Ploile Acide

1. Ploaia acidă – definiţie, compoziţie, istoric

Ploaia acidă reprezintă o formă deosebit de gravă de poluare, atât a aerului, cât şi a apei, caracterizată prin căderea pe Pământ a diverşi acizi poluanţi sub formă de ploaie, zăpadă sau ceaţă.

Ploaia acidă este, de fapt, rezultatul poluării aerului şi apei, prin care acizii din aer, produşi de uzinele electrice şi alte surse, cad pe Pământ în diferite regiuni. De exemplu prin arderea combustibililor fosili (cărbuni, benzină sau petrol etc), se emit oxizi de sulf, carbon şi azot în atmosferă. Aceşti oxizi, în urma contactului cu umezeala din aer, formează acid sulfuric (H2SO4), acid carbonic(H2CO3) şi acid azotic (HNO3). Când plouă sau ninge, acizii rezultaţi ajung pe pământ sub forma a ceea ce numim "ploaie acidă" (forma umedă). Pe de altă parte acizii rezultaţi în urma reacţiei din atmosferă mai pot cădea şi în formă “uscată” (cum ar fi gazele acidifiante, particulele etc).

Aciditatea ploilor se masoară în pH, iar o ploaie obişnuită are un pH de aproximativ 5,6. Daca nivelul de pH scade sub 5,3 este considerată a fi ploaie acidă. Din acest motiv, ploaia acidă poate fi definită ca orice ploaie care are nivelul acidităţii sub cel al ploii nepoluate.

Emisiile de sulf şi azot în atmosferă au început să crească simţitor în perioada Revoluţiei Industriale. În 1852, Robert Angus Smith a fost unul dintre cei care a sesizat legătura dintre ploile acide şi poluarea atmosferică. Totuşi, abia la sfarşitul anilor '60 s-a început studierea atentă a acestui fenomen, iar în 1972 i s-a dat denumirea de "ploaie acidă".

În secolul XX, aciditatea aerului şi ploaia acidă au ajuns să fie recunoscute ca o ameninţare capitală la adresa calităţii mediului. Cea mai mare parte a acestei acidităţi este produsă în ţările industrializate din emisfera nordică: SUA, Canada, Japonia şi majoritatea ţărilor din Europa de Est şi de Vest.

Vântul transportă însă substanţele poluante pe tot globul, iar efectele distructive ale ploii acide nu se limitează la mediul natural. Structuri de piatră, metal sau ciment au fost şi ele afectate sau chiar distruse. Unele dintre marile monumente ale lumii, catedralele Europei sau Colosseum-ul din Roma, prezintă semne de deteriorare datorate ploii acide.

2. Formarea ploii acide şi cauzele acesteia

Ploile acide pot fi cauzate atât natural (prin vulcani şi alte cataclisme) cât şi prin activitatea umană ponderea cea mai mare deţinând-o cea din urmă.

Una dintre principalele cauze ale ploii acide este dioxidul de sulf. Sursele naturale care emit acest gaz sunt vulcanii, picăturile fine din apa mărilor şi a oceanelor, descompunerea resturilor vegetale. În orice caz, arderea combustibililor fosili, precum cărbunele şi petrolul este cauza a aproximativ jumătate dintre emisiile acestui gaz (SO2) în lume.

Când dioxidul de sulf ajunge în atmosferă, oxidează la prima formă a ionului sulfura. Apoi devine acid sulfuric, în timp ce reacţionează cu atomii de hidrogen din aer şi cade înapoi pe pământ. Oxidarea se produce în mare parte în nori şi în special în aerul foarte poluat, unde alţi componenţi, precum amoniacul (NH3) şi ozonul (O3) ajută la catalizarea reacţiei, transformând mai mult dioxid de sulf în acid sulfuric. Oricum, nu tot dioxidul de sulf este transformat în acid sulfuric. De fapt, o cantitate substanţială poate pluti în atmosferă, mutându-se pe altă suprafaţă şi întorcându-se pe pământ netransformată.

Acestea sunt ecuaţiile stoechiometrice pentru formarea acidului sulfuric:

S(în cărbuni) + O2 = SO2 (dioxid de sulf)

2SO2 + O2 = 2SO3 ( trioxid de sulf)

SO3 + H2O = H2SO4 (acid sulfuric)

Monoxidul de azot (NO) şi dioxidul de azot (NO2) sunt de asemenea componenţi ai ploii acide. Sursele lor sunt centralele electrice şi fumul scos de ţevile de eşapament. La fel ca dioxidul de sulf, aceşti oxizi ai azotului se ridică în atmosferă şi sunt oxidaţi în nori, pentru a forma acidul azotic. Aceste reacţii sunt deasemenea catalizate în norii foarte poluaţi, unde fierul (Fe), manganul (Mn), amoniacul şi peroxidul de oxigen (apa oxigenată) sunt prezenţi.

3. Efectele acestui fenomen şi principalele zone afectate

Ştim cu toţii că ploaia acidă este o problemă ecologică gravă, însă nu cunoaştem în totalitate efectele acestui fenomen. Cele mai importante dintre ele sunt:

1. Probleme în rândul sănătăţii oamenilor, cauzate de ploaia acidă prin emisiile de dioxid de azot şi dioxid de sulf, caracterizate prin dureri de cap, iritaţii ale ochilor, nasului sau gâtului, tuse sau chiar astm.

2. Ceaţă acidă care afectează în mod special vizibilitatea, opunându-se cursului luminii de la soare către pământ şi înapoi, făcând deplasarea dificilă, atât în plan terestru, dar mai ales în planul aerian (un grad de vizibilitate scăzut în randul piloţilor).

3. Coroziunea diverselor clădiri, statui, şosele, cauzată de particulele acide, care pun în pericol şi viaţa cetăţenilor. Un bun exemplu este reprezentat de prăbuşirea podului de peste Râul Ohio, din anul 1967, ca urmare a coroziunii ploii acide, lucru care a dus la moartea a 46 de persoane.