Fenómeno de la Lluvia Ácida: Origen, Formación e Impactos

Introducción

La lluvia ácida se produce cuando los SO_X y NO_X reaccionan en la atmósfera con el H₂O.

Componentes Clave

Las deposiciones ácidas, originadas por emisiones antropogénicas, se deben principalmente a tres contaminantes: dióxido de azufre (SO₂), óxidos de nitrógeno (NO_X) y amonio.

Los ácidos predominantes en la lluvia ácida son el ácido sulfúrico (H₂SO₄) y el ácido nítrico (HNO₃).

En la lluvia ácida, el ácido sulfúrico (H₂SO₄) contribuye en un 60-70% (es más soluble en agua el dióxido de azufre que el NO₂), y el ácido nítrico (HNO₃) es el otro ácido predominante.

En general, la lluvia ácida precipita lejos de la fuente de los contaminantes primarios (dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno, NO_X).

Proceso de Formación

Los SO_X y NO_X se oxidan a sulfatos y nitratos por reacciones en fase acuosa y gaseosa.

Óxidos de Azufre

• El SO₂ es el principal responsable de la lluvia ácida.
• También tenemos el SH₂ que se transforma rápidamente a SO₂.

Óxidos de Nitrógeno

Debido a la poca solubilidad de los NO_X en fase acuosa, la mayor parte de las reacciones de formación de nitratos en la atmósfera se produce en fase gaseosa.

Oxidación del Dióxido de Azufre

El SO₂ se oxida a SO₃ (trióxido de azufre). La oxidación puede ser de dos tipos:

Oxidación Homogénea

Oxidación fotoquímica del dióxido de azufre que origina dióxido de azufre⁺, o bien oxidación por especies como el radical OH·.

Oxidación Heterogénea

Con oxidantes como el oxígeno, el ozono o el agua oxigenada.

Fase Acuosa

Oxidantes como el ozono, el agua oxigenada, el radical OH· y el oxígeno con catalizadores como el ion férrico (Fe³⁺) y el ion manganoso (Mn²⁺).

Fase Gaseosa

Con distintos oxidantes también:

• Oxígeno del aire: reacción lenta y despreciable, necesita catalizadores de hierro y manganeso.
• Radical OH·: fundamental en fase gaseosa.

Fuentes

Fuentes Antropogénicas

La mayor parte de las emisiones de SO₂ y NO_X se producen por la combustión de carbón y gasolina.

Fuentes Naturales

SH₂ oxidado procedente de la descomposición de la materia orgánica.

Efectos

Sobre los Ecosistemas

• Origina un descenso del pH del agua de los ríos y lagos, y una disminución por tanto de la vida acuática.
• Aumento de acidez en los suelos, que cambia su composición.

Sobre los Materiales

• Aumento de la velocidad de corrosión de materiales metálicos, principalmente férreos.
• Deterioro de materiales pétreos, especialmente los de composición calcárea. El sulfato de calcio hidratado es más voluminoso que el carbonato de calcio, provocando desconchamientos, ahuecamientos y desintegración de la piedra.