Impacto Ambiental y Químico de la Lluvia Ácida en Estructuras y Ecosistemas

La Lluvia Ácida: Daños y Soluciones

Cada año, la **lluvia ácida** causa pérdidas de cientos de millones de dólares por daños a las **construcciones y monumentos** en todas partes del mundo. Algunos químicos especialistas en el medio ambiente utilizan el término **"lepra de las piedras"** para describir la corrosión de las piedras causada por la lluvia ácida. La lluvia ácida también es perjudicial para la **vegetación** y la **vida acuática**.

Hay muchos casos bien documentados que ejemplifican cómo la lluvia ácida ha destruido tierras de cultivo y forestales y ha ocasionado la muerte de organismos acuáticos.

Composición Química y Origen de la Acidez

La precipitación pluvial en el noroeste de Estados Unidos tiene un **pH promedio de 4.3**. Como el $\text{CO}_2$ atmosférico está en equilibrio con el agua de lluvia, no se esperaría que esta tuviera un $\text{pH}$ menor que 5.5. El **dióxido de azufre** ($\text{SO}_2$) y, en menor grado, los **óxidos de nitrógeno** de las emisiones de los vehículos, son los responsables de que el agua de lluvia sea más ácida.

Fuentes de Emisión del Dióxido de Azufre

Los óxidos ácidos, como el $\text{SO}_2$, reaccionan con el agua y forman los correspondientes ácidos. El $\text{SO}_2$ atmosférico proviene de varias fuentes:

• La naturaleza misma contribuye con las **erupciones volcánicas**.
• Muchos metales se encuentran combinados con azufre en forma natural. Para extraer los metales a menudo es necesario fundir o tostar los minerales. El **sulfuro metálico** se calienta en aire para formar el óxido de metal y $\text{SO}_2$. El óxido metálico se reduce con más facilidad que el sulfuro (con un metal más reactivo, y en algunos casos, con carbón) para liberar el metal.

En la troposfera, el $\text{SO}_2$ se oxida casi por completo hasta $\text{H}_2\text{SO}_4$ en forma de aerosol, el cual termina por ser arrastrado como lluvia ácida. El $\text{SO}_2$ también puede oxidarse hasta $\text{SO}_3$ y, después, mediante una catálisis heterogénea sobre partículas sólidas, puede transformarse en $\text{H}_2\text{SO}_4$. Con el tiempo, la lluvia ácida corroe las construcciones de **piedra caliza** y **mármol** ($\text{CaCO}_3$).

Estrategias de Remediación

Es posible remediar los efectos de la contaminación debida al $\text{SO}_2$ de dos maneras:

1. La forma más directa es **eliminar el azufre de los combustibles fósiles** antes de quemarlos, pero esto es difícil por razones tecnológicas.
2. Otra forma, más barata pero menos eficaz, es **eliminar el $\text{SO}_2$ a medida que se forma**. Por ejemplo, en un proceso se inyecta piedra caliza en polvo en el quemador o en el horno de la planta de energía junto con el carbón. Para eliminar el $\text{SO}_2$ remanente, se inyecta una suspensión acuosa de **cal viva** a la cámara de purificación antes de liberar los gases por la chimenea.

A los lagos y suelos también se les agrega cal viva para reducir su acidez. A este procedimiento se le conoce como **alcalinización**.