Cómo Funciona La Lluvia Ácida

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La lluvia ácida es causada por las emisiones de dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno de las centrales eléctricas, automóviles y fábricas. Descubre cómo se produce la lluvia ácida.

Si caminas por las montañas de los Apalaches, verás rodales de árboles muertos y debilitados. Si vives en una ciudad, es posible que observes edificios de piedra desgastados, rayas en el techo del automóvil o barandas y estatuas de metal corroídas. Puedes ver los efectos de lluvia ácida en casi todos los lugares a los que vas, pero con los medios de comunicación y la atención del público dirigidos a la perspectiva más ominosa del calentamiento global, la lluvia ácida ha caído en el camino. El flagelo del cielo casi parece un problema del siglo XX, un problema tratado en los años 80 y 90 por la legislación.

La lluvia ácida se produce principalmente en el hemisferio norte, la mitad más industrializada y sucia del planeta. Los vientos pueden barrer las emisiones de las altas chimeneas y transportar contaminantes lejos de sus fuentes originales, cruzando las fronteras estatales y nacionales en el proceso. La lluvia ácida puede no tener la gama global completa de gases de efecto invernadero, pero es una transfronterizo, y por lo tanto internacional, problema.

La lluvia ácida, también conocida como deposición ácida, es causada por las emisiones de dióxido de azufre (SO2) y oxido de nitrógeno (NOx) de centrales eléctricas, 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 convierten en 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, aguanieve o niebla. La deposición seca cae en forma de partículas ácidas o gases.

En la siguiente página, aprenderemos sobre el pH de 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.

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 usando 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 varía de cero a 14, con agua pura a un neutro de 7.0. Sin embargo, la mayor parte del agua no es exactamente pura. Incluso limpia, la lluvia 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 que se convierta en lluvia.

La lluvia ácida tiene un pH de 5.0 o menos. La mayoría de los depósitos de ácidos varían de pH 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 ácidos seguros y naturales puede ser engañoso. Incluso en su punto más débil, la lluvia ácida destruye los ecosistemas al atrofiar las plantas sensibles y matar los delicados huevos acuáticos.

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) supervisa la deposición húmeda, mientras que la Red de Estado y Tendencias de Aire Limpio (CASTNET) observa la deposición seca. Monitorear la deposición de ácido ayuda a determinar cargas criticas, o la cantidad de contaminantes que un ecosistema puede soportar antes de los daños. Las cargas críticas precisas ayudan a establecer objetivos efectivos para las reducciones de SO2 y NOx.

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

Aguas superficiales

Las aguas superficiales y sus ecosistemas frágiles 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 debe primero pasar y filtrarse a través del suelo. Todo el suelo tiene una capacidad de buffering, o capacidad para resistir cambios en la acidez y alcalinidad. La capacidad amortiguadora del suelo determina la acidez del cuerpo de agua. Si la capacidad es baja, o ha alcanzado su límite, la lluvia ácida puede pasar sin neutralizarse.

Cómo funciona la lluvia ácida: cómo

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

La mayor parte de la vida es cómoda con un pH casi neutro: demasiado lejos del pH 7.0 y los organismos delicados comienzan a morir. El plancton y los invertebrados son sensibles a los cambios en la acidez y mueren primero. A pH 5.0, los huevos de pescado se degradan y los jóvenes no pueden desarrollarse. Los peces adultos y las ranas a veces pueden tolerar acidez tan baja como el pH 4.0, pero mueren de hambre a medida que sus fuentes de alimentos más débiles se extinguen. 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 es compatible con el crecimiento masivo de algas y la proliferación de algas. Las bacterias descomponen las algas muertas, florecen y absorben el oxígeno disponible del agua. Peces, crustáceos, praderas marinas y arrecifes de coral mueren en las aguas asfixiadas por las algas y sin oxígeno. Los científicos estiman que del 10 al 45 por ciento del nitrógeno producido por el hombre que se acumula en las aguas costeras proviene de la deposición atmosférica [Fuente: Agencia de Protección Ambiental].

La mayoría de los cuerpos de agua ácidos no se ven contaminados. A medida que la materia orgánica en descomposición se asienta, el agua acidificada puede aparecer clara y azul. Algunas especies, como los juncos y el musgo, incluso prosperan en condiciones ácidas. Pero la vegetación y las aguas transparentes desmienten un ambiente perjudicial. La diversidad cae, y las especies que quedan sin depredadores a menudo crecen inquietantemente grandes.

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 se puede comer a través de la piedra y el metal. Ha acelerado el proceso de desgaste natural de la cara de este ángel de piedra con cicatrices.

La lluvia ácida se puede comer a través de la piedra y el metal. Se ha acelerado El proceso natural de la erosión de la cara de este ángel de piedra con cicatrices.

Los bosques dependen de la capacidad amortiguadora de su suelo para protegerlos de la lluvia ácida. Las aguas ácidas extraen toxinas del suelo como el aluminio.Los árboles absorben las sustancias venenosas, y la escorrentía los vierte en lagos, ríos y arroyos. La lluvia ácida también disuelve minerales y nutrientes útiles como el calcio, el magnesio y el potasio antes de que los árboles puedan absorberlos. La lluvia ácida rara vez mata directamente un bosque, sino que detiene su crecimiento a través de años de degradación del suelo. La privación de nutrientes y la exposición a toxinas hacen que los árboles sean más propensos a derrumbarse en las tormentas o morir en climas fríos.

Incluso los árboles en un suelo bien amortiguado pueden debilitarse en la niebla ácida dura. Los bosques de gran altitud se sumergen en nubes ácidas, que quitan las hojas de nutrientes y destruyen la capacidad de los árboles para resistir el frío. Los picos calvos de las montañas de los Apalaches hablan del efecto venenoso de la lluvia ácida en los bosques de gran altura.

Materiales y Acabados

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

La lluvia ácida también estropea la pintura automotriz. La industria automotriz considera la deposición ácida como un tipo de corrosivo. lluvia ambiental, junto con savia de árboles, polen y excrementos de aves. Las marcas ácidas dejan formas irregulares y grabadas en las superficies horizontales. Repintar es la única forma de arreglar un acabado de automóvil desfigurado por la lluvia ácida.

Cómo funciona la lluvia ácida: cómo

Salud

Como la lluvia ácida puede matar a los animales acuáticos, debilitar los árboles y disolver la piedra, parece que también podría quemar o quemar a los humanos. Pero no afecta a las personas de la misma manera que lo hace el pescado o las plantas. La lluvia ácida se siente igual que la lluvia regular, incluso es seguro nadar en un lago ácido. Pero las partículas de sulfato y nitrato de la deposición seca pueden causar asma, bronquitis y problemas cardíacos. El NOx en la deposición ácida también reacciona con compuestos orgánicos volátiles (COV) para formar ozono a nivel del suelo. Ozono, o niebla tóxica, agrava y debilita el sistema respiratorio.

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Reduciendo la lluvia ácida

Las plantas de energía deben limitar las emisiones de SO y NOx para cumplir con los objetivos establecidos por el Programa de Lluvia Ácida.

Las centrales eléctricas deben limitar las emisiones. de SO y NOx para cumplir objetivos establecido por el programa de lluvia ácida.

La lluvia ácida ha existido desde que las primeras fábricas de la Revolución Industrial comenzaron a escupir emisiones tóxicas. Un científico inglés, Robert Angus Smith, acuñó el término "lluvia ácida" en 1872 cuando escribió sobre su corrosivo toque en los edificios y su efecto mortal en las plantas. Pero la lluvia ácida no se convirtió en un problema ambiental supervisado por el gobierno hasta más de un siglo después. Para entonces, los científicos habían determinado que la lluvia ácida era una preocupación transfronteriza y no local. En 1980, la Ley de deposición ácida lanzó un estudio de 10 años sobre la lluvia ácida bajo la dirección de la Programa Nacional de Evaluación de Precipitación Acida (NAPAP) Para monitorear sitios en todo el país.

En 1990, armado con el estudio de NAPAP, el Congreso cambió la Ley de Aire Limpio existente para incluir la lluvia ácida. La nueva enmienda del Título IV de la Ley de Aire Limpio requería reducciones de SO2 y NOx. los Programa de lluvia ácida (ARP) se formó en 1995 para poner en vigencia el Título IV.

El ARP pone límites a la industria eléctrica para reducir las emisiones anuales de SO2 y NOx. El ARP utiliza un programa de cap y comercio Para reducir las emisiones de SO2. Establece un límite en la cantidad total de SO2 que pueden producir las plantas de energía en los Estados Unidos contiguos. Después de establecer un límite, el ARP distribuye las asignaciones a las unidades de la planta de energía. Las unidades solo pueden producir tanto SO2 como tengan crédito. Si reducen las emisiones más rápido de lo que requiere el ARP, pueden depositar las reservas para su uso futuro o venderlas a otras plantas. El límite final de 2010 será de 8.95 millones de toneladas permitidas por año, un 50 por ciento menos que las emisiones de las centrales eléctricas desde 1980 [Fuente: EPA].

El ARP regula las reducciones de NOx con un sistema más convencional. sistema regulatorio basado en tasas. El programa establece un límite en libras permitidas de NOx por millón de unidades térmicas británicas (lb / mmBtu) para cada caldera de central eléctrica. Los propietarios cumplen con las reducciones de objetivos para calderas individuales o promedian las emisiones de todas las unidades que poseen y cumplen con un objetivo combinado. El objetivo de ARP es reducir el NOx a 2 millones de toneladas por debajo del nivel proyectado de 2000 si el Título IV no hubiera existido [Fuente: EPA].

Las plantas de energía cumplen con sus objetivos de ARP mediante el uso de 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 de carbón limpio. También pueden intercambiar créditos de SO2 entre ellos.

Incluso con una mayor demanda de energía, el ARP ha reducido con éxito las emisiones de SO2 y NOx. Pero NAPAP sugiere que para que los ecosistemas se recuperen completamente, las reducciones tendrán que caer un 40 por ciento a 80 por ciento por debajo de los límites de fuerza total de 2010 [Fuente: EPA].

Los coches también emiten NOx. Los diseños más nuevos de convertidores catalíticos ayudan a tratar los gases de escape y eliminan los NOx y otros contaminantes como el monóxido de carbono y los COV que contribuyen al smog.

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

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


Suplemento De Vídeo: Lluvia ácida.




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