Chuva ácida

Nuvens ácidas podem crescer em SO₂ emissões de refinarias, como visto aqui em Curaçao.

Chuva ácida é a chuva ou qualquer outra forma de precipitação que é anormalmente ácida, o que significa que possui níveis elevados de íons de hidrogênio (pH baixo). A maior parte da água, incluindo a água potável, tem um pH neutro que existe entre 6,5 e 8,5, mas a chuva ácida tem um nível de pH inferior a isso e varia de 4 a 5 em média. Quanto mais ácida for a chuva ácida, menor será o seu pH. A chuva ácida pode ter efeitos nocivos sobre as plantas, animais aquáticos e infraestrutura. A chuva ácida é causada por emissões de dióxido de enxofre e óxido de nitrogênio, que reagem com as moléculas de água na atmosfera para produzir ácidos.

A chuva ácida demonstrou ter impactos adversos em florestas, águas doces, solos, micróbios, insetos e formas de vida aquática. Nos ecossistemas, a chuva ácida persistente reduz a durabilidade da casca das árvores, deixando a flora mais suscetível a estressores ambientais, como seca, calor/frio e infestação de pragas. A chuva ácida também é capaz de prejudicar a composição do solo, retirando-o de nutrientes como cálcio e magnésio, que desempenham um papel no crescimento das plantas e na manutenção do solo saudável. Em termos de infra-estrutura humana, a chuva ácida também causa descascamento de tintas, corrosão de estruturas de aço, como pontes e desgaste de edifícios e estátuas de pedra, além de ter impactos na saúde humana.

Alguns governos, incluindo os da Europa e da América do Norte, fizeram esforços desde a década de 1970 para reduzir a liberação de dióxido de enxofre e óxido de nitrogênio na atmosfera por meio de regulamentos de poluição do ar. Esses esforços tiveram resultados positivos devido à ampla pesquisa sobre chuva ácida a partir da década de 1960 e à divulgação de informações sobre seus efeitos nocivos. A principal fonte de compostos de enxofre e nitrogênio que resultam na chuva ácida é antropogênica, mas os óxidos de nitrogênio também podem ser produzidos naturalmente por raios e o dióxido de enxofre é produzido por erupções vulcânicas.

Definição

"Chuva ácida" é um termo popular que se refere à deposição de uma mistura de componentes ácidos úmidos (chuva, neve, granizo, neblina, nuvens e orvalho) e secos (partículas e gases acidificantes). A água destilada, uma vez removido o dióxido de carbono, tem um pH neutro de 7. Líquidos com pH inferior a 7 são ácidos e aqueles com pH superior a 7 são alcalinos. "Limpar" ou chuva não poluída tem um pH ácido, mas geralmente não inferior a 5,7, porque o dióxido de carbono e a água no ar reagem juntos para formar ácido carbônico, um ácido fraco de acordo com a seguinte reação:

H. H. H.₂O (l) + CO₂ (g)₂CO₃ (aq)

O ácido carbônico pode então se ionizar em água formando baixas concentrações de íons carbonato e hidrônio:

H. H. H.₂O (l) + H₂CO₃ (aq)- Sim.3 (aq) + H₃O⁺ (aq)

A chuva não poluída também pode conter outros produtos químicos que afetam seu pH (nível de acidez). Um exemplo comum é o ácido nítrico produzido por descarga elétrica na atmosfera, como um raio. A deposição ácida como uma questão ambiental (discutida posteriormente no artigo) incluiria ácidos adicionais além de H₂CO₃.

Leituras ocasionais de pH em água de chuva e neblina bem abaixo de 2,4 foram relatadas em áreas industrializadas.

História

A chuva ácida foi estudada sistematicamente pela primeira vez na Europa, na década de 1960, e nos Estados Unidos e Canadá, na década seguinte.

Na Europa

O efeito corrosivo do ar poluído e ácido da cidade sobre o calcário e o mármore foi observado no século 17 por John Evelyn, que observou as más condições dos mármores de Arundel. Desde a Revolução Industrial, as emissões de dióxido de enxofre e óxidos de nitrogênio na atmosfera aumentaram. Em 1852, Robert Angus Smith foi o primeiro a mostrar a relação entre chuva ácida e poluição atmosférica em Manchester, Inglaterra. Smith cunhou o termo "chuva ácida" em 1872.

No final dos anos 1960, os cientistas começaram a observar e estudar amplamente o fenômeno. A princípio, o foco principal desta pesquisa recaiu sobre os efeitos locais da chuva ácida. Waldemar Christofer Brøgger foi o primeiro a reconhecer o transporte de longa distância de poluentes cruzando as fronteiras do Reino Unido para a Noruega – um problema sistematicamente estudado por Brynjulf Ottar na década de 1970. O trabalho de Ottar foi fortemente influenciado pelo cientista sueco do solo Svante Odén, que chamou a atenção para o problema da chuva ácida na Europa em jornais populares e escreveu um artigo histórico sobre o assunto em 1968.

Nos Estados Unidos

Desde 1998, a Universidade de Harvard envolve algumas das estátuas de bronze e mármore em seu campus, como esta "estele chinesa", com coberturas impermeáveis a cada inverno, a fim de protegê-los da corrosão causada pela chuva ácida e neve ácida

O relato mais antigo sobre chuva ácida nos Estados Unidos veio de evidências químicas coletadas em Hubbard Brook Valley; a conscientização pública sobre a chuva ácida nos Estados Unidos aumentou na década de 1970, depois que o The New York Times noticiou essas descobertas.

Em 1972, um grupo de cientistas, incluindo Gene Likens, descobriu que a chuva depositada nas Montanhas Brancas de New Hampshire era ácida. O pH da amostra foi medido em 4,03 em Hubbard Brook. O Hubbard Brook Ecosystem Study seguiu com uma série de estudos de pesquisa que analisaram os efeitos ambientais da chuva ácida. A chuva ácida que se misturou com a água do córrego em Hubbard Brook foi neutralizada pela alumina dos solos. O resultado desta pesquisa indicou que a reação química entre a chuva ácida e o alumínio leva a um aumento da taxa de intemperismo do solo. Pesquisas experimentais foram feitas para examinar os efeitos do aumento da acidez nos riachos sobre as espécies ecológicas. Em 1980, um grupo de cientistas modificou a acidez de Norris Brook, em New Hampshire, e observou a mudança no comportamento das espécies. comportamentos. Houve uma diminuição na diversidade de espécies, um aumento nas comunidades dominantes e uma diminuição na complexidade da cadeia alimentar.

Em 1980, o Congresso dos EUA aprovou uma Lei de Deposição Ácida. Esta lei estabeleceu um programa de avaliação e pesquisa de 18 anos sob a direção do Programa Nacional de Avaliação de Precipitação Ácida (NAPAP). O NAPAP ampliou uma rede de locais de monitoramento para determinar o quão ácida a precipitação realmente era, buscando determinar tendências de longo prazo, e estabeleceu uma rede para deposição seca. Usando um projeto de amostragem com base estatística, o NAPAP quantificou os efeitos da chuva ácida em uma base regional, direcionando pesquisas e levantamentos para identificar e quantificar os efeitos da precipitação ácida nos ecossistemas terrestres e de água doce. O NAPAP também avaliou os efeitos da chuva ácida em edifícios históricos, monumentos e materiais de construção. Também financiou estudos extensivos sobre processos atmosféricos e programas de controle de potencial.

Desde o início, defensores de políticas de todos os lados tentaram influenciar as atividades do NAPAP para apoiar seus esforços específicos de defesa de políticas ou para depreciar os de seus oponentes. Para o empreendimento científico do governo dos EUA, um impacto significativo do NAPAP foram as lições aprendidas no processo de avaliação e na gestão da pesquisa ambiental para um grupo relativamente grande de cientistas, gerentes de programas e o público.

Em 1981, a Academia Nacional de Ciências estava investigando as questões controversas relacionadas à chuva ácida. O presidente Ronald Reagan descartou as questões da chuva ácida até sua visita pessoal ao Canadá e confirmou que a fronteira canadense sofria com a poluição causada pelas chaminés originárias do meio-oeste dos Estados Unidos. Reagan honrou o acordo com a aplicação do regulamento antipoluição do primeiro-ministro canadense Pierre Trudeau. Em 1982, Reagan contratou William Nierenberg para servir no National Science Board. Nierenberg selecionou cientistas, incluindo Gene Likens, para participar de um painel para elaborar um relatório sobre a chuva ácida. Em 1983, o painel de cientistas apresentou um projeto de relatório, que concluiu que a chuva ácida é um problema real e soluções devem ser buscadas. O Escritório de Política Científica e Tecnológica da Casa Branca revisou o rascunho do relatório e enviou as sugestões de relatório de Fred Singer, que lançaram dúvidas sobre a causa da chuva ácida. Os palestrantes revelaram rejeições contra as posições de Singer e enviaram o relatório a Nierenberg em abril. Em maio de 1983, a Câmara dos Deputados votou contra a legislação que visava controlar as emissões de enxofre. Houve um debate sobre se Nierenberg atrasou a divulgação do relatório. O próprio Nierenberg negou o dito sobre sua supressão do relatório e afirmou que o relatório foi retido após a votação da Câmara porque não estava pronto para ser publicado.

Em 1991, o Programa Nacional de Avaliação de Precipitação Ácida (NAPAP) dos EUA forneceu sua primeira avaliação de chuva ácida nos Estados Unidos. Ele relatou que 5% dos lagos da Nova Inglaterra eram ácidos, sendo os sulfatos o problema mais comum. Eles notaram que 2% dos lagos não podiam mais suportar Brook Trout, e 6% dos lagos eram inadequados para a sobrevivência de muitas espécies de peixinhos. Relatórios ao Congresso subsequentes documentaram mudanças químicas no solo e nos ecossistemas de água doce, saturação de nitrogênio, diminuição da quantidade de nutrientes no solo, acidificação episódica, neblina regional e danos a monumentos históricos.

Enquanto isso, em 1990, o Congresso dos Estados Unidos aprovou uma série de emendas à Lei do Ar Limpo. O Título IV dessas emendas estabeleceu um sistema de limite e comércio projetado para controlar as emissões de dióxido de enxofre e óxidos de nitrogênio. O Título IV exigia uma redução total de cerca de 10 milhões de toneladas de emissões de SO₂ das usinas, quase uma redução de 50%. Foi implementado em duas fases. A Fase I começou em 1995 e limitou as emissões de dióxido de enxofre de 110 das maiores usinas de energia para um total combinado de 8,7 milhões de toneladas de dióxido de enxofre. Uma usina de energia na Nova Inglaterra (Merrimack) estava na Fase I. Quatro outras usinas (Newington, Mount Tom, Brayton Point e Salem Harbor) foram adicionadas sob outras disposições do programa. A Fase II começou em 2000 e afeta a maioria das usinas do país.

Durante a década de 1990, a pesquisa continuou. Em 10 de março de 2005, a EPA emitiu a Clean Air Interestadual Rule (CAIR). Esta regra fornece aos estados uma solução para o problema da poluição das usinas de energia que muda de um estado para outro. A CAIR limitará permanentemente as emissões de SO₂ e NO_x no leste dos Estados Unidos. Quando totalmente implementado, o CAIR reduzirá as emissões de SO₂ em 28 estados do leste e no Distrito de Columbia em mais de 70% e as emissões de NO_x em mais de 60% em relação aos níveis de 2003.

No geral, o programa de cap and trade do programa foi bem-sucedido em atingir seus objetivos. Desde a década de 1990, as emissões de SO₂ caíram 40% e, de acordo com o Pacific Research Institute, os níveis de chuva ácida caíram 65% desde 1976. A regulamentação convencional foi usada na União Européia, que viu uma diminuição de mais de 70% nas emissões de SO₂ durante o mesmo período.

Em 2007, as emissões totais de SO₂ foram de 8,9 milhões de toneladas, alcançando a meta de longo prazo do programa antes do prazo legal de 2010.

Em 2007, a EPA estimou que até 2010, os custos totais de conformidade com o programa para empresas e consumidores seriam de US$ 1 bilhão a US$ 2 bilhões por ano, apenas um quarto do que foi inicialmente previsto. Forbes diz: "Em 2010, quando o sistema de limite e comércio foi aumentado pela Regra interestadual do ar limpo do governo George W. Bush, as emissões de SO2 caíram para 5,1 milhões de toneladas".

O termo ciência cidadã remonta a janeiro de 1989, a uma campanha da Audubon Society para medir a chuva ácida. O cientista Muki Haklay cita em um relatório de política para o Wilson Center intitulado 'Ciência e Política Cidadã: Uma Perspectiva Europeia' um primeiro uso do termo 'ciência cidadã' por R. Kerson na revista MIT Technology Review de janeiro de 1989. Citando o relatório do Wilson Center: "A nova forma de engajamento na ciência recebeu o nome de "ciência cidadã". O primeiro exemplo registrado do uso do termo é de 1989, descrevendo como 225 voluntários nos Estados Unidos coletaram amostras de chuva para ajudar a Audubon Society em uma campanha de conscientização sobre a chuva ácida. Os voluntários coletaram amostras, verificaram a acidez e relataram à organização. A informação foi então usada para demonstrar toda a extensão do fenômeno."

No Canadá

O canadense Harold Harvey foi um dos primeiros a pesquisar um "morto" lago. Em 1971, ele e R.J. Beamish publicou um relatório, "Acidificação dos lagos da montanha La Cloche", documentando a deterioração gradual dos estoques de peixes em 60 lagos no Parque Killarney, em Ontário, que eles estudavam sistematicamente desde 1966.

Nas décadas de 1970 e 80, a chuva ácida foi um dos principais tópicos de pesquisa na Área de Lagos Experimentais (ELA) no noroeste de Ontário, Canadá. Os pesquisadores adicionaram ácido sulfúrico a lagos inteiros em experimentos controlados de ecossistemas para simular os efeitos da chuva ácida. Como suas condições remotas permitiam experimentos com todo o ecossistema, a pesquisa no ELA mostrou que o efeito da chuva ácida nas populações de peixes começou em concentrações muito mais baixas do que as observadas em experimentos de laboratório. No contexto de uma rede alimentar, as populações de peixes caíram mais cedo do que quando a chuva ácida teve efeitos tóxicos diretos para os peixes porque a acidez levou a quedas nas populações de presas (por exemplo, mysids). À medida que as entradas de ácido experimentais foram reduzidas, as populações de peixes e os ecossistemas dos lagos se recuperaram pelo menos parcialmente, embora as populações de invertebrados ainda não tenham retornado completamente às condições de linha de base. Esta pesquisa mostrou que a acidificação estava ligada ao declínio das populações de peixes e que os efeitos poderiam ser revertidos se as emissões de ácido sulfúrico diminuíssem e influenciassem a política no Canadá e nos Estados Unidos.

Em 1985, sete províncias canadenses (todas exceto British Columbia, Alberta e Saskatchewan) e o governo federal assinaram o Programa de Chuva Ácida do Leste do Canadá. As províncias concordaram em limitar suas emissões combinadas de dióxido de enxofre a 2,3 milhões de toneladas até 1994. O Acordo de Qualidade do Ar Canadá-EUA foi assinado em 1991. Em 1998, todos os ministros federais, provinciais e territoriais de Energia e Meio Ambiente assinaram o Canada-Wide Acid Estratégia de Chuva para Pós-2000, que foi projetada para proteger lagos mais sensíveis do que aqueles protegidos por políticas anteriores.

Emissões de produtos químicos que levam à acidificação

O gás mais importante que leva à acidificação é o dióxido de enxofre. As emissões de óxidos de nitrogênio que são oxidados para formar ácido nítrico são de importância crescente devido a controles mais rígidos sobre as emissões de compostos de enxofre. 70 Tg(S) por ano na forma de SO₂ vem da combustão de combustíveis fósseis e da indústria, 2,8 Tg(S) de incêndios florestais e 7–8 Tg(S) por ano de vulcões.

Fenômenos naturais

Os principais fenômenos naturais que contribuem com gases ácidos para a atmosfera são as emissões de vulcões. Assim, por exemplo, as fumarolas da cratera Laguna Caliente do vulcão Poás criam quantidades extremamente altas de chuva ácida e neblina, com acidez de pH de 2, limpando uma área de qualquer vegetação e frequentemente causando irritação nos olhos e pulmões de habitantes de assentamentos próximos. Os gases produtores de ácido também são criados por processos biológicos que ocorrem na terra, nas zonas úmidas e nos oceanos. A principal fonte biológica de compostos de enxofre é o sulfeto de dimetila.

O ácido nítrico na água da chuva é uma importante fonte de nitrogênio fixo para a vida vegetal e também é produzido por atividade elétrica na atmosfera, como raios.

Depósitos ácidos foram detectados no gelo glacial com milhares de anos em partes remotas do globo.

Atividade humana

A usina de energia Gavin fodida em Cheshire, Ohio

A principal causa da chuva ácida são compostos de enxofre e nitrogênio de fontes humanas, como geração de eletricidade, pecuária, fábricas e veículos motorizados. A chuva ácida industrial é um problema substancial na China e na Rússia e nas áreas a favor do vento. Todas essas áreas queimam carvão contendo enxofre para gerar calor e eletricidade.

O problema da chuva ácida não só aumentou com o crescimento populacional e industrial, mas também se tornou mais difundido. O uso de chaminés altas para reduzir a poluição local contribuiu para a propagação da chuva ácida ao liberar gases na circulação atmosférica regional; a dispersão dessas pilhas mais altas faz com que os poluentes sejam transportados para mais longe, causando danos ecológicos generalizados. Muitas vezes a deposição ocorre a uma distância considerável a favor do vento das emissões, com as regiões montanhosas tendendo a receber a maior deposição (por causa de sua maior pluviosidade). Um exemplo desse efeito é o baixo pH da chuva que cai na Escandinávia.

Processos químicos

A combustão de combustíveis produz dióxido de enxofre e óxido nítrico. Eles são convertidos em ácido sulfúrico e ácido nítrico.

Química da fase gasosa

Na fase gasosa, o dióxido de enxofre é oxidado pela reação com o radical hidroxila por meio de uma reação intermolecular:

Então...₂ + OH → HOSO₂·

que é seguido por:

HOSO₂· + O₂ → HO₂· + SO₃

Na presença de água, o trióxido de enxofre (SO₃) é convertido rapidamente em ácido sulfúrico:

Então...₃ (g) + H₂O (l) → H₂Então...₄ (aq)

O dióxido de nitrogênio reage com OH para formar ácido nítrico:

Isso mostra o processo da poluição do ar sendo lançado na atmosfera e as áreas que serão afetadas.

Não.₂ + OH· → HNO₃

Química em gotas de nuvens

Quando as nuvens estão presentes, a taxa de perda de SO₂ é mais rápida do que pode ser explicada apenas pela química da fase gasosa. Isso se deve a reações nas gotículas de água líquida.

Hidrólise

O dióxido de enxofre se dissolve em água e então, como o dióxido de carbono, hidrolisa em uma série de reações de equilíbrio:

Então...₂ (g) + H₂O quê?₂· H. H. H.₂O

Então...₂· H. H. H.₂O quê?⁺ + HSO₃^{- Sim.}

HSO₃^{- Sim.} ?⁺ + SO₃^2-

Oxidação

Há um grande número de reações aquosas que oxidam o enxofre de S(IV) para S(VI), levando à formação de ácido sulfúrico. As reações de oxidação mais importantes são com ozônio, peróxido de hidrogênio e oxigênio (as reações com oxigênio são catalisadas por ferro e manganês nas gotículas da nuvem).

Deposição ácida

Deposição úmida

A deposição úmida de ácidos ocorre quando qualquer forma de precipitação (chuva, neve e assim por diante) remove os ácidos da atmosfera e os entrega à superfície da Terra. Isso pode resultar da deposição de ácidos produzidos nas gotas de chuva (veja a química da fase aquosa acima) ou pela precipitação removendo os ácidos nas nuvens ou abaixo das nuvens. A remoção úmida de gases e aerossóis é importante para a deposição úmida.

Deposição seca

A deposição ácida também ocorre por deposição seca na ausência de precipitação. Isso pode ser responsável por até 20 a 60% da deposição total de ácido. Isso ocorre quando partículas e gases aderem ao solo, plantas ou outras superfícies.

Efeitos adversos

A chuva ácida demonstrou ter impactos adversos em florestas, águas doces e solos, matando insetos e formas de vida aquáticas, causando danos a edifícios e impactos na saúde humana.

Águas superficiais e animais aquáticos

Nem todos os peixes, mariscos, ou os insetos que comem podem tolerar a mesma quantidade de ácido; por exemplo, as rãs podem tolerar a água que é mais ácida (isto é, tem um pH inferior) do que a truta.

Tanto o pH mais baixo quanto as concentrações mais altas de alumínio nas águas superficiais que ocorrem como resultado da chuva ácida podem causar danos aos peixes e outros animais aquáticos. Em pH inferior a 5, a maioria dos ovos de peixe não eclodirá e um pH mais baixo pode matar peixes adultos. À medida que lagos e rios se tornam mais ácidos, a biodiversidade é reduzida. A chuva ácida eliminou a vida de insetos e algumas espécies de peixes, incluindo a truta de riacho em alguns lagos, riachos e riachos em áreas geograficamente sensíveis, como as montanhas Adirondack dos Estados Unidos. No entanto, a extensão em que a chuva ácida contribui direta ou indiretamente via escoamento da bacia hidrográfica para a acidez do lago e do rio (ou seja, dependendo das características da bacia hidrográfica circundante) é variável. O site da Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (EPA) afirma: "Dos lagos e riachos pesquisados, a chuva ácida causou acidez em 75% dos lagos ácidos e cerca de 50% dos riachos ácidos". Lagos hospedados por rochas de embasamento de silicato são mais ácidos do que lagos em calcário ou outras rochas de embasamento com composição de carbonato (ou seja, mármore) devido aos efeitos de tamponamento de minerais de carbonato, mesmo com a mesma quantidade de chuva ácida.

Solos

A biologia e a química do solo podem ser seriamente danificadas pela chuva ácida. Alguns micróbios são incapazes de tolerar mudanças de pH baixo e são mortos. As enzimas desses micróbios são desnaturadas (mudadas de forma para que não funcionem mais) pelo ácido. Os íons hidrônio da chuva ácida também mobilizam toxinas, como o alumínio, e eliminam nutrientes e minerais essenciais, como o magnésio.

2 H⁺ (aq) + Mg²⁺ (clay) 2 H⁺ (clay) + Mg²⁺ (aq)

A química do solo pode ser drasticamente alterada quando os cátions básicos, como cálcio e magnésio, são lixiviados pela chuva ácida, afetando assim espécies sensíveis, como o bordo de açúcar (Acer saccharum).

Acidificação do solo

Diagrama de lixiviação de nutrientes no solo com altos níveis de acidez do solo.

Os impactos da água ácida e da acidificação do solo nas plantas podem ser menores ou, na maioria dos casos, maiores. A maioria dos casos menores que não resultam em fatalidade da vida vegetal pode ser atribuída ao fato de as plantas serem menos suscetíveis a condições ácidas e/ou a chuva ácida ser menos potente. No entanto, mesmo em casos menores, a planta acabará morrendo devido à água ácida que diminui o pH natural da planta. A água ácida entra na planta e faz com que importantes minerais vegetais se dissolvam e se deixem levar; o que acaba fazendo com que a planta morra por falta de minerais para nutrição. Nos casos maiores, que são mais extremos, ocorre o mesmo processo de dano que nos casos menores, que é a remoção de minerais essenciais, mas em um ritmo muito mais rápido. Da mesma forma, a chuva ácida que cai no solo e nas folhas das plantas causa a secagem da cutícula cerosa das folhas, o que acaba causando uma rápida perda de água da planta para a atmosfera externa e, por fim, resulta na morte da planta. Para ver se uma planta está sendo afetada pela acidificação do solo, pode-se observar de perto as folhas da planta. Se as folhas estiverem verdes e com aspecto saudável, o pH do solo é normal e aceitável para a vida das plantas. Mas se as folhas da planta estiverem amareladas entre as nervuras, isso significa que a planta está sofrendo de acidificação e não é saudável. Além disso, uma planta que sofre de acidificação do solo não pode fazer fotossíntese; o processo de secagem da planta induzido pela água ácida pode destruir as organelas do cloroplasto. Sem ser capaz de fotossintetizar, uma planta não pode criar nutrientes para sua própria sobrevivência ou oxigênio para a sobrevivência de organismos aeróbicos, o que afeta a maioria das espécies na Terra e acaba com o propósito da existência da planta.

Florestas e outra vegetação

A chuva ácida pode ter efeitos graves na vegetação. Uma floresta no Triângulo Negro na Europa.

Os efeitos adversos podem estar indiretamente relacionados à chuva ácida, como os efeitos do ácido no solo (veja acima) ou alta concentração de precursores gasosos da chuva ácida. As florestas de grande altitude são especialmente vulneráveis, pois muitas vezes são cercadas por nuvens e neblina, que são mais ácidas do que a chuva.

Outras plantas também podem ser danificadas pela chuva ácida, mas o efeito nas culturas alimentares é minimizado pela aplicação de cal e fertilizantes para repor os nutrientes perdidos. Em áreas cultivadas, calcário também pode ser adicionado para aumentar a capacidade do solo de manter o pH estável, mas essa tática é praticamente inutilizável no caso de terras selvagens. Quando o cálcio é lixiviado das agulhas do abeto vermelho, essas árvores se tornam menos tolerantes ao frio e exibem danos no inverno e até a morte.

Acidificação dos oceanos

A chuva ácida tem um efeito muito menos prejudicial nos oceanos em escala global, mas cria um impacto amplificado nas águas mais rasas das águas costeiras. A chuva ácida pode fazer com que o pH do oceano caia, conhecido como acidificação do oceano, tornando mais difícil para diferentes espécies costeiras criar seus exoesqueletos de que precisam para sobreviver. Essas espécies costeiras se unem como parte da cadeia alimentar do oceano e, sem elas serem uma fonte para outra vida marinha se alimentar, mais vida marinha morrerá. O esqueleto de calcário do coral é particularmente sensível a quedas de pH, porque o carbonato de cálcio, um componente central do esqueleto de calcário, se dissolve em soluções ácidas (pH baixo).

Além da acidificação, o excesso de aportes de nitrogênio da atmosfera promove o aumento do crescimento do fitoplâncton e de outras plantas marinhas, que, por sua vez, podem causar a proliferação mais frequente de algas nocivas e a eutrofização (a criação de algas mortas sem oxigênio). zonas") em algumas partes do oceano.

Efeitos na saúde humana

A chuva ácida não afeta diretamente a saúde humana. O ácido na água da chuva é muito diluído para ter efeitos adversos diretos. As partículas responsáveis pela chuva ácida (dióxido de enxofre e óxidos de nitrogênio) têm um efeito adverso. Quantidades aumentadas de material particulado fino no ar contribuem para problemas cardíacos e pulmonares, incluindo asma e bronquite.

Outros efeitos adversos

Efeito da chuva ácida em estátuas

Chuva ácida e intemperismo

A chuva ácida pode danificar edifícios, monumentos históricos e estátuas, especialmente aquelas feitas de rochas, como calcário e mármore, que contêm grandes quantidades de carbonato de cálcio. Os ácidos da chuva reagem com os compostos de cálcio nas pedras para criar gesso, que então se desprende.

CaCO₃ (s) + H₂Então...₄ (aq)₄ (s) + CO₂ (g) + H₂O (l)

Os efeitos disso são comumente vistos em lápides antigas, onde a chuva ácida pode fazer com que as inscrições se tornem completamente ilegíveis. A chuva ácida também aumenta a taxa de corrosão de metais, em particular ferro, aço, cobre e bronze.

Áreas afetadas

Os lugares significativamente afetados pela chuva ácida em todo o mundo incluem a maior parte da Europa Oriental, da Polônia ao norte até a Escandinávia, o terço leste dos Estados Unidos e o sudeste do Canadá. Outras áreas afetadas incluem a costa sudeste da China e Taiwan.

Métodos de prevenção

Soluções técnicas

Muitas usinas de energia a carvão usam dessulfuração de gás de combustão (FGD) para remover gases contendo enxofre de seus gases de chaminé. Para uma usina de energia movida a carvão típica, o FGD removerá 95% ou mais do SO₂ nos gases de combustão. Um exemplo de FGD é o depurador úmido que é comumente usado. Um lavador de gases úmido é basicamente uma torre de reação equipada com um ventilador que extrai os gases quentes da chaminé de uma usina de energia para a torre. Cal ou calcário em forma de pasta também é injetado na torre para se misturar com os gases da chaminé e combinar com o dióxido de enxofre presente. O carbonato de cálcio do calcário produz sulfato de cálcio com pH neutro que é removido fisicamente do depurador. Ou seja, o purificador transforma a poluição de enxofre em sulfatos industriais.

Em algumas áreas, os sulfatos são vendidos para empresas químicas como gesso quando a pureza do sulfato de cálcio é alta. Em outros, eles são colocados em aterros sanitários. Os efeitos da chuva ácida podem durar gerações, pois os efeitos da mudança do nível de pH podem estimular a lixiviação contínua de produtos químicos indesejáveis em fontes de água puras, matando espécies vulneráveis de insetos e peixes e bloqueando os esforços para restaurar a vida nativa.

A combustão em leito fluidizado também reduz a quantidade de enxofre emitida pela produção de energia.

O controle de emissões veiculares reduz as emissões de óxidos de nitrogênio dos veículos motorizados.

Tratados internacionais

Ação governamental para combater os efeitos da chuva ácida

Os tratados internacionais sobre o transporte de poluentes atmosféricos a longa distância foram acordados pelos países ocidentais já há algum tempo. A partir de 1979, os países europeus se reuniram para ratificar os princípios gerais discutidos durante a Convenção da UNECE. O objetivo era combater a Poluição Atmosférica Transfronteiriça de Longa Distância. O Protocolo de Helsinque de 1985 sobre a Redução das Emissões de Enxofre sob a Convenção sobre Poluição Atmosférica Transfronteiriça de Longa Distância promoveu os resultados da convenção. Os resultados do tratado já se concretizaram, como evidenciado por uma queda de aproximadamente 40% no material particulado na América do Norte. A eficácia da Convenção no combate à chuva ácida inspirou novos atos de compromisso internacional para prevenir a proliferação de material particulado. O Canadá e os EUA assinaram o Acordo de Qualidade do Ar em 1991. A maioria dos países europeus e o Canadá assinaram os tratados. A atividade da Convenção sobre Poluição Atmosférica Transfronteiriça de Longo Alcance permaneceu inativa após 1999, quando 27 países se reuniram para reduzir ainda mais os efeitos da chuva ácida. Em 2000, a cooperação estrangeira para prevenir a chuva ácida foi desencadeada na Ásia pela primeira vez. Dez diplomatas de países de todo o continente se reuniram para discutir formas de prevenir a chuva ácida. Após essas discussões, a Rede de Monitoramento de Deposição de Ácido no Leste Asiático (EANET) foi estabelecida em 2001 como uma iniciativa intergovernamental para fornecer informações científicas para tomadores de decisão e promover a cooperação internacional em deposição de ácido no Leste Asiático. Em 2023, os países membros da EANET incluem Camboja, China, Indonésia, Japão, Laos PDR, Malásia, Mongólia, Mianmar, Filipinas, República da Coreia, Rússia, Tailândia e Vietnã.

Comércio de emissões

Neste esquema regulatório, cada instalação poluidora atual recebe ou pode comprar em um mercado aberto uma permissão de emissão para cada unidade de um poluente designado que emite. Os operadores podem então instalar equipamentos de controle de poluição e vender partes de suas licenças de emissão que não precisam mais para suas próprias operações, recuperando assim parte do custo de capital de seu investimento em tais equipamentos. A intenção é dar aos operadores incentivos econômicos para instalar controles de poluição.

O primeiro mercado de comércio de emissões foi estabelecido nos Estados Unidos pela promulgação das Emendas da Lei do Ar Limpo de 1990. O objetivo geral do Programa de Chuva Ácida estabelecido pela Lei é alcançar benefícios ambientais e de saúde pública significativos por meio de reduções nas emissões de dióxido de enxofre (SO₂) e óxidos de nitrogênio (NO_x), as principais causas da chuva ácida. Para atingir esse objetivo com o menor custo para a sociedade, o programa emprega abordagens regulatórias e baseadas no mercado para controlar a poluição do ar.