Leo el siguiente texto y respondo:
La lluvia ácida es uno de los problemas ambientales actuales que enfrenta la población mundial y es producida por la contaminación atmosférica cuando los gases que proceden de la quema de combustibles reaccionan con el oxígeno del aire y el vapor de agua para transformarse en ácidos que transporta la lluvia o cualquier otra forma de precipitación que contenga elevadas concentraciones de ácido sulfúrico y nítrico. La lluvia ácida tiene un pH entre 4,2 y 4,4 y cuando esta alcanza la Tierra entra en los acuíferos y los suelos de cultivo, presentando graves repercusiones.
¿Por qué la lluvia ácida se considera un problema ambiental en la actualidad?
- Al caer con un pH muy bajo, entre 4{,}2 y 4{,}4, vuelve mucho más ácida que el agua de lluvia natural (\text{pH} \approx 5{,}6).
- Al ingresar en los acuíferos disuelve metales pesados (plomo, mercurio, aluminio) y los incorpora al agua potable.
- En los suelos de cultivo descalcifica el terreno, arrastra nutrientes esenciales (calcio, magnesio, potasio) y reduce la producción agrícola.
- Daña bosques, lagos y ríos (muerte de peces, desaparición de organismos sensibles) y provoca problemas respiratorios en los seres humanos.
Es un problema ambiental porque, al ser intensamente ácida, contamina acuíferos y suelos agrícolas, afecta ecosistemas y daña la salud de las personas y la producción de alimentos.
¿Qué contaminantes químicos participan en la producción de lluvia ácida?
- Los gases procedentes de la quema de combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural).
- Dióxido de azufre (\text{SO}_{2}), originado sobre todo por la quema de carbón y el petróleo que contienen azufre.
- Óxidos de nitrógeno (\text{NO} y \text{NO}_{2}, conjunto \text{NO}_{x}), producidos por vehículos y plantas termoeléctricas a altas temperaturas.
- Estos gases reaccionan con el oxígeno y el vapor de agua del aire para dar ácido sulfúrico y ácido nítrico:
\text{SO}_{2} + \tfrac{1}{2}\text{O}_{2} + \text{H}_{2}\text{O} \rightarrow \text{H}_{2}\text{SO}_{4}
4\text{NO}_{2} + \text{O}_{2} + 2\text{H}_{2}\text{O} \rightarrow 4\text{HNO}_{3}
El dióxido de azufre (\text{SO}_{2}) y los óxidos de nitrógeno (\text{NO}_{x}), que al oxidarse y hidratarse forman ácido sulfúrico (\text{H}_{2}\text{SO}_{4}) y ácido nítrico (\text{HNO}_{3}).
¿Por qué la lluvia ácida tiene una medida de pH menor de 5?
- El agua de lluvia pura en contacto con el \text{CO}_{2} atmosférico forma carbonato ácido de hidrógeno y su pH es ligeramente ácido, \text{pH} \approx 5{,}6:
\text{CO}_{2} + \text{H}_{2}\text{O} \rightleftharpoons \text{H}_{2}\text{CO}_{3} \rightleftharpoons \text{H}^{+} + \text{HCO}_{3}^{-}
- Cuando el agua de lluvia disuelve \text{SO}_{2} y \text{NO}_{x}, se generan iones hidrógeno adicionales (\text{H}^{+}).
- Al aumentar la concentración de \text{H}^{+}, el pH disminuye, pues \text{pH} = -\log[\text{H}^{+}].
- Así se alcanzan valores de 4{,}2 a 4{,}4, claramente por debajo de 5.
Porque al disolver los óxidos de azufre y de nitrógeno se liberan iones hidrógeno, y como \text{pH} = -\log[\text{H}^{+}], un mayor [\text{H}^{+}] implica un pH menor (en este caso, entre 4{,}2 y 4{,}4).
¿Qué acciones se requieren proponer para disminuir el grave problema de lluvia ácida?
- Reducir el uso de combustibles fósiles (carbón y petróleo con alto contenido de azufre).
- Instalar desulfuradores en chimeneas y filtros catálisis (\text{NO}_{x}) en vehículos y plantas industriales.
- Uso generalizado de energías renovales (solar, eólica, hidroeléctrica) y de transporte público eléctrico.
- Fiscalizar emisiones, actualizar normas ambientales y educar a la población.
- Reforestar y utilizar abonos calizos que neutralicen la acidez de los suelos.
Disminuir las emisiones de \text{SO}_{2} y \text{NO}_{x} mediante el uso de energías renovales, tecnología de control de gases, transporte eficiente y buenas prácticas ambientales.
