As emissões de dióxido de enxofre e óxidos de nitrogênio reagem com vapor de água na atmosfera para criar ácidos sulfúrico e nítrico. Se você caminhar pelas Montanhas Apalaches, você verá árvores mortas e enfraquecidas. Se você mora em uma cidade, você pode notar edifícios de pedra desgastados, listras no teto do seu carro ou grades de metal corroídas e estátuas. Você pode ver os efeitos de chuva ácida quase onde quer que você vá, mas com a atenção da mídia e do público voltada para a perspectiva mais nefasta do aquecimento global, a chuva ácida caiu no esquecimento. O flagelo do céu quase parece um problema do século 20 - uma questão tratada nas décadas de 1980 e 1990 pela legislação.
A chuva ácida ocorre principalmente no Hemisfério Norte - quanto mais industrializado, metade mais suja do globo. Os ventos podem varrer as emissões de altas chaminés e transportar poluentes para longe de suas fontes originais, cruzando fronteiras estaduais e nacionais no processo. A chuva ácida pode não ter toda a gama global de gases de efeito estufa, mas é um transfronteiriço , e, portanto, internacional, edição.
Chuva ácida, também conhecido como deposição de ácido, é causado por emissões de dióxido de enxofre (SO2) e óxidos de nitrogênio (NOx) de usinas de energia, carros e fábricas. Fontes naturais como vulcões, incêndios florestais e relâmpagos também aumentam a poluição causada pelo homem. SO2 e NOx tornam-se ácidos quando entram na atmosfera e reagem com o vapor de água. Os ácidos sulfúrico e nítrico resultantes podem cair como depósitos úmidos ou secos. A deposição úmida é a precipitação:chuva ácida, neve, granizo ou nevoeiro. A deposição seca cai na forma de partículas ou gases ácidos.
Conteúdo
A escala de pH é uma medida de acidez e alcalinidade. A chuva ácida tem um pH de 5,0 ou menos. Os cientistas expressam a acidez da chuva ácida usando o Escala de ph . A escala define a acidez de uma solução, neutralidade ou alcalinidade com base em sua concentração de íons de hidrogênio. Os ácidos têm alta concentração de íons de hidrogênio e baixo pH. A escala varia de zero a 14, com água pura em um 7,0 neutro. Mais água, Contudo, não é exatamente puro. Mesmo limpo, a chuva normal tem um pH de cerca de 5,6. Isso ocorre porque ele reage com o dióxido de carbono na atmosfera e forma ácido carbônico levemente ácido antes de se tornar chuva.
A chuva ácida tem um pH de 5,0 ou menos. A maior parte da deposição ácida varia de pH 4,3 a 5,0 - algo entre a acidez do suco de laranja e do café preto. Mas, comparando a chuva ácida com a segura, ácidos naturais podem ser enganosos. Mesmo no seu estado mais fraco, a chuva ácida destrói os ecossistemas ao atrofiar plantas sensíveis e matar ovos aquáticos delicados.
Os programas que monitoram a chuva ácida analisam o conteúdo de hidrogênio para determinar o pH. Eles também medem as concentrações atmosféricas de ácido nítrico, nitrato, dióxido de enxofre, sulfato e amônio. Nos Estados Unidos, o Programa Nacional de Deposição Atmosférica (NADP) supervisiona a deposição úmida, enquanto a Rede de Tendências e Status do Ar Limpo (CASTNET) observa a deposição seca. O monitoramento da deposição de ácido ajuda a determinar cargas críticas , ou a quantidade de poluentes que um ecossistema pode suportar antes de causar danos. Cargas críticas precisas ajudam a definir metas eficazes para reduções de SO2 e NOx.
Agora vamos aprender sobre os efeitos nocivos da chuva ácida nos ambientes aquáticos, florestas, termina, materiais de construção e saúde humana.
As águas superficiais e seus frágeis ecossistemas são talvez as vítimas mais famosas da chuva ácida. A maior parte da precipitação que entra em um lago, Rio, riacho ou pântano deve primeiro passar e infiltrar-se no solo. Todo solo tem um Capacidade de memoria , ou capacidade de resistir a mudanças na acidez e alcalinidade. A capacidade tampão do solo determina a acidez de um corpo d'água. Se a capacidade for baixa, ou atingiu seu limite, a chuva ácida pode passar sem neutralização.
A deposição de ácido enfraquece as árvores e polui as águas superficiais. Fotógrafo:Detlev Voss | Agência:Dreamstime.com A maior parte da vida é confortável em um pH quase neutro - longe demais do pH 7,0, e organismos delicados começam a morrer. O plâncton e os invertebrados são sensíveis às mudanças na acidez e morrem primeiro. Em pH 5,0, os ovos dos peixes se degradam e os filhotes não podem se desenvolver. Peixes e sapos adultos às vezes podem tolerar acidez tão baixa quanto pH 4,0, mas eles morrem de fome à medida que suas fontes de alimento mais fracas morrem. Quando a chuva ácida perturba a cadeia alimentar, a biodiversidade diminui.
A deposição de nitrogênio da chuva ácida também prejudica as águas costeiras e estuários. Água rica em nitrogênio apóia o crescimento maciço de algas e a proliferação de algas. As bactérias decompõem as algas mortas, florescer e absorver o oxigênio disponível na água. Peixe, marisco, leitos de ervas marinhas e recifes de coral morrem nas algas sufocadas, águas pobres em oxigênio. Os cientistas estimam que de 10% a 45% do nitrogênio produzido pelo homem que acaba nas águas costeiras vem da deposição atmosférica [Fonte:Agência de Proteção Ambiental (em inglês)].
A maioria dos corpos d'água ácidos não parece poluída. À medida que a matéria orgânica em decomposição se estabelece, a água acidificada pode ter uma aparência límpida e azul. Algumas espécies, como juncos e musgo, até prosperam em condições ácidas. Mas a vegetação e as águas claras desmentem um ambiente insalubre. A diversidade cai, e as espécies deixadas sem predadores freqüentemente crescem de forma perturbadora.
A chuva ácida também prejudica as florestas, como veremos na próxima seção.
A chuva ácida pode corroer a pedra e o metal. Acelerou o processo natural de desgaste do rosto deste anjo de pedra com cicatrizes. Fotógrafo:Michael Drager | Agência:Dreamstime.com As florestas dependem da capacidade de proteção do solo para protegê-las da chuva ácida. As águas ácidas retiram as toxinas do solo como o alumínio. As árvores absorvem as substâncias venenosas, e o escoamento despeja em lagos, rios e riachos. A chuva ácida também dissolve minerais e nutrientes úteis como o cálcio, magnésio e potássio antes que as árvores possam absorvê-los. A chuva ácida raramente mata uma floresta completamente, mas, em vez disso, impede seu crescimento durante anos de degradação do solo. A privação de nutrientes e a exposição a toxinas tornam as árvores mais propensas a tombar em tempestades ou morrer em climas frios.
Mesmo as árvores em solo bem protegido podem enfraquecer em nevoeiro ácido. Florestas de grande altitude mergulham em nuvens ácidas, que retiram os nutrientes das folhas e quebram a capacidade das árvores de resistir ao frio. Os picos calvos das Montanhas Apalaches falam do efeito venenoso da chuva ácida nas florestas de grande altitude.
A chuva ácida tem a capacidade perturbadora de apagar e obliterar pedras e metais, o mais durável dos materiais. Prédios velhos, monumentos e lápides apresentam os sinais suaves de corrosão ácida e deterioração. A deposição de ácido acelera o desgaste natural causado pela chuva, sol, neve e vento.
A chuva ácida também estraga a pintura automotiva. A indústria automobilística considera a deposição de ácido um tipo de corrosivo precipitação ambiental , junto com a seiva da árvore, pólen e excrementos de pássaros. As marcações de ácido deixam irregular, formas gravadas em superfícies horizontais. A repintura é a única maneira de consertar o acabamento de um carro desfigurado pela chuva ácida.
Fotógrafo:Sócrates | Agência:Dreamstime.com Uma vez que a chuva ácida pode matar animais aquáticos, enfraquecer árvores e dissolver pedras, parece que também pode escaldar ou queimar humanos. Mas não afeta as pessoas da mesma forma que os peixes ou plantas. A chuva ácida é a mesma que a chuva normal - é até seguro nadar em um lago ácido. Mas as partículas de sulfato e nitrato de deposição seca podem causar asma, bronquite e problemas cardíacos. O NOx em deposição de ácido também reage com Compostos orgânicos voláteis (VOCs) para formar o ozônio ao nível do solo. Ozônio, ou poluição , agrava e enfraquece o sistema respiratório.
As usinas devem limitar as emissões de SO e NOx para cumprir as metas definido pelo Programa de chuva ácida. Fotógrafo:Czbrat | Agência:Dreamstime.com 2 A chuva ácida existe desde que as primeiras fábricas da Revolução Industrial começaram a cuspir emissões tóxicas. Um cientista inglês, Robert Angus Smith, cunhou o termo "chuva ácida" em 1872, quando escreveu sobre o toque corrosivo em edifícios e o efeito mortal nas plantas. Mas a chuva ácida não se tornou um problema ambiental monitorado pelo governo até mais de um século depois. Os cientistas já haviam determinado que a chuva ácida era uma preocupação transfronteiriça, e não local. Em 1980, o Acid Deposition Act lançou um estudo de 10 anos sobre chuva ácida sob a direção do Programa Nacional de Avaliação de Precipitação Ácida (NAPAP) para monitorar sites em todo o país.
Em 1990, armado com o estudo do NAPAP, O Congresso mudou a Lei do Ar Limpo existente para incluir chuva ácida. A nova alteração do Título IV da Lei do Ar Limpo exigia reduções de SO2 e NOx. o Programa de chuva ácida (ARP) foi formado em 1995 para trazer o Título IV em vigor.
O ARP impõe limites ao setor de energia para reduzir as emissões anuais de SO2 e NOx. O ARP usa um cap and trade program para cortar as emissões de SO2. Ele estabelece um limite para a quantidade total de SO2 que as usinas de energia nos Estados Unidos contíguos podem produzir. Depois de definir um limite, o ARP distribui licenças para unidades de usinas de energia. As unidades só podem produzir tanto SO2 quanto elas têm crédito. Se eles reduzirem as emissões mais rápido do que o ARP exige, eles podem depositar licenças para uso futuro ou vendê-las para outras fábricas. O limite final de 2010 será de 8,95 milhões de toneladas permitidas por ano, notáveis 50% menos do que as emissões da usina em 1980 [Fonte:EPA].
O ARP regula as reduções de NOx com um método mais convencional sistema regulatório baseado em taxas . O programa define um limite permitido de libras de NOx por milhão de unidades térmicas britânicas (lb / mmBtu) para cada caldeira de usina. Os proprietários atendem às reduções de metas para caldeiras individuais ou fazem a média das emissões de todas as unidades possuídas e atendem a uma meta combinada. O ARP visa reduzir o NOx para 2 milhões de toneladas abaixo do nível projetado de 2000 caso o Título IV não existisse [Fonte:EPA].
As usinas de energia atendem às suas metas ARP usando carvão com baixo teor de enxofre, "lavadores úmidos" ou sistemas de dessulfurização de gases de combustão, queimadores de baixo NOx e outras tecnologias de carvão limpo. Eles também podem negociar créditos de SO2 entre si.
Mesmo com uma maior demanda de energia, o ARP reduziu com sucesso as emissões de SO2 e NOx. Mas o NAPAP sugere que, para os ecossistemas se recuperarem totalmente, as reduções terão que cair mais 40% a 80% abaixo dos limites de força total de 2010 [Fonte:EPA].
Os carros também emitem NOx. Projetos mais recentes de conversores catalíticos ajudam a tratar o escapamento e remover NOx e outros poluentes como o monóxido de carbono e os VOCs que contribuem para a poluição.
Mesmo com tecnologias de carvão limpo notáveis, conversores catalíticos e limites e regulamentos fortes, os combustíveis fósseis ainda são uma fonte de energia suja. Formas alternativas de energia, como nuclear, a energia solar e hidrelétrica não emitem os milhões de toneladas de SO2 e NOx que afetam os ecossistemas, arruinar edifícios e monumentos e enfraquecer a saúde das pessoas.
Para saber mais sobre a chuva ácida, formas alternativas de energia e outros tópicos relacionados, confira os links na próxima página.
