Contaminación del aire y lluvia ácida

Contaminación del aire y lluvia ácida

La contaminación es la alteración nociva del estado natural de un medio como consecuencia de la introducción de un agente totalmente ajeno a ese medio (contaminante), causando inestabilidad, desorden, daño o malestar en un ecosistema, en el medio físico o en un ser vivo. El contaminante puede ser una sustancia química, energía (como sonido, calor, o luz), o incluso genes. A veces el contaminante es una sustancia extraña, una forma de energía, o una sustancia natural.

Es siempre una alteración negativa del estado natural del medio, y por lo general, se genera como consecuencia de la actividad humana.

La contaminación puede ser clasificada según el tipo de fuente de donde proviene, las cuales son: fuentes puntuales (aisladas y fáciles de identificar) y fuentes no puntuales(dispersas y difíciles de ubicar).

El Blacksmith Institute, una organización no gubernamental que monitorea la contaminación, realizó una lista de los países más contaminados del mundo, en el informe de 2007 figuran: 
Azerbaiján, China, India, Perú, Rusia, Ucrania y Zambia.

Las principales fuentes de contaminación del aire son:

• El óxido de azufre que se origina en las refinerías de petróleo
•  El monóxido de carbono de las estufas y coches
• El óxido de nitrógeno que existen en puntos de energía nuclear y vehículos de combustión interna
• El dióxido de carbono proveniente de industrias y de la actividad de deforestación
• Vehículos automotores 
• Fábricas e industrias 
• Incineradores domésticos (estufas y cocina de gas)
• Trituración de materiales en fábricas y canteras.
• Uso de sustancias solventes y volátiles en las industrias 
• El cigarrillo

El efecto Invernadero

El "efecto invernadero" es un proceso que se produce al quedar atrapada la energía caliente del Sol por el dióxido de carbono y otros gases de la atmósfera. 

La cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera está creciendo como consecuencia del consumo de combustible La temperatura mundial va en aumento por la creciente cantidad de calor que se queda atrapada.

La capa de Ozono (O3) está formado por 3 moléculas de oxígeno, una más que lo que contiene el aire que respiramos. Esta capa es importante porque nos protege de los rayos ultravioletas del sol. Pero los gases provenientes de zonas industriales y superpobladas,  y de lugares donde convive el tráfico de coches y las altas temperaturas han hecho que la capa disminuya. Las zonas más perjudicadas son las rurales y suburbanas por la liberación de clorofluorcarbonos de aerosoles y acondicionadores de aire. La falta de la capa de ozono puede provocar melanoma, cataratas en los ojos  y perjudicar a cultivos porque los rayos ultravioletas lo dañarían.

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, que pueden llegar a ser muy importantes.

La lluvia normalmente presenta un pH de aproximadamente 5.65 (ligeramente ácido), debido a la presencia del CO₂atmosférico, 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.

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 → HO₂· + SO ₃

En 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.