Chuvas Ácidas

Conceito de chuva ácida e distinção entre esta e a chuva “Normal”
Chuva ácida é um termo que designa uma mistura de materiais precipitados da atmosfera, quer secos quer húmidos/molhados, contendo grandes quantidades de ácidos nítricos e sulfúricos. Designa-se chuva ácida toda a chuva com pH menor que 4,5, enquanto que as chuvas normais têm um pH de cerca 5,6. A acidez da primeira deve-se, sobretudo, à presença de ácidos como o ácido sulfúrico e ácido nítrico (ao longo deste trabalho irei explorar mais este acontecimento), enquanto que no segundo caso essa acidez natural é causada pela dissociação do dióxido de carbono em água, formando um ácido fraco, conhecido como ácido carbónico, através da seguinte reacção:


Principais fontes e poluentes das chuvas ácidas
As principais fontes humanas dos gases percursores das chuvas ácidas provêm das indústrias e dos veículos de transporte. De entre os contribuintes “naturais” temos as emissões de gases provenientes de vulcões e da queima de biomassa e processos biológicos que ocorrem nos solos, pântanos e oceanos. Pode-se ainda acrescentar as lixeiras ao ar livre como fonte de poluição, bem como a própria agricultura.
A ocorrência de chuva ácida foi primeiro relatada em Manchester, na Inglaterra. Desde a Revolução Industrial, as emissões de óxidos de enxofre e nitrogénio na atmosfera aumentaram e começaram a ser observadas, na Inglaterra e na Escócia, as chuvas "negras", escurecidas pelas substâncias poluidoras. Indústrias que queimam combustíveis fósseis, principalmente o carvão, são a principal fonte desses gases. O problema da chuva ácida não apenas aumentou com o crescimento populacional e industrial, mas também se espalhou, pelo que houve uma repentina diminuição do pH, das chuvas, a partir do referido acontecimento de 6 para 4, de forma gradual é certo.
Os principais poluentes são, principalmente, o dióxido de enxofre e o dióxido de nitrogénio. Em contacto com o vapor de água da atmosfera, esses poluentes podem ainda produzir outras substâncias por meio de reacções químicas. O dióxido de enxofre, por exemplo, reagindo com a água, pode formar o ácido sulfúrico. O dióxido de nitrogénio, por sua vez, pode produzir o ácido nítrico. As duas substâncias resultantes são tóxicas e prejudiciais quando precipitadas. Esses poluentes atmosféricos podem precipitar-se sob a forma de chuva, mas também como geada ou mesmo neblina.

Formação das chuvas ácidas
A precipitação ácida ocorre quando a concentração de dióxido de enxofre (SO2) e óxidos de azoto (NO, NO2, N2O5) é suficiente para reagir com as gotas de água suspensas no ar (as nuvens). Os dois principais compostos que geram esse problema ambiental seguem processos diferentes. O enxofre é uma impureza frequente nos combustíveis fósseis que, ao serem queimados, também promovem a combustão desse composto. O enxofre e os óxidos de enxofre podem ser lançados na atmosfera pelos vulcões. Os óxidos ácidos formados reagem com a água para formar ácido sulfúrico (H2SO4) e ácido sulfuroso (H2SO3). As duas principais séries de reacções de formação da chuva ácida são as que se seguem, onde inicialmente temos a formação dos ácidos provenientes do enxofre e depois, dos ácidos provenientes da oxidação no nitrogénio:
Pela queima dos combustíveis contendo enxofre em sua composição, temos:




Neste caso, o SO3 formado, na presença de chuva, produz:


Pela queima a presença de nitrogénio do ar, temos que na câmara de combustão dos motores, ocorre:


O NO formado, na presença do oxigénio do ar, produz:


O dióxido de nitrogénio formado, na presença de água da chuva, produz:

O papel “principal” da Química
É necessário reduzir as emissões de poluentes, mas para isso é necessário não só conhecer os poluentes mas também o seu comportamento químico. E é esta uma das “tarefas” da Química. É também ela que ao estudar as reacções que se dão quando se queima um combustível ou se utiliza energia solar consegue descobrir quais as melhores alternativas a nível ambiental. Também é o conhecimento químico que permite encontrar reacções secundárias que consigam “gastar” determinadas substâncias perigosas e torná-las inofensivas, ou menos perigosas, para o ambiente, como é o exemplo dos conversores catalíticos dos automóveis.

As Chuvas Ácidas em Portugal
Em Portugal, as fontes de produção de chuvas ácidas são essencialmente:

• A Indústria da Produção Eléctrica é a principal causadora da emissão de poluentes para a atmosfera causadores de chuvas ácidas como o caso do Dióxido de Enxofre.
• A circulação de automóveis que, ao queimarem a gasolina, emitem para a atmosfera grandes quantidades de Óxidos de Azoto.

A poluição atmosférica em Portugal, indicadora de possível queda de chuvas ácidas, verifica-se elevadamente em cidades como Setúbal, Porto, Lisboa, Sines, Tapada, Carregado, Estarreja, Barreiro e Seixal. Como nestas cidades há maior concentração urbana e são onde estão situadas grandes unidades industriais emissoras de poluentes atmosféricos, são estes os locais de Portugal onde se verifica um maior índice de queda de chuvas ácidas.
No que diz respeito a degradação do nosso património por acção das chuvas ácidas os casos mais conhecidos são: o Mosteiro dos Jerónimos (em Lisboa), o Mosteiro de Alcobaça (em Alcobaça) e a Torre dos Clérigos (no Porto).
No que respeita às florestas, verificou-se em Portugal, o mínimo de destruição florestal por acção de chuvas ácidas cerca de 4%, contrastando, por exemplo, com uns elevados 71% na zona da antiga Checoslováquia e em outros países da Europa.

Curiosidades sobre as chuvas ácidas/ situação mundial
... Na Alemanha, grandes áreas da Floresta Negra foram devastadas;
... Na Escandinávia (principalmente na Suécia), em consequência das chuvas ácidas, nos últimos 40 anos, 4000 lagos ficaram estéreis;
... A Noruega sofreu uma redução de 50% na população de trutas e os crustáceos praticamente desapareceram dos seus lagos;
... A chuva ácida industrial é um problema substancial na China, na Europa Ocidental, na Rússia e em áreas sob a influência de correntes de ar provenientes desses países. Essas áreas queimam carvão com enxofre na sua composição para gerar calor e electricidade;
... Nem sempre as áreas onde são liberados poluentes, como as áreas industriais, sofrem danos directos, devido às correntes de vento e convecção das massas de ar, podendo no entanto, afectar áreas além das que emitem estes gases, devido ao facto dos principais gases poderem ser transportados até 3000 km de distância. Por esta razão, a chuva ácida é, também, denominada poluição transfronteiriça, já que regiões que não poluem podem ser severamente prejudicadas pela sua precipitação.
... Algo muito particular e que tem sido muito natural de acontecer é o facto de haver músicas de intervenção relacionadas com o tema chuvas ácidas. Cada vez mais, aliás como outros temas como a próprio aquecimento global, usa-se esta capacidade de cultura para alertar as populações actuais que algo não está bem, algo tem que se fazer. É uma maneira interessante de avisar, mas ao mesmo tempo alarmante, porque é sinal que estes problemas cada vez se estão a fazer sentir mais.

Quais as consequências das chuvas ácidas?
... Erosão de blocos rochosos;
... Introdução de distúrbios em rios e lagos, podendo levar à morte das espécies neles existentes;
... Destruição da folhagem das árvores (fig.1);
...Efeitos nas florestas (fig.1) uma vez que estima-se que algumas florestas não crescem como seria de esperar, o crescimento das raízes torna-se mais lento e que as folhas em vez de estarem verdes e saudáveis, ficam castanhas e acabam por cair. A chuva ácida enfraquece a árvore matando as suas folhas, limitando os nutrientes de que precisa ou envenenando o solo com substâncias tóxicas, alterando a composição química dos solos;
... Efeitos na água (fig.2) (A maior parte dos rios e lagos tem um pH entre 6 e 8, no entanto, se os solos e mesmo a água não têm a capacidade de neutralizar a chuva ácida, o pH dos lagos pode atingir valores perto de 5. Este fenómeno pode levar à morte de todos os organismos que habitam nos meios aquáticos);


... Ácidos na água inibem a produção das enzimas que permitem que as larvas de truta escapem das suas ovas;
... Provoca alterações morfológicas em animais, como nas larvas da salamandra (fig.3);
... O baixo pH também faz circular metais pesados como o alumínio nos lagos. O alumínio faz com que alguns peixes produzam muco em excesso ao redor de suas guelras, prejudicando a respiração. O crescimento de fitoplâncton é inibido pelos grandes níveis de acidez e os animais que se alimentam deles são prejudicados;
... O cobre formado a partir destas chuvas foi implicado nas epidemias de diarreia em crianças jovens e acredita-se que existem ligações entre o abastecimento de água contaminado com alumínio e a ocorrência de casos da doença de Alzheimer;
... Efeitos em construções atendendo a que a chuva ácida é responsável pela corrosão de pedra, metal ou tinta. Esta vai acelerar o processo de degradação, destruindo estátuas, prédios ou monumentos.
... Efeitos em pessoas (provoca mais casos de asma e sinusite, maior probabilidade de conjuntivite, maior predisposição à broncopneumonia, riscos de enfisema e mais doenças cardiovasculares;
... Pode em casos extremos causar a morte.

Possíveis soluções

• Utilizar os transportes menos poluentes como o metro;
• Utilizar transportes colectivos: ao diminuir o número de carros, o número de poluentes diminui;
• Utilizar fontes de energia menos poluentes: energia hidroeléctrica, energia geotérmica, energia das marés, energia eólica e, por ventura, energia nuclear;
• Purificar os escapes dos veículos: utilizar gasolina sem chumbo e adaptar um conversor catalítico;
• Utilizar combustíveis com baixo teor de enxofre;
• Filtrar as chaminés das fábricas (fig.4). O calcário ou a pedra calcária também é injectada nas chaminés para se misturar com os gases e combinar-se com o bióxido de enxofre presente. O carbonato de cálcio da pedra calcária produz sulfato de cálcio de pH neutro, que é fisicamente retirado do depurador. Ou seja, o depurador transforma a poluição de enxofre em sulfatos industriais. Os sulfatos são vendidos a companhias químicas como gesso quando a pureza de sulfato de cálcio é alta. Noutros casos, são colocados num aterro;
• Controlar a quantidade de fábricas na cidade;
• Para os rios e lagos já acidificados, devem-se neutralizá-los e adicionar vitaminas aos mesmos, além de adubos nas árvores e reflorestá-las;
• Aplicação de punições aos veículos desregulados;
• Melhor fiscalização dos emissores de poluentes;
• Anda a pé que é bom para a saúde e diminuem-se as emissões de muitos poluentes que os automóveis enviam para a atmosfera.

Em síntese, apresento um filme que explica, de forma generalizada, todo o processo envolvente à formação e propagação das mesmas...

Fontes:http://pt.wikipedia.org/wiki/Chuva_%C3%A1cida
http://fortran.dec.uc.pt/~saag/chuvaas.htm
http://campus.fct.unl.pt/afr/ipa_9899/grupo0032_ordenamento/html/chuvac.html
http://mundoamorrer.com.sapo.pt/chuva_acida.htm
http://www.rudzerhost.com/ambiente/chuvas.htm
http://www.notapositiva.com/trab_estudantes/trab_estudantes/fisico_quimica/fisico_quimica_trabalhos/chuvasacidas.htm http://br.youtube.com/watch?v=vBK-qlJFL6s
http://pauzinhosplace.planetaclix.pt/tra_acidas.html
http://osquimicosgdl.blog.pt/1725004/
“Descobrir a Terra”, de Cristina Antunes, Manuela Bispo e Paula Guindeira
Preparar para exames de 2007 de Física e Química

Reflexão:

Este trabalho permitiu assentar algumas ideias que tinha sobre esta temática. É um fenómeno que eu, infelizmente, já tive a possibilidade de presenciar há relativamente poucos anos, concretamente, quando verifiquei que, após algum período de precipitação, os legumes do quintal do meu avô mostravam uma tonalidade acastanhada, indiciando queimaduras provocadas pelas chuvas ácidas.
Por outro lado, este facto desperta em mim um grande interesse, pelos motivos anteriormente descritos, portanto, foi a minha primeira escolha.
Espero que este possa alertar todos os leitores para que possamos unir esforços e acabar ou, pelo menos, minimizar todos os estragos.