contém enxofre como impureza (gasolina e óleo diesel): 
I - Queima do enxofre: 
S + O2 --> SO2 
II - Transformação do SO2 em SO3: 
SO2+ ½ O2 --> SO3
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III - Reações dos óxidos com água:
SO2 + H2 O --> H2SO3 
SO3 + H2 O --> H2 SO4
Fenômenos naturais, como os vulcões, são fontes de gases de enxofre e podem causar chuva ácida: 
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 Formação da chuva ácida e suas conseqüências 
Veja como se forma a chuva ácida: 
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Agora, veja as reações envolvidas e suas conseqüências:
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Chuvas Ácidas no Brasil
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A Região da Serra do mar:
A chuva ácida pode ocorrer nas áreas sob influência da poluição produzida pelas indústrias de Cubatão, próximo à Serra do Mar. 
Nesta região ocorre um fenômeno muito grave , a morte na floresta Atlântica que recobre a serra. 
As árvores de maior porte morrem devido à poluição. Os poluentes geram as chuvas ácidas, que causam a queda das folhas em algumas árvores. 
Abre-se uma clareira, e o Sol, antes bloqueado pela copa das árvores, agora incide diretamente sobre espécies mais sensíveis, matando-as.A destruição assume uma gravidade significativa por causa do papel que as árvores possuem. 
Elas fixam a camada de solo que reveste a serra do mar, impedindo o deslizamento desse terreno. 
A morte das árvores e o apodrecimento das raízes é prejudicial ao ambiente da serra, pois pode causar em vários pontos verdadeiras avalanches de lama e pedras. 
Caso esse processo se torne freqüente, poderá causar entupimentos de rios (assoreamentos) e inundações.
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Como evitar a chuva ácida?
Conservar energia: Hoje em dia o carvão, o petróleo e o gás natural são utilizados para suprir 75% dos gastos com energia. Nós podemos cortar estes gastos pela metade e ter um alto nível de vida. Eis algumas sugestões para economizar energia: 
Transporte coletivo: diminuindo-se o número de carros a quantidade de poluentes também diminui; 
Utilização do metrô: por ser elétrico polui menos do que os carros; 
Utilizar fontes de energia menos poluentes: energia hidrelétrica, energia geotérmica, energia das marés, energia eólica (dos moinhos de vento), energia nuclear (embora cause preocupações para as pessoas, em relação à possíveis acidentes e para onde levar o lixo nuclear)
. Purificação dos escapamentos dos veículos: utilizar gasolina sem chumbo e conversores catalíticos; 
Utilizar combustíveis com baixo teor de enxofre.
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FIM
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