Chuva ácida

Vamos explicar o que é a chuva ácida, as causas da sua formação e seus diversos efeitos. Além disso, quais são as suas características e soluções.

O que é a chuva ácida?

A chuva ácida é um tipo de precipitação que apresenta uma acidez acima do normal. O grau de acidez das substâncias é medido por seu pH, que pode variar de 0 para as substâncias mais ácidas a 14 para as mais básicas. Uma substância com pH 7 é uma substância neutra.

A chuva comum tem um pH levemente ácido: 5,6. Esse valor de pH se deve à presença natural de dióxido de carbono (CO₂) na atmosfera, que forma ácido carbônico (H₂CO₃) em contato com a umidade do ar.

Para ser considerada ácida, a chuva deve ter um pH menor que 5. Em alguns casos, foram observadas precipitações até mesmo com pH 3, um valor bem abaixo dos parâmetros normais (por exemplo, o pH aproximado do vinagre).

Embora a chuva ácida possa ocorrer como consequência de fenômenos naturais, como as erupções vulcânicas, nos últimos anos a poluição do ar aumentou a ocorrência de chuvas ácidas em diversas regiões do mundo.

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Causas da chuva ácida

A chuva ácida é provocada pela presença de dióxido de enxofre (SO₂), trióxido de enxofre (SO₃) e óxidos de nitrogênio (N_xO_y) na umidade do ar. A maior parte dessas substâncias provém de atividades humanas que utilizam combustíveis fósseis, como a geração de energia térmica, a indústria e o transporte.

Os incêndios florestais podem contribuir para a formação de chuva ácida. Quando as florestas queimam, são emitidas grandes quantidades de gases, como dióxido de carbono, monóxido de carbono, óxido de nitrogênio, enxofre e outros compostos orgânicos voláteis.

Uma vez liberados na atmosfera, esses gases podem reagir com outros poluentes atmosféricos, como o óxido de nitrogênio ou o dióxido de enxofre, formando ácido sulfúrico e ácido nítrico, que então se precipitam na superfície como chuva ácida.

Entretanto, a chuva ácida pode ser produzida, em menor escala, por fontes naturais, como erupções vulcânicas. Durante uma erupção vulcânica, são liberadas grandes quantidades de dióxido de enxofre, óxidos de nitrogênio, ácido clorídrico e ácido fluorídrico, entre outros gases e partículas.

O dióxido de enxofre liberado em uma erupção vulcânica reage com o vapor de água na atmosfera formando o ácido sulfúrico, enquanto os óxidos de nitrogênio podem reagir com outros compostos atmosféricos formando o ácido nítrico. Em seguida, esses ácidos podem cair na terra na forma de chuva ácida.

Como se forma a chuva ácida?

A chuva ácida se forma quando os óxidos de nitrogênio, o dióxido de enxofre e o trióxido de enxofre se misturam e reagem com a água presente na atmosfera formando o ácido nítrico (HNO₃) e o ácido sulfúrico (H₂SO₄).

Esses ácidos se misturam com a umidade da atmosfera na forma de vapor de água e então precipitam misturados com a água da chuva.

Os poluentes primários são substâncias emitidas diretamente na atmosfera, como dióxido de enxofre, óxidos de nitrogênio e compostos orgânicos voláteis, entre outros. Esses poluentes podem reagir com outros compostos na atmosfera, como a água, o oxigênio e outros gases, para formar poluentes secundários, como o ácido sulfúrico e o ácido nítrico, que são os principais componentes da chuva ácida.

O dióxido de enxofre, o dióxido de carbono e os óxidos de nitrogênio entram em contato com a umidade do ar, os oxidantes atmosféricos e a luz solar. Em seguida, ocorrem reações químicas entre esses componentes que geram ácido sulfúrico e ácido nítrico, estes são os compostos químicos que formam a chuva ácida.

Algumas das reações químicas envolvidas na formação da chuva ácida são:

Formação de dióxido de enxofre (SO₂)
Por reação de enxofre (S) e oxigênio molecular (O₂). O enxofre pode ser gerado a partir de emissões de dimetil dissulfeto ((CH₃)₂S) ou sulfeto de hidrogênio (H₂S).

• S + O₂ → SO₂

Formação de ácido sulfuroso (H₂SO₃)
A partir do dióxido de enxofre (SO₂) e água (H₂O).

• SO₂ + H₂O → H₂SO₃

Formação de trióxido de enxofre (SO₃)
A partir da reação entre o dióxido de enxofre (SO₂) e o oxigênio molecular (O₂).

• 2SO₂ + S₂ → 2SO₃

Formação de ácido sulfúrico (H₂SO₄)
A partir do trióxido de enxofre (SO₃) e água (H₂O).

• SO₃ + H₂O → H₂SO₄

Formação do ácido nítrico (HNO₃)
A partir da reação entre o dióxido de nitrogênio (NO₂) e a água (H₂O).

• 3NO₂ + H₂O → 2HNO₃ + NO

Quais são as regiões afetadas pela chuva ácida?

As principais regiões do mundo que sofrem os efeitos da chuva ácida são aquelas com as maiores emissões de gases poluentes.

• Europa Central e Oriental. Sofre com os efeitos da chuva ácida desde a década de 1960 devido às emissões de enxofre e nitrogênio provenientes da queima de carvão e petróleo em usinas de energia. Alemanha, Polônia e Romênia estão entre os países mais afetados.
• Nordeste da América do Norte. A região dos Grandes Lagos, nos Estados Unidos, e o sul do Canadá também sofrem com a chuva ácida em decorrência de indústrias poluidoras na região.
• Ásia oriental. A China, a Coreia do Sul, o Japão e Taiwan,sofreram um aumento significativo nos episódios de chuva ácida nas últimas décadas devido à sua rápida industrialização.
• Áreas próximas a vulcões. Alguns países, como a Indonésia, as Filipinas e o México, experimentaram eventos de chuva ácida como consequência das erupções dos vulcões Merapi (Indonésia), Pinatubo (Filipinas) e Colima (México), entre outros.

Consequências da chuva ácida

Efeitos nos ecossistemas aquáticos

Na China, a poluição é muito significativa, pois 70% da eletricidade é obtida através da queima de carvão.

Os outros países mais afetados são aqueles localizados mais ao norte do hemisfério norte: A Holanda e outros países nórdicos europeus como o Reino Unido, os Estados Unidos e o Canadá.

Efeitos sobre os animais aquáticos

A chuva ácida reduz o pH da água nos lagos, rios e oceanos, podendo gerar efeitos negativos sobre os organismos que vivem nesses ecossistemas aquáticos. Um pH mais baixo pode danificar as brânquias dos peixes, e isso pode levar a dificuldades respiratórias e provocar outros distúrbios no funcionamento orgânico dos peixes.

A acidificação também pode diminuir a capacidade da água de armazenar oxigênio, e levar à morte de peixes e outros organismos aquáticos.

A chuva ácida pode danificar também as plantas e os invertebrados que vivem na água. As plantas podem sofrer danos em suas folhas, devido à dificuldade de realizar a fotossíntese. Por sua vez, os invertebrados (como caracóis e insetos aquáticos) também sofrem com a redução do pH da água, o que afeta negativamente seu crescimento e reprodução.

Efeitos no ser humano

A chuva ácida pode exercer efeitos negativos sobre a saúde humana. Quando os ácidos trazidos pela chuva ácida são inalados, estes poluentes podem atingir os pulmões e causar problemas respiratórios. A exposição prolongada a esses gases também pode aumentar o risco de desenvolver doenças cardíacas.

Além disso, os seres humanos podem consumir alimentos, tanto de origem vegetal quanto animal, que contenham as substâncias tóxicas que foram absorvidas pelo solo ou pela água, podendo também representar um risco à sua saúde.

O mesmo ocorre com o consumo de água contaminada por gases de chuva ácida, que pode levar a doenças gastrointestinais e danos aos rins.

Efeitos no solo e nas plantas

A acidificação dos solos leva à liberação de metais tóxicos que dificultam a absorção de nutrientes pelas plantas. Além disso, a chuva ácida pode afetar os micro-organismos presentes no solo e dissolver seus nutrientes, empobrecendo sua qualidade e fertilidade.

Por último, pode danificar as folhas e os tecidos das plantas, enfraquecendo-as e tornando-as mais suscetíveis a doenças e pragas.

Efeitos na economia

Diferentes setores da economia são afetados pelas consequências da chuva ácida.

O setor mais afetado é a agricultura. Essa atividade pode apresentar uma queda na produção, pois sem os nutrientes necessários no solo, as plantas não atingem o crescimento necessário, podendo reduzir significativamente a produção e as margens de lucro. Ademais, a redução da produção de algumas matérias-primas agrícolas pode afetar o aumento dos preços dos alimentos.

Outro setor diretamente afetado é o de pesca e piscicultura, uma vez que os efeitos sobre a reprodução dos peixes e a qualidade da água reduzem a produção e as margens de lucro.

Efeitos na arquitetura

A chuva ácida, além de ser um perigo para os seres vivos, causa a corrosão nos materiais de construção, pontes e tubulações.

Por exemplo, monumentos ou estruturas feitas de calcário ou mármore são especialmente vulneráveis aos efeitos corrosivos da chuva ácida. Os ácidos dessas chuvas dissolvem os carbonatos de cálcio, deixando os monumentos e as edificações com uma superfície áspera e uma aparência descolorida.

Possíveis soluções para a chuva ácida

Uma das soluções que estão sendo implementadas por alguns governos e estados é a aplicação de novos protocolos para reduzir as emissões de dióxido de enxofre e óxido de nitrogênio de diversas indústrias.

As emissões dos veículos também são uma importante fonte de óxidos de nitrogênio. É por isso que os governos de muitos países estão implementando políticas para controlar as emissões dos veículos e promover o uso de unidades de transporte mais sustentáveis.

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Referências

• Juste, I (2022). Lluvia ácida: definición, causas y consecuencias. Ecología verde. EcologiaVerde
• Montalvo, F. y Escobar, D (2011). Lluvia ácida de origen volcánico. Servicio Nacional de Estudios Territoriales. 
• National Geographic (2023). ¿Qué es la lluvia ácida y por qué se produce? NationalGeographic
• Granados Sánchez, D. López Ríos, G. F.  y Hernández García, M. Á (2010). La lluvia ácida y los ecosistemas forestales. Revista Chapingo serie ciencias forestales y del ambiente. Versión On-line ISSN 2007-4018. Versión impresa ISSN 2007-3828