Lluvia acida (clases)

1. Lluvia ácida MC Raúl Castañeda Ceja

2. Este no es un problema reciente; ya desde 1872 un químico inglés Robert Angus Smith, se percata de éste fenómeno en las áreas industriales de Inglaterra y le da el nombre de «lluvia ácida»; no obstante, poca fue la atención que recibió su descubrimiento, pasando desapercibido por la mayoría de la gente. Lluvia ácida

3. ¿Qué es la lluvia ácida? Se denomina lluvia ácida al retorno a la superficie terrestre, mediante cualquier tipo de precipitación, de los ácidos disueltos en agua originados por contaminantes primarios, descargados a la atmósfera en forma natural o por determinadas actividades humanas, como son: el dióxido de azufre (SO 2 ) y los óxidos de nitrógeno (NO y NO 2 ). Lluvia ácida

4. Causas de la lluvia ácida Los componentes tóxicos que forman la lluvia ácida son el dióxido de azufre y los óxidos de nitrógeno provenientes de la combustión de combustibles fósiles. Lluvia ácida

5. Consecuencias provocadas por la lluvia ácida La lluvia ácida genera severos daños ambientales y de ahí su importancia desde el punto de vista ecológico. En la actualidad hay datos que indican que la lluvia es en promedio 100 veces más ácida que hace 200 años. Lluvia ácida

6. En qué zonas se produce la lluvia ácida Lluvia ácida en el mundo

7. • N 2 O: Gas no tóxico (óxido nitroso). • NO: tóxico (óxido nítrico). • NO 2 : olor asfixiante (dióxido de nitrógeno) Fuentes Óxidos de Nitrógeno NO x FUENTES DE NO X PORCENTAJE PLANTAS GENERADORAS DE ENERGIA (COM. FOSIL) 61 OTROS PROCESOS INDUSTRIALES 31 TRANSPORTE (COMBUSTIBLES FOSILES) 6 OTRAS ACTIVIDADES RESINDENCIALES 2

8. Los óxidos de nitrógeno son un grupo de gases compuestos por óxido nítrico (NO), dióxido de nitrógeno (NO 2) y óxido nitroso(N 2 O). La principal fuente emisora de óxidos de nitrógeno a la atmósfera urbana son los vehículos (especialmente los motores diesel) y en menor medida instalaciones de combustión como las calefacciones. Las fuentes naturales de óxidos de nitrógeno en la naturaleza, son la descomposición bacteriana de nitratos, los incendios forestales accidentales (N2 + O2= 2NO Altas T°), quema de rastrojos, la actividad volcánica. Otros focos de menor relevancia, se llevan a cabo en los procesos biológicos de los suelos, en los que se produce la emisión de nitritos (NO 2 ) por parte de los microorganismos . Las principales fuentes antropogénicas (actividades humanas) de emisión se producen en LAS PLANTAS GENERADORAS DE ENERGIA ELECTRICA, los escapes de los vehículos motorizados y en la quema de combustibles fósiles.

9. N 2 + O 2 = 2NO (Altas T°) 2NO + O 2 = 2NO 2 2NO 2 + H 2 O = HNO3 + HNO2 ( contribuye 30 a 40%) NO 2 + fotones = NO + O (Ciclo del NO 2 ) O + O 2 = O 3 Troposférico NO + O 3 = NO 2 + O 2 También ocurre lo siguiente: Ambiente urbano. NO + Hidrocarburos ( C x H x )= Contaminantes sec. NO + O 3 = NO 2 +O 2 (El NO reacciona más rápidamente con los hidrocarburos que con el Ozono, por lo tanto aunque se regenere parte del NO 2 , el ozono queda en exceso y se acumula en la troposfera, provocando problemas de salud como: pulmonía, bronquitis, asma, dolor de pecho, irritación de fosas nasales y garganta, inflamación de los pulmones. El 52% de los hidrocarburos provienen del transporte y el resto de la industria, entre otros. REACCIONES QUIMICAS

10. NITRIFICACION Conversión del ion NH 4 a NO 3 por bacterias autotróficas de Nitrosomonas y Nitrobacter . 2NH 4 +3O 2 =2NO 2 +2H 2 O+4H ( Nitrosomonas ) 2NO 2 + O 2 = 2NO 3 ( Nitrobacter ) En condiciones anaeróbicas (suelos inundables y pantanos) bacterias desnitrificantes como Pseudomonas , Xanthomonas , Thiobacillus , Micrococcus , etc , convierten al NO3 en N2. NO 3 -------NO 2 --------NO-------N 2 O------N2 Nitrato reductasa nitrito reductasa hiponitrito reductasa DESNITRIFICACION DEL NITROGENO

11. El SO 2 es un gas incoloro que proviene en un 97% de las industrias y plantas generadoras de energía eléctrica. (combustibles fósiles). Fuentes de Óxidos de Azufre SO x FUENTE DE SO 2 PORCENTAJE PLANTAS GENERADORAS DE ENERGIA 66 INDUSTRIAS QUE USAN COMBUSTIBLES FOSILES 25 REFINERIAS DE PETROLEO 6 TRANSPORTE 3

12. La mayoría de los combustibles fósiles contienen algo de azufre (más de 1%), y, debido a la combustión, el azufre se oxida a dióxido de azufre. Cuando quemamos estos combustibles para obtener energía, el proceso químico que se produce es una oxidación y los compuestos que se derivan de ella se denominan óxidos. Entre las fuentes naturales están los volcanes (S y H 2 S) y la descomposición biológica. El consumo de combustibles fósiles produce del 75 al 80% de óxidos de azufre en el aire. La quema de carbón es responsable de alrededor de la mitad de las emisiones de óxido de azufre que liberamos al aire, en tanto que la de petróleo fluctúa de 25 a 30%.

13. CISTEINA ---- SULFIDRASA DE SERINA ---- SERINA + 2H 2 S Aminoácido Enzima Aminoácido El Sulfuro de hidrógeno proviene en forma natural de la descomposición de la materia orgánica en forma aeróbica ( Thiovulum , thiothrix , thermothrix y thiobacillus ) es su fuente de energía, o anaeróbica ( Desulfovibrio ) . Es muy reactivo y puede ser oxidado en la atmosfera químicamente o oxidado biológicamente. Los volcanes también son fuente de este compuesto. En forma artificial, junto con el CO, proviene de la combustión de combustibles fósiles que tienen Azufre (S), y de las industrias. ( Desulfovibrio ) SO 4 -------SO 3 --------SO 2 -------S 2H 2 S + O 2 = 2H 2 O + 2S 2S + 2O 2 = 2SO 2 2SO 2 + O 2 = 2SO 3 2SO 3 + 2H 2 O = 2H 2 SO 4 H 2 S + O 3 = SO 2 + H 2 O DESCOMPOSICION DE LA MATERIA ORGANICA DEL SUELO

14. La proporción del azufre en la corteza terrestre es de 0.03-0.1%. El sulfuro de hidrógeno (H 2 S) es el compuesto más importante que contiene sólo hidrógeno y azufre. Es inflamable en altas concentraciones en la atmósfera. El Sulfuro de Hidrógeno (H 2 S) es un gas incoloro que tiene un olor fétido (semejante al de los huevos podridos) y es muchísimo más venenoso que el monóxido de carbono, pero se advierte su presencia (por su olor) antes de que alcance concentraciones peligrosas. Tiene un tiempo de residencia en la atmósfera baja de aproximadamente 24 horas.

15. REACCIONES ANTROPOGENICAS 2S + 2o 2 = 2so 2 por combustión de combustibles fósiles. 2SO 2 + O 2 = 2SO 3 ( trióxido de azufre ) 2SO 3 + 2H 2 O = 2H 2 SO 4 (contribuye en 60 a 70%) SO 2 + hv + O 2 = SO 3 + O ( Fotooxidación directa, con luz de longitud de onda de entre 240 y 400 nm . O + O 2 = O 3 (ozono troposférico)

16. Una escala de pH se usa para medir la acidez, siendo 0 la más ácida y 14 la más alcalina, un valor de 7 es neutro. Acidez y basicidad

17. • Deposiciones húmedas: que pueden ser la lluvia, llovizna, niebla, nieve, granizo y rocío. • Deposiciones secas: aunque no llueva, van cayendo partículas sólidas con moléculas de ácido adheridas. Tipos de deposiciones de lluvia ácida

18. Estos contaminantes pueden ser trasladados a distancias de hasta cientos de kilómetros por las corrientes atmosféricas, sobre todo cuando son emitidos a la atmósfera desde chimeneas muy altas que disminuyen la contaminación en las cercanías pero la trasladan a otros lugares. La lluvia normal es ligeramente ácida, por llevar ácido carbónico (H 2 CO 3 ) que se forma cuando el dióxido de carbono del aire se disuelve en el agua que cae. Su pH suele estar entre 5 y 6. Pero en las zonas con la atmósfera contaminada por estas sustancias acidificantes, la lluvia tiene valores de pH de hasta 4 ó 3 y, en algunas zonas en que la niebla es ácida, el pH puede llegar a ser de 2 ó 3, es decir similar al del zumo de limón o al del vinagre.

19. EFECTOS DE LA LLUVIA HACIA EN EL MEDIO AMBIENTE

20. La pintura se desprenda de los automóviles y edificios. Efectos sobre edificaciones y objetos Los compuestos químicos que contiene la lluvia ácida son corrosivos haciendo que:

21. Pueda llegar a disolver el carbonato de calcio, estropeando monumentos y edificaciones construidas con mármol o caliza. CaCO 3 + H 2 SO 4 → CaSO 4 + H 2 O + CO 2

22. Desgaste de piezas de validez arqueológica

23. Daño a la infraestructura El ácido sulfúrico formado reacciona con el hierro para dar sulfato ferroso: 4H 2 SO 4 + 2Fe + O 2 = 2FeSO 4 + 2H 2 O Por hidrólisis de este compuesto, se regenera el ácido sulfúrico: Goethita 2FeSO 4 + 1/2 O 2 + 3H 2 O = 2 FeO (OH) + 2 H 2 SO 4 El sulfúrico regenerado está de nuevo en condiciones de seguir atacando al hierro, repitiendo el proceso, que se conoce como ciclo de regeneración del ácido. Como el ácido se regenera en presencia de agua, la corrosión del metal depende del período de humectación del mismo. En USA hay perdidas de hasta 5 billones de dólares por este problema.

24. Las pérdidas económicas que origina la corrosión se pueden clasificar en directas e indirectas. Las primeras no sólo se deben a la rotura y sustitución de un equipo, sino también a la necesidad de utilización de materiales metálicos más resistentes, así como el empleo de medidas de protección, como recubrimientos orgánicos, galvanizados, etc. Como pérdidas indirectas podemos citar la falta de producción por el paro temporal de una instalación, la fuga de un líquido de su depósito, etc. De todas estas pérdidas por corrosión, se estima que el 50% son debidas exclusivamente a la acción agresiva de la atmósfera, dado que el 80% de las estructuras metálicas cumplen su servicio en contacto con la atmósfera.

25. La lluvia ácida produce daños importantes en la vegetación: Acaba con los   microorganismos  fijadores de nitrógeno ( Rhizobium , Azotobacter , Clostridium ) (N 2 -------------NH 4 ) Simbiosis: Nitrogenasa Elimina del suelo ciertos nutrientes esenciales para las plantas (magnesio, el calcio y el potasio). Provoca insolubilidad del fósforo del suelo al solubilizar al aluminio y formar fosfatos de aluminio insoluble. Efectos sobre la vegetación

26. Las Plantas se hacen más vulnerables al ataque de las plagas. Altera la capa cerosa protectora en las hojas. Daña las hojas, desecándolas. Daña las raíces. El SO 2 disminuye el proceso fotosintético al disminuir la clorofila, en exceso.

27. La lluvia ácida provoca que el pH de los lagos y ríos tengan un nivel inferior a  6, lo que se conoce como acidificación. D ificulta el desarrollo de la vida acuática aumentando el número de peces muertos y afectando a la cadena alimentaria. Si el pH es menor de 5.5 hay problemas en la reproducción de peces, si el pH es menor de 5, desaparecen algas y plancton y a pH menor de 4.2 mueren todos los peces.  Efectos en lagos, ríos y mares

28. La lluvia ácida no causa daño directos a los seres humanos. Sin embargo, los contaminantes que producen la lluvia ácida sí son perjudiciales . Efectos sobre la salud humana dióxido de azufre (SO2) óxidos de nitrógeno ( NOx ) Sulfuro de hidrógeno (H 2 S)

29. Dióxido de azufre. Suele aumentar el riesgo en la salud al incrementar la morbilidad y mortalidad de enfermos crónicos del corazón y vías respiratorias. En general las sustancias sulfurosas pueden tener los siguientes efectos en la salud humana: Efectos neurológicos y cambios de comportamiento. Alteración de la circulación sanguínea. Daños cardiacos. Efectos en los ojos y en la vista. Fallos reproductores. Daños al sistema inmunitario. Desórdenes estomacales y gastrointestinales. Daños en las funciones del hígado y los riñones Alteraciones del metabolismo hormonal. Efectos dermatológicos. Asfixia y embolia pulmonar. Dióxido de nitrógeno. Puede producir problemas de percepción olfativa, molestias respiratorias, dolores respiratorios agudos y edema pulmonar.   L os impactos a la salud y que  produce cada contaminante

30. (ppm) Efectos a la salud 0.008-0.2: Umbral respiratorio- se detecta olor a huevo podrido. 20: Olor a fuga de gas. Tolerancia durante algunas horas sin daño. 20-50: Irritación ocular. 50: Exposición prolongada puede causar faringitis o bronquitis. 60 Exposición prolongada puede causar conjuntivitis y dolor de ojos. 150: Irritación del tracto respiratorio superior. Sensación de pérdida del olfato. 250: Edema pulmonar con riesgo de muerte. 500: Muy peligroso, se debe evacuar mucho antes de llegar a este nivel. 1000: Pérdida de conciencia. 1000-2000: Intoxicación aguda: los síntomas incluyen respiración agitada, angustia, náusea y vómito. Puede ser rápidamente seguido de pérdida de conciencia, coma y paro respiratorio 2000+ Pérdida inmediata de conciencia y alta probabilidad de muerte EFECTOS A LA SALUD DE H 2 S

31. A fecciones pulmonares, como el asma, bronquitis, inflamación pulmonar, enfisema, neumonía.

32. Los más afectados son los niños, las personas mayores, las mujeres embarazadas y los aquejados de dolencias crónicas como corazón, circulación y asma.

33. Concentración (partes por millón) Efectos 1 – 6 Bronco constricción. 3 – 5 Concentración mínima detectable por el olfato. 8 – 12 Irritación de la garganta. 20 Irritación en los ojos y tos. 50 – 100 Concentración máxima para una exposición corta (30 min.) 400 – 500 Puede ser mortal, incluso en una exposición breve. Efectos Tóxicos del SO 2 para el Hombre

34. Efectos del NO 2 en la Salud Concentración (Partes por millón) – ppm (mg/l) Efecto 1 – 3 Concentración mínima que se detecta por el olfato. Mayor de3 Irritación de nariz, garganta y ojos. 25 Congestión y enfermedades pulmonares. 100 – 1000 Puede ser mortal, incluso tras una exposición breve.

35. . ACONTECIMIENTOS CAUSADOS POR LA LLUVIA ÁCIDA

36. El Informe 2010 de la Calidad del Aire en la Ciudad de México, revela que el sur de la capital fue el más afectado por la acidez de las lluvias en la temporada pasada, ya que el resto del territorio local registró valores positivos, resultando la temporada más limpia después de cinco años con serios problemas. La vegetación que conforman el suelo de conservación en el Distrito Federal, ha resentido los efectos de la lluvia ácida en los últimos años, ya que es la primera en recibir la lluvia contaminada. Ubicados en la zona montañosa de la ciudad, los árboles atacados por la lluvia ácida pierden nutrientes minerales básicos como K, Mg y Ca ., el follaje pierde su cubierta cerosa exponiéndolos a plagas y enfermedades y dada la extensión del territorio, no existe forma de protegerlos.

37. Países como Estados Unidos, Alemania, Suecia y España, han padecido los efectos de la lluvia ácida sobre sus bosques. En Norteamérica, los daños al arbolado provocaron la reducción de aves que se quedaron sin hábitat. En Europa, optaron por la aplicación de cal y otros productos en el suelo de conservación para neutralizar la acidez de la lluvia al caer a la tierra, pero no lograron evitar severos daños en sus producciones.

38. Brasil ha reportado extensos daños en sus reservas forestales del Amazonas debido a la lluvia ácida que se forma muy lejos, en sus complejos industriales de Sao Paulo. En los Estados Unidos se han reportado tormentas que han arrojado sobre Pensilvania lluvias tan ácidas como el vinagre (pH 2.7 ) y sobre West Virginia se han detectado lluvias con una acidez más fuerte que el jugo de limón ( pH 1.5).

39. ‘ Mancha negra’ en Reforma Publicado por Tabasco al día en Enero 8, 2013. 80 mil habitantes contaminados con “lluvia ácida” de PEMEX. Por Jaime López Márquez Corresponsal Reforma Chiapas. Alarma entre la población por la lluvia ácida que, desde hace seis días, se ha precipitado en todo el territorio del Municipio; ha provocado que niños y adultos mayores padezcan infecciones respiratorias así como el daño causado a las unidades motrices las cuales quedan impregnadas de aceite. Los mantos acuíferos y arroyos se contaminan; la población culpa a PEMEX de los residuos tóxicos que están cayendo con la lluvia y podría afectar a más de 80 mil personas. Desde que inició el frente frío número 19, las lluvias estuvieron acompañadas por cuerpos extraños de color negro, manchando los techos de las casas y canchas en los centros educativos, en tanto que las calles lucen obscuras debido a la elevada contaminación de aceite.

40. La alarma se hizo presente tras seis días, pues en los depósitos y cubetas donde se acostumbran a recibir agua cuando llueve (para usos comunes), las amas de casa se percataron que el residuo es lijoso y de olores tóxicos, causó que muchas personas tiraran esta agua contaminada a los caños. Se podría provocar una explosión si no se toman las medidas preventivas. Por su parte, el Alcalde Antonio Lorenzo Guzmán acompañado de su cabildo y del Departamento de Ecología así como de Protección Civil, buscan sostener una reunión con PEMEX para que explique qué tipo de contaminantes son los que expiden las plantas Nuevo PEMEX y Cactus y envíe sus técnicos para determinar el grado de toxicidad de lo que está cayendo sobre la ciudad. Hasta el momento, los padres de familia no se sienten seguros de mandar a la escuela a sus hijos, aún cuando ya se reanudaron las clases por las lluvias ácidas.

41. QUE PODEMOS HACER PARA DISMINUIR LA LLUVIA ACIDA RECOMENDACIONES

42. Hay que reducir las emisiones. Los gobiernos tienen que gastar más dinero en investigación y desarrollar proyectos que tengan el objetivo de reducir la contaminación ambiental. Producir convertidores catalíticos para automóviles que eliminen sustancias químicas peligrosas en los gases de escape. Se deben buscar fuentes alternativas de energía. Se debe mejorar el transporte público para alentar a la gente a utilizar este tipo de servicio en lugar de utilizar sus propios automóviles.