Os dois principais compostos que estão na origem deste problema ambiental dão origem a processos diferentes de formação de ácidos:
1- O Enxofre
O enxofre é uma impureza frequente nos combustíveis fósseis, principalmente no carvão mineral e no petróleo, que ao serem queimados também promovem a combustão desse composto, de acordo com as seguintes reações químicas:
S (s) + O2 (g) ---> SO2 (g)
2 SO2 (g) + O2 (g) ---> 2 SO3 (g)
O enxofre e os óxidos de enxofre podem também ser lançados na atmosfera pelos vulcões.
Os óxidos ácidos formados reagem com a água para formar ácido sulfúrico (H2SO4), de acordo com a equação:
SO3 (g) + H2O (l) ---> H2SO4 (aq)
Ou pode também ocorrer a reação seguinte, formando-se ácido sulfuroso (H2SO3):
SO2 (g) + H2O (l) ---> H2SO3 (aq)
2 - O Azoto
O azoto (N2) é um gás abundante na composição da atmosfera e muito pouco reativo. Para reagir com o oxigénio do ar precisa de grande quantidade de energia, como a que se liberta numa descarga elétrica ou no funcionamento de um motor de combustão. Estes motores são actualmente os maiores responsáveis pela reação de oxidação do azoto. Os óxidos, ao reagir com água, formam ácido nitroso (HNO2) e ácido nítrico (HNO3), de acordo com as seguintes reacções químicas:
Na câmara de combustão dos motores, ocorre a seguinte reação química:
N2 (g) + O2 (g) ---> 2 NO (g)
O monóxido de azoto (NO) formado, na presença do oxigénio do ar, produz dióxido de azoto:
2 NO (g) + O2 (g) ---> 2 NO2 (g)
Por sua vez, o dióxido de azoto formado, na presença da água (proveniente da chuva), forma ácidos de acordo com a equação:
2 NO2 (g) + H2O (l) ---> HNO3 (aq) + HNO2 (aq)
As evidências de um crescente aumento nos níveis de chuva ácida vêm da análise das camadas de gelo oriundas dos glaciares.
Verifica-se uma repentina diminuição do pH a partir da Revolução Industrial de 6 para 4,5 ou 4.
Desde a Revolução Industrial as emissões de óxidos de enxofre e azoto na atmosfera aumentaram.
As Indústrias e as centrais termoelétricas que queimam combustíveis fósseis, principalmente o carvão, são a principal fonte desses gases. Já chegaram a ser registados valores de pH abaixo de 2,4 em algumas áreas industriais. O sector dos transportes, movidos a combustíveis fósseis, juntam-se às duas fontes de poluição mencionadas, sendo estes três considerados os grandes responsáveis pelo aumento dos óxidos de azoto.
O problema das chuvas ácidas não apenas aumentou com o crescimento populacional e industrial, mas também se espalhou.
A utilização de grandes chaminés, a fim de reduzir a poluição local contribuiu para a disseminação da chuva ácida, liberando gases na atmosfera circulante da região.
Há uma forte relação entre baixos níveis de pH e a perda de populações de peixes em lagos. Com um pH abaixo de 4,5, praticamente nenhum peixe sobrevive, enquanto níveis iguais ou superiores a 6 promovem populações saudáveis.
O baixo pH também faz circular metais pesados como o alumínio nos lagos. O alumínio faz com que alguns peixes produzam muco em excesso, na zoda das guelras, prejudicando assim a sua respiração. O crescimento do fitoplâncton é inibido pelos grandes níveis de acidez e os animais que se alimentam dele são dessa forma prejudicados.
As árvores são prejudicadas pelas chuvas ácidas de vários modos. A superfície cerosa das suas folhas é rompida e os nutrientes perdem-se, tornando as árvores mais susceptíveis ao gelo, a fungos e a insectos. O crescimento das raízes torna-se mais lento e, em consequência disso, menos nutrientes são transportados. Os iões tóxicos acumulam-se no solo e os minerais valiosos para estas espécies são dispersados ou (no caso dos fosfatos) tornam-se próximos à argila.
Os iões tóxicos libertados devido às chuvas ácidas constituem a maior ameaça aos seres humanos. O cobre mobilizado foi implicado nas epidemias de diarreia em crianças jovens e acredita-se que existem ligações entre o abastecimento de água contaminado com alumínio e a ocorrência de casos da doença de Alzheimer.
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