TG Problemes ambientals

1. LA PLUJA ÀCIDA
Institut Quatre Cantons
Carlos Díez i Míriam Redondo

2. LA PLUJA ÀCIDA: ÍNDEX
Continguts de la presentació
● Introducció
● El fenomen de la pluja àcida
● Les causes
● Les conseqüències
● Les accions per reduir l'impacte
● Fonts consultades

3. LA PLUJA ÀCIDA
Introducció
La pluja àcida es genera quan els
òxids de sofre i nitrogen es
transformen a l’atmosfera en els
àcid sulfúric i nítric els quals, en
combinar-se amb el vapor d’aigua
atmosfèric, formen petites gotes
d'aigua àcida.
Aquestes gotes són traslladades pels moviments de les masses d'aire a
zones allunyades on acaba caient com a pluja o neu sobre un territori ben
diferent al de l'origen de les emissions.
La pluja àcida és doncs un problema ambiental transfronterer.
Un dels grans problemes ambientals és la contaminació atmosfèrica i com a
conseqüència d'aquesta, la formació de pluja àcida.

4. LA PLUJA ÀCIDA
EL FENOMEN
QUÈ ÉS LA PLUJA ÀCIDA?

5. LA PLUJA ÀCIDA: EL FENOMEN
El pH de l'aigua
La pluja en condicions normals és
naturalment àcida; el seu pH pot ser fins
de 5.6 a causa del fet que el CO2 present
en l'aire reacciona amb l'aigua de pluja
formant un àcid feble (l'àcid carbònic).
Quan parlem de pluja àcida ens referim a una aigua que té valors de
pH per sota de 5,6.
Aquesta acidesa és benèfica, ja que ajuda a dissoldre alguns minerals del sòl
que són necessaris per als animals i les plantes.

6. LA PLUJA ÀCIDA: EL FENOMEN
Què és el pH?
El pH, abreviatura de Potencial d'Hidrogen, és un paràmetre molt utilitzat
en química per a mesurar el grau d'acidesa o alcalinitat de les
substàncies. Això té enorme importància en molts processos tant químics
com biològics.
L'escala de pH va del 0 (l'acidesa màxima) al 14 (nivell bàsic màxim). El
número 7 representa el nivell mitjà de l'escala, i correspon al punt
neutre.

7. LA PLUJA ÀCIDA: EL FENOMEN
Què és el pH?

8. LA PLUJA ÀCIDA: EL FENOMEN
Com es fa més àcida, l'aigua?
La pluja es torna àcida per la presència a l'atmosfera de contaminants
procedents de la combustió de combustibles fòssils com òxids de sofre
(SOX) i òxids de nitrogen (NOX).
Aquests òxids reaccionen amb aigua, oxigen i altres substàncies químiques
presents en l'atmosfera i originen àcids: l'àcid sulfúric i l'àcid nítric.
La llum solar augmenta la velocitat
de la majoria d'aquestes reaccions.

9. LA PLUJA ÀCIDA: EL FENOMEN
Com es fa més àcida, l'aigua?
Aquests àcids poden precipitar amb l'aigua en forma de pluja, neu o boira
(deposició humida) o caure directament sobre la superfície en forma de
partícules (deposició seca).
Aquesta precipitació és àcida.
La pluja àcida té un valor
de pH per sota el 5,5.
La pluja àcida típica té un
valor de pH de 4.0. i pot
arribar a tenir un acidesa
de 3 (com el vinagre).

10. LA PLUJA ÀCIDA: EL FENOMEN
La formació de la pluja àcida

11. LA PLUJA ÀCIDA: EL FENOMEN
Les primeres aparicions d'aquest fenomen: Suècia,
Anglaterra i a Alemanya (Revolució Industrial)
Robert August Smith (1872) comprova la relació de
l'augment de l'acidesa en les pluges a Manchester i la
contaminació industrial que la ciutat patia.
No va ser fins a mitjans del segle XX
que el fenomen pren consideració de
greu problema ambiental.
Les zones del món més afectades
per la pluja àcida són la part oriental
de Nord-amèrica, Europa Central,
Xina i Japó.
La Revolució industrial: l'inici d'aquest fenomen

12. LA PLUJA ÀCIDA: EL FENOMEN
La pluja àcida a Europa (2000)
Actualment les regions més
afectades són el centre
d'Europa, Noruega, Suècia i
el Regne Unit.

13. LA PLUJA ÀCIDA
LES CAUSES
PER QUÈ HI HA PLUJA ÀCIDA?

14. LA PLUJA ÀCIDA: LES CAUSES
D'on surten els òxids de sofre i nitrogen?
La causa fonamental de la disminució
del PH de l'aigua de pluja, és l'emissió a
l'atmosfera d'agents contaminants,
com són principalment el diòxid de
sofre (SO2) i els òxids de nitrogen (NOX
).
La presència d'aquests gasos pot
ser deguda a causes naturals o per
l'activitat humana.
L'activitat humana és la principal
responsable de la pluja àcida.

15. LA PLUJA ÀCIDA: LES CAUSES
Emissió de gasos d'origen natural
Fonts d'emissió naturals
●
Erupcions volcàniques
●
Fonts termals i fumaroles
●
Incendis forestals
●
Descàrregues elèctriques a les
tempestes
●
Descomposició de la matèria
orgànica en pantans,
aiguamolls, àrees de marees i
aigües poc profundes de l'oceà
No obstant això, ni la quantitat, ni la reiteració d'aquests fenòmens suposa
variacions importants del pH de l'atmosfera.

16. LA PLUJA ÀCIDA: LES CAUSES
Emissió de gasos d'origen natural
Els llamps són una font natural d'emissió de NO2

17. LA PLUJA ÀCIDA: LES CAUSES
Emissió de gasos d'origen antròpic
Fonts d'emissió antropogèniques (activitat humana)
Les activitats humanes relacionades amb la combustió d'hidrocarburs
fòssils són la principal causa de la pluja àcida.
Centrals termoelèctriques, indústria
química: principals emissors de SO2
Motors de combustió interna dels
vehicles de transport: emissors de NO2

18. LA PLUJA ÀCIDA: LES CAUSES
Emissió de gasos d'origen antròpic

19. LA PLUJA ÀCIDA: LES CAUSES
Emissió de gasos d'origen antròpic
Refineries de petroli Calderes, calefaccions
Fundició de minerals

20. LA PLUJA ÀCIDA: LES CAUSES
Emissió de gasos d'origen antròpic
Les fàbriques solen tenir
xemeneies altes per emetre
els fums i gasos
contaminants.
D'aquesta manera es redueix
la contaminació local de
l'aire, però incrementa la
contaminació en altres zones
per l'acció del vent.
La pluja àcida pot afectar a
indrets que estan lluny del
focus de contaminació.

21. LA PLUJA ÀCIDA
LES CONSEQÜÈNCIES
QUINS EFECTES PROVOCA LA PLUJA ÀCIDA?

22. LA PLUJA ÀCIDA: LES CONSEQÜÈNCIES
La pluja àcida, tant la forma humida com la seca, acidifica sols i aigües
afectant directament la vegetació i els ecosistemes aquàtics.
Provoca també danys a materials i efectes negatius sobre la salud humana.
Quins efectes té la pluja àcida?

23. LA PLUJA ÀCIDA: LES CONSEQÜÈNCIES
Efectes sobre els ecosistemes aquàtics
La pluja àcida té moltes conseqüències nocives per a l'entorn, però sense
cap dubte, l'efecte més greu el té sobre els llacs, rius, rierols, pantans i
altres medis aquàtics.
●
Disminueix el pH i augmenten
els nivells d'alumini
●
Mort d'algunes espècies
sensibles a l'acidesa
●
Repercussió en tota la cadena
tròfica
●
Poca supervivència d'ous en
medis àcids

24. LA PLUJA ÀCIDA: CONSEQÜÈNCIES
La pluja àcida desprèn l'alumini dels sòls, que acaba arribant als llacs i
rierols. L'alumini és summament tòxic per a moltes espècies d'organismes
aquàtics.
Efectes sobre els ecosistemes aquàtics

25. LA PLUJA ÀCIDA: CONSEQÜÈNCIES
Llac d'Indonèsia (març 2014): acidificació per erupció volcànica
L'acidificació de llacs provoca la mort de molts peixos.
Efectes sobre els ecosistemes aquàtics

26. LA PLUJA ÀCIDA: CONSEQÜÈNCIES
Efectes sobre la vegetació
La pluja àcida acidifica els sòls. Els sòls s'empobreixen ja que perden
elements minerals bàsics, com potassi, magnesi i calci, nutrients essencials
per als vegetals:
Retardament del
creixement dels
boscos
Deteriorament
dels arbres
Defoliació

27. LA PLUJA ÀCIDA: CONSEQÜÈNCIES
Efectes sobre la vegetació
Els boscos de coníferes
són els més
perjudicats.
La pluja àcida dificulta
l'absorció d'aigua i
nutrients des del sòl,
provocant que els
arbres siguin més
vulnerables a l'atac de
plagues i malalties.

28. LA PLUJA ÀCIDA: CONSEQÜÈNCIES
També causa dany directe en les fulles dels vegetals, ja que degrada i
destrueix la seva coberta cerosa, provocant petites lesions que alteren la
seva acció fotosintètica.
Efectes sobre la vegetació
Decoloració típica
de la pluja àcida

29. LA PLUJA ÀCIDA: CONSEQÜÈNCIES
Efectes sobre materials
La pluja àcida també accelera la corrosió en
materials de construcció i pintures.
Això ha ocasionat un dany gairebé irreparable
en edificis, monuments i escultures que
constitueixen el patrimoni històric i cultural
del món.

30. LA PLUJA ÀCIDA: CONSEQÜÈNCIES
Efectes sobre materials
El patrimoni construït amb pedra calcària experimenta també molts
danys, ja que la pedra pateix la següent reacció química, procés conegut
com a mal de la pedra:
CaCO3 + H2SO4  CaSO4 + CO2 + H2O
(pedra calcària) + (pluja àcida)  (guix)
La pedra calcària es degrada i es
transforma en guix, i aquest és dissolt per
l'aigua amb molta més facilitat.
Partenó d'Atenes (Grècia)
Monument històric molt
afectat pel mal de la pedra.

31. LA PLUJA ÀCIDA: CONSEQÜÈNCIES
Escultura d'arenisca del Castell de Herten, Recklinghausen, localitzat a la conca del
Rhin (Alemanya) i construït en 1702. Aspecte del motiu en 1908, mostrant
deteriorament moderat, i el 1969, pràcticament destruït. (De Winkler, 1973, fig.72).
Efectes sobre materials

32. LA PLUJA ÀCIDA: CONSEQÜÈNCIES
Algunes dades que espanten
●
Actualment, Àsia és la regió més afectada per l'acidificació. Tenen el contingut
més alt de sofre en cremes de carbó.
●
La pluja àcida pot recórrer llargues distàncies, de les zones contaminants a
altres països. Japó es veu afectada per emissions coreanes i xineses, mentre
que el Canadà, es veu també afectada per les emissions dels Estats Units.
●
Als Estats Units hi ha actualment uns 1000 llacs acidificats i uns 3000
parcialment acidificats.
●
A Noruega, la pesca ha desaparegut d'aigües que cobreixen 1300 milions
d'hectàrees per efectes de la pluja àcida, entre d'altres contaminants.
●
A Suècia uns 2200 llacs es troben virtualment morts pels seus alts nivells
d'acidesa en les seves aigües.
●
La pluja àcida també ha contribuït al deteriorament que actualment
s'enregistra en àmplies extensions de boscs d'Europa.

33. LA PLUJA ÀCIDA
LES SOLUCIONS
QUINES ACCIONS PODEN REDUIR L'IMPACTE?

34. LA PLUJA ÀCIDA: LES SOLUCIONS
L'única forma de lluitar contra la pluja àcida és reduir les emissions dels
contaminants que l'originen.
Això vol dir disminuir el consum de combustibles fòssils.
Cal cercar, invertir i subvencionar fonts alternatives d'energia.
Accions per reduir l'impacte ambiental

35. LA PLUJA ÀCIDA: LES SOLUCIONS
Les centrals elèctriques que cremen carbó són considerades com les
principals contaminants.
Remplaçant el carbó per gas natural s'aconseguiria reduir l'emissió dels
contaminants. El gas natural produeix menys del 90% d'òxid de nitrogen
(NOX
) que el carbó i no produeix diòxid de sofre (SO2
).
Menys carbó!

36. LA PLUJA ÀCIDA: LES SOLUCIONS
●
Ús de carbó amb un menor contingut de sofre,
●
Rentat del carbó per reduir contingut
● Ús de depuradors, per eliminar per mitjans químics l'SO2
dels gasos que
s'escapen per les xemeneies
Menys carbó!
Xemeneies industrials a
Heilongjiang, Xina

37. LA PLUJA ÀCIDA: LES SOLUCIONS
Cal invertir en sistemes de producció d'energies renovables i netes
Accions per reduir l'impacte ambiental

38. LA PLUJA ÀCIDA: LES SOLUCIONS
Reduir les emissions de NOX
●
Ús de vehicles que no utilitzin
combustibles fòssils
●
Convertidors catalítics per a automòbils
que eliminin substàncies químiques
perilloses en els gasos d'escapament
●
Augmentar les subvencions del
transport públic pel govern per
encoratjar la gent a utilitzar el
transport públic en comptes de
viatjar amb cotxe.

39. LA PLUJA ÀCIDA: LES SOLUCIONS
Accions a nivell global
El Conveni sobre la contaminació atmosfèrica transfronterera a gran
distància, abreujat CLRTAP o LRTAT (per les seves sigles en anglès), pretén
eliminar mitigar i reduir la contaminació de l'aire.
La cooperació internacional és necessària per resoldre problemes com
l'acidificació, problema ambiental transfronterer.
El conveni va ser signat per primera vegada a Ginebra el 1979 i va entrar
en vigor el 1983. Per al 2011 ha estat ratificat per 51 països, principalment
per Europa, Estats Units i Canadà.

40. LA PLUJA ÀCIDA: LES SOLUCIONS
Estats Units i Europa han reduït les emissions de gasos acidificants

41. LA PLUJA ÀCIDA: LES SOLUCIONS
El problema s'ha desplaçat
Malgrat els mandats internacionals, la correcció del problema de la pluja
àcida requereix una important inversió tecnològica. Aquest fet provoca
que la implementació de les solucions no sigui homogènia.
S'observa com l'increment asiàtic contraresta la disminució conjunta
d'Europa i EUA
Evolució de les emissions
de SO2
en milions de tones.

42. Imatges:
http://www.quimicayalgomas.com/wp-content/uploads/2011/05/acido-base.gif
http://www.comoves.unam.mx/assets/revista/1/guiadelmaestro_1.pdf
http://4.bp.blogspot.com/-mDWG-t_QxrE/TaKr5QehVSI/centrales-electricas.jpg
http://www.ugr.es/~agcasco/personal/restauracion/teoria/TEMA11.htm
http://blogecologista.com/consecuencias-de-la-lluvia-acida/
LA PLUJA ÀCIDA
Fonts consultades
http://www.100ciaquimica.net/temas/tema12/punto5a.htm
http://www.prtr-es.es/Sox-oxidos-de-azufre,15598,11,2007.html
http://mediambient.gencat.cat/ca/05_ambits_dactuacio/
http://nationalgeographic.es/medio-ambiente/calentamiento-global/acid-rain-overview
http://www.investigacionyciencia.es/blogs/fisica-y-quimica/39/posts/la-lluvia-acida-hoy
WEBGRAFIA