Lluvia Acida.

La lluvia ácida se forma cuando  la humedad en el aire se combina con  los óxidos de nitrógeno, el dióxido de azufre y el trióxido de azufre emitidos por fábricas, centrales eléctricas, calderas de calefacción y  vehículos  que queman carbón o productos  derivados  del  petróleo que  contengan azufre.   En   interacción   con   el agua de   la   lluvia,   estos   gases   forman ácidos   nítricos, ácido sulfuroso y ácido sulfúrico. Finalmente, estas sustancias químicas caen a la tierra acompañando a las precipitaciones, constituyendo la lluvia ácida. 

Los   contaminantes   atmosféricos   primarios   que   dan   origen   a   la   lluvia   ácida   pueden   recorrer grandes  distancias,   siendo trasladados  por   los  vientos  cientos  o  miles  de  kilómetros  antes  de precipitar   en   forma   de   rocío,   lluvia,   llovizna,   granizo,   nieve,   niebla   o   neblina.   Cuando   la precipitación se produce, puede provocar deterioro en el medio ambiente.

La lluvia normalmente presenta un pH de aproximadamente 5.65 (ligeramente ácido), debido a la presencia  del  CO2 atmosférico,  que   forma ácido  carbónico,  H2CO3.   Se   considera   lluvia   ácida   si presenta un pH menor que 5 y puede alcanzar el pH del vinagre (pH 3), valores que se alcanzan cuando en el aire hay uno o más de los gases citados.

Formación de lluvia acida.

Una gran parte del  SO2 (dióxido de azufre)  emitido a  la  atmósfera procede de  la  emisión natural  que se  produce por  las erupciones volcánicas,  que son fenómenos   irregulares.  Sin embargo, una de las fuentes de SO2 es la industria metalúrgica.

El SO2 puede proceder también de otras fuentes, por ejemplo como el sulfuro de dimetilo, (CH3)2S, y otros derivados, o como sulfuro de hidrógeno, H2S. Estos compuestos se oxidan con el   oxígeno   atmosférico   dando   SO2.   Finalmente   el   SO2 se   oxida   a   SO3 (interviniendo   en   la reacción radicales hidroxilo y oxígeno) y este SO3 puede quedar disuelto en las gotas de lluvia, es el de las emisiones de SO2 en procesos de obtención de energía: el carbón, el petróleo y otros combustibles fósiles contienen azufre en unas cantidades variables (generalmente más del 1 %), y, debido a la combustión, el azufre se oxida a dióxido de azufre.

S + O2 → SO2

Los procesos industriales en los que se genera SO2, por ejemplo, son los de la industria metalúrgica. En la fase gaseosa el dióxido de azufre se oxida por reacción con el radical hidroxilo por una reacción intermolecular.

SO2 + OH· → HOSO2 seguida por HOSO2· + O2 → H2O· + SO 3En presencia del agua atmosférica o sobre superficies húmedas, el trióxido de azufre (SO3) se convierte rápidamente en ácido sulfúrico (H2SO4).

SO3(g) + H2O (l) → H2SO4(l)

Otra fuente del óxido de azufre son las calderas de calefacción domésticas que   usan   combustibles   que   contiene   azufre   (ciertos   tipos   de   carbón   o gasóleo).

El NO se forma por reacción entre el oxígeno y el nitrógeno atmosféricos a alta temperatura.

O2 + N2 → 2NO

Una   de   las   fuentes   más   importantes   es   a   partir   de   las   reacciones producidas en los motores térmicos de los automóviles y aviones, donde se alcanzan temperaturas muy altas. Este NO se oxida con el oxígeno atmosférico,

O2 + 2NO → 2NO2, y este 2NO2

Y reacciona con el agua dando ácido nítrico (HNO3), que se disuelve en el agua.

3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO

Para   evitar  esta   producción   se  usan   en   los   automóviles   con motor de gasolina, los catalizadores que disocian el óxido antes de emitirlo  a  la  atmósfera.  Los vehículos  con motor  diesel no pueden llevar catalizadores y por lo tanto, en este momento son los únicos que producen este gas.

Efectos de la lluvia Acida.

La acidificación de las aguas de lagos, ríos y mares dificulta el desarrollo de vida acuática, lo que aumenta en gran medida la mortalidad de peces. Igualmente, afecta directamente a la vegetación, por lo que produce daños importantes en las zonas forestales, y acaba con los microorganismos fijadores de nitrógeno. 

El término "lluvia ácida" abarca la sedimentación tanto húmeda como seca de contaminantes ácidos que pueden producir el deterioro de la superficie de los materiales. Estos contaminantes que escapan a la atmósfera al quemarse carbón y otros componentes fósiles reaccionan con el agua y los oxidantes de la atmósfera y se transforman químicamente en ácido sulfúrico y nítrico. Los compuestos ácidos se precipitan entonces caen a la tierra en forma de lluvia, nieve o niebla, o pueden unirse a partículas secas y caer en forma de sedimentación seca.

La lluvia ácida por su carácter corrosivo, corroe las construcciones y las infraestructuras. Puede disolver, por ejemplo, el carbonato de calcio, CaCO3, y afectar de esta forma a los monumentos y edificaciones construidas con mármol o caliza.

Un efecto indirecto muy importante es que los protones, H+, procedentes de la lluvia ácida arrastran ciertos iones del suelo. Por ejemplo, cationes de hierro, calcio, aluminio, plomo o zinc. Como consecuencia, se produce un empobrecimiento en ciertos nutrientes esenciales y el denominado estrés en las plantas, que las hace más vulnerables a las plagas.

Los nitratos y sulfatos, sumados a los cationes lixiviados de los suelos, contribuyen a la eutrofización de ríos y lagos, embalses y regiones costeras, lo que deteriora sus condiciones ambientales naturales y afecta negativamente a su aprovechamiento.

Un estudio realizado en 2005 por Vincent Gauci de Open University, sugiere que cantidades relativamente pequeñas de sulfato presentes en la lluvia ácida tienen una fuerte influencia en la reducción de gas metano producido por metanógenos en áreas pantanosas, lo cual podría tener un impacto, aunque sea leve, en el efecto invernadero. 

Soluciones.

Entre las medidas que se pueden tomar para reducir la emisión de los contaminantes precursores de éste problema tenemos las siguientes:

Reducir el nivel máximo de azufre en diferentes combustibles.

Trabajar en conjunto con las fuentes fijas de la industria para establecer disminuciones en la emisión de SOx y NOx, usando tecnologías para control de emisión de estos óxidos. 

Impulsar el uso de gas natural en diversas industrias.

Introducir el convertidor catalítico de tres vías.

La conversión a gas en vehículos de empresas mercantiles y del gobierno.

Ampliación del sistema de transporte eléctrico.

Instalación de equipos de control en distintos establecimientos.

No agregar muchas sustancias químicas en los cultivos.

Adición de un compuesto alcalino en lagos y ríos para neutralizar el pH.

Control de las condiciones de combustión (temperatura, oxígeno, etc.).

Efectos en los cultivos.La sensibilidad hacia el daño foliar directo de la lluvia ácida en algunos cultivos pueden ser mayor que la de muchos cultivos.Según Nato, no existen pruebas sólidas de que las hojas de los cultivos hayan sido dañadas, por gotas ácidas.Las investigaciones realizadas por Lee y Neely, (1980) a 27 plantas agrícolas cultivadas en tiesto y expuestas a lluvia ácida simulada un intervalo de PH de 2.5 a 5.7, aparecieron lesiones visibles y desagradables en el follaje a 27 cultivos a un PH de 3.0, el cual presentan una precipitación de 0.5 a1.0 %.No obstante algunos estudios detallados han comenzado a insinuar que incluso en un sistema agrícola bien amortiguado la lluvia ácida puede ser perjudicial cultivos como la lechuga y la espinaca de dependen de un follaje saludable para sus ventas.

Las investigaciones realizadas sobre los efectos de la lluvia ácida en la agricultura demostraran que las plantas expuestas a precipitaciones ácidas simuladas de un pH de 4.2, 3, 8 y 3.5 tuvieron rendimientos de semillas menores en 2.6, 6.5 y 11.4%. No obstante estas daños de semillas de un cultivo importante, como la suya generan pérdidas de millones de dólares (Nacional laboratorio de Estados Unidos, 1983, pp. 132-133).Queda claro que en los sistemas terrestres son menores sensibles a la sedimentación ácida que los sistemas acuáticos. Algunos efectos a corto plazo de la lluvia ácida pueden ser benéficos, probablemente a causa de aportaciones de nitrógeno fertilizante. Sin embargo a largo plazo es muy posible que se produzcan especies dañinas.Todo el tema de investigación, concluye que los efectos a corto plazo de la lluviaAcida.Pueden ser beneficiosos probablemente a causa de las aportaciones de nitrógenoFertilizante. Sin embargo, a largo plazo es muy posible que produzcan efectos dañinos. Sin duda afectaran los ciclos y equilibrios de los nutrientes en el bosque y el crecimiento de los árboles.

Efectos en la Agricultura terrestre. Los sistemas terrestres son menos sensibles a la sedimentación ácida que los sistemas acuáticos. Al alterar  la capa cerosa protectora de las hojas,  lo que baja la resistencia a  la enfermedad, al inhibir la germinación de la planta y su reproducción.Aumenta la acidez de los suelos, lo que traduce en cambios en la composiciónDe   los  mismos,  produciéndose   la   lixiviación  de metales tóxicos,   tales   como el   cadmio,  níquel, manganeso, plomo, mercurio que de esa forma se introducen también en las corrientes de agua.La vegetación expuesta directamente a la lluvia acida sufre del deterioro del suelo, y este daño da como causa la muerte de muchas especies. Modifica el pH interna de las cosechas provocando la perdida de nutrientesLa   lluvia   ácida   también   puede   afectar   a   los   bosques.   En   muchos   países,   los   árboles   están perdiendo  sus  hojas.  Algunos  se  están muriendo.  Con toda certeza,   la   lluvia  ácida  ha   sido el principal causante del deterioro de los bosques.La lluvia ácida somete a los árboles a unas condiciones de vida muy difíciles. Los árboles necesitan un   suelo   sano  para poder vivir.   Pero   la   lluvia   ácida  daña  el   suelo,   ya  que  altera   las  distintas sustancias que lo componen y modifica el delicado equilibrio vegetal. Los árboles que crecen sobre suelo ácido pierden fuerza para resistir adversidades como las heladas o la sequía.  Cuando los árboles   se  debilitan  por  estos  motivos,   están  más  expuestos  a   los   ataques  de virus, hongos e insectos causantes de plagas forestales.

Bibliografía:

http://www.monografias.com/trabajos93/efectos-lluvia-acida-agricultura-sierra/efectos-lluvia-acida-agricultura-

sierra.shtml

https://es.wikipedia.org/wiki/Lluvia_%C3%A1cida