Contaminacion acida por gases

Objetivo: realizar una investigación
sobre una contaminación, desarrollarla, poner sus
respectivas ecuaciones químicas y la variación del
OD y DBO a partir de ella.

Ecuaciones:

La lluvia ácida se
forma cuando la humedad en el aire se combina
con los óxidos de nitrógeno y
el dióxido de azufre emitidos por
fábricas, centrales eléctricas y vehículos
que queman carbón o productos derivados
del petróleo. En interacción con el vapor
de agua, estos gases forman ácido
sulfúrico yácidos nítricos. Finalmente,
estas sustancias químicas caen a la tierra
acompañando a las precipitaciones, constituyendo la
lluvia ácida. Los contaminantes atmosféricos
primarios que dan origen a la lluvia ácida pueden recorrer
grandes distancias, siendo trasladados por los vientos cientos o
miles de kilómetros antes de precipitar en forma de
rocío, lluvia, llovizna, granizo, nieve, niebla o neblina.
Cuando la precipitación se produce, puede provocar
importantes deterioros en el ambiente.

La lluvia normalmente presenta
un pH de aproximadamente 5.65 (ligeramente
ácido), debido a la presencia del
CO2 atmosférico, que forma ácido
carbónico, H2CO3. Se considera lluvia ácida si
presenta un pH menor que 5 y puede alcanzar el pH
del vinagre (pH 3). Estos valores de pH se alcanzan por
la presencia de ácidos como el ácido
sulfúrico, H2SO4, y el ácido nítrico,
HNO3. Estos ácidos se forman a partir
del dióxido de azufre, SO2, y el monóxido de
nitrógeno que se convierten en ácidos.

Los hidrocarburos y el carbón usados
como fuente de energía, en grandes cantidades, pueden
también producir óxidos
de azufre y nitrógeno y
el dióxido de azufre emitidos por
fábricas, centrales eléctricas y vehículos
que queman carbón o productos derivados
del petróleo.

Efectos de la lluvia
ácida

Existen muchos efectos negativos producidos
por la lluvia ácida como son:

1.      Efectos sobre la
salud de las personas

Los contaminantes del aire, como el
dióxido de azufre y los óxidos de nitrógeno,
pueden causar enfermedades respiratorias, como el asma o
la bronquitis crónica.

2.      Efectos sobre
edificaciones y objetos

Los compuestos químicos que contiene
la lluvia ácida son corrosivos y pueden hacer que la
pintura se desprenda de los automóviles y edificios.
Además, puede llegar a disolver el carbonato de
calcio, estropeando monumentos y edificaciones construidas
con mármol o caliza.

3.      Efectos sobre la
vegetación

La lluvia ácida produce daños
importantes en la vegetación, y acaba con
los microorganismos fijadores de nitrógeno. Un
efecto indirecto muy importante es el empobrecimiento de ciertos
nutrientes esenciales por lo que las plantas y árboles no
disponen de estos y se hacen más vulnerables a
las plagas.

4.      Efectos en lagos,
ríos y mares

La lluvia ácida provoca que el pH de
los lagos y ríos tengan un nivel de pH inferior a  6,
lo que se conoce como acidificación. Esto dificulta el
desarrollo de la vida acuática aumentando el número
de peces muertos y afectando a la cadena
alimentaria. 

¿Cómo
se forma y qué consecuencias trae la lluvia
ácida?

Cuando se forma la lluvia
ácida, estas sustancias químicas caen al suelo
mezcladas con el agua de las precipitaciones. Puede ser en forma
de granizo, lluvia, llovizna, nieve o niebla y sus efectos
pueden provocar importantes daños tanto en el medio
ambiente como en la salud animal y vegetal. Los gases
contaminantes responsables de la formación de
lluvia ácida son el óxido de
nitrógeno y el dióxido de azufre, y pueden recorrer
cientos o miles de kilómetros, trasladándose por
acción del viento, antes de precipitar a la
superficie.

El agua de lluvia tiene un nivel de PH que
ronda los 5,6. Es ligeramente ácida debido a la presencia
de dióxido de carbono atmosférico (se considera que
es lluvia ácida cuando el PH del agua presenta menos de PH
5), pero en muchas ocasiones puede llegar a tener un PH 3, igual
al del vinagre.

La lluvia ácida provoca grandes
daños ambientales, siendo causa fundamental en la
peligrosa acidificación del agua de lagos, ríos y
mares del mundo. Esto causa un gran impacto en la vida
acuática y produce una gran mortandad de peces y muchos
otros seres vivos. Ésta tambien afecta los suelos.
Debido a las cargas eléctricas de los ácidos se
produce una especie de limpieza de minerales en el suelo. Como
resultado, se tiene un empobrecimiento de los nutrientes
esenciales, lo que provoca un fuerte impacto denominado
"estrés en las plantas" que las hace menos resistentes a
las plagas y enfermedades. Por su característica
corrosiva, la lluvia ácida puede deteriorar seriamente
algunas construcciones. Es capaz de disolver por ejemplo,
monumentos y edificaciones construidas en mármol o
caliza.

Noticia sobre lluvia
ácida

Lluvia ácida sobre Buenos
Aires

La ciudad de Buenos Aires dio un salto
cualitativo en materia ambiental cuando, en la década del
70, prohibió la incineración de los residuos
domiciliarios e industriales, sustituyéndola por la
recolección todavía vigente. Resta ahora lograr una
clasificación de los residuos y encontrar un cauce para
los cartoneros. Mientras tanto, por el crecimiento del parque
automotor, ha aumentado la emanación de monóxido de
carbono proveniente de sus motores, algunos de ellos con marcadas
y visibles deficiencias que no será difícil
verificar y resolver.

El hecho dio lugar a denuncias de vecinos
ante la Defensoría del Pueblo de esta ciudad, quienes
verificaron la aparición de manchas de colores más
claros en veredas, azoteas y otras superficies, como
también la presencia de un polvillo bituminoso
marrón que se deposita en todas partes. La
ubicación de las usinas sobre la costa de la ciudad
provoca que las suspensiones de los gases que despiden sus
chimeneas se proyecten sobre la ciudad y probablemente sobre
suelo provincial en las jornadas de vientos predominantes del
Este. La lluvia ácida es un fenómeno muy conocido
en el mundo entero, prevaleciente en las regiones de alta
industrialización, generadora de gases contaminantes,
entre los que se cuentan los óxidos de azufre y
nitrógeno: dispersados en la atmósfera, toman
contacto con la humedad atmosférica y la lluvia, lo cual
da lugar a la formación de ácidos de variada
composición según los casos. En el nuestro,
predominan las emanaciones de óxido de azufre,
provenientes de las citadas usinas, cuya combinación con
el agua de lluvia o la niebla forma ácido
sulfúrico, un agente altamente tóxico con capacidad
de provocar afecciones respiratorias, pulmonares y alergias. Sin
perjuicio de estas desalentadoras realidades, ha ocurrido un
cambio favorable con motivo de que de las 550.000 toneladas de
fueloil consumidas en el primer semestre del presente año
las cuatro quintas partes han provenido de abastecedores
nacionales, que cumplen con las normas de contenido de azufre.
Queda por cierto completar ese proceso y ejercer un control
preciso de cada uno de los abastecimientos de estas usinas y de
otras, localizadas en las provincias de Córdoba, Mendoza,
Santa Fe y Buenos Aires. También, y dado que la crisis
energética se prolongará en el tiempo, se
deberá arbitrar cómo se resolverá la
instalación de los mencionados filtros en cada una de las
usinas térmicas que hayan cambiado el combustible "limpio"
por el "sucio".

Variación del OD y DBO x lluvia
acida

(Al igual que los organismos terrestres,
los animales y plantas acuáticas necesitan oxígeno
para vivir.

(El oxígeno de la atmósfera
penetra en el agua más fácilmente cuando esta se
mueve por  el viento que  forma olas, por cascadas o
por rápidos.

(En la naturaleza la concentración
de oxígeno disuelto en el agua es alrededor de 10.000
veces menor que su concentración en el aire.

(La materia orgánica, tanto natural
como de contaminación puede crear altas demandas
biológicas de oxígeno o DBO y consumir el
oxígeno del agua.  Esto puede causar mortandad de
peces y alterar las comunidades de organismos
acuáticos.

(Un valor de oxígeno disuelto en el
agua de  5,0 mg/l (o ppm), es  la concentración
más adecuada para la mayoría de organismos
acuáticos.

(La concentración de oxígeno
disminuye conforme la temperatura se incrementa, por lo que puede
esperarse que los valores de oxígeno sean altos en los
meses fríos y bajos en los meses
cálidos.

(La concentración de oxígeno
disuelto en el agua disminuye conforme la profundidad se
incrementa, por lo que puede esperarse que los valores de
oxígeno sean más altos en la superficie de un lago
que en zonas profundas.

(La cantidad de oxígeno disuelto que
el agua puede mantener es afectada también por  la
salinidad.

(El oxigeno disuelto en lagos y estanques
con concentraciones altas de nutrientes puede cambiar en gran
medida durante el día debido a la actividad
fotosintética de algas y plantas
acuáticas.

(Algas y plantas acuáticas pueden a
veces producir oxígeno mediante el proceso de
fotosíntesis, a una velocidad mayor de la que el
oxígeno puede difundirse desde el agua hacia el
aire.  Este proceso puede conducir a una
sobresaturación de oxígeno disuelto en el agua que
ocurre cuando la concentración de oxígeno es
superior al 100% de la cantidad que se puede disolver sólo
mediante una mezcla física en función de la
salinidad, la presión y la temperatura del
momento.

(El valor del porcentaje de saturación de
oxígeno en la muestra de agua que se monitorea es
calculado en forma automática por una función
matemática en la base de datos.

(El agua que está supersaturada de oxígeno
en el día por lo general tiene poco oxígeno
disuelto en la noche.

(El agua que se sobresatura de oxígeno
frecuentemente contiene altos niveles de fósforo y/o
nitrógeno.  Este enriquecimiento en nutrientes puede
ser intencional, como por ejemplo en fertilización de
estanques para peces, o no intencional, como en el caso de
escorrentía de campos agrícolas con fertilizantes o
excrementos animales.

 Guía general para
interpretar los datos de Oxígeno Disuelto en el
agua

( pH

— El pH en aguas naturales es un reflejo
del pH de los suelos por los que el agua ha
recorrido. 

— Las aguas de desecho industrial,
municipal o agrícola  pueden tener un pH bastante
más alto o bajo que las aguas naturales. 

— El descenso del pH puede ser un
indicador de lluvia ácida, de escorrentía de suelos
ácidos  (ej. minas) o contaminación con
desecho animal.

(Cuando mayor es la DBO (demanda
bioquímica de oxigeno) mayor es la cantidad de materia
orgánica que puede ser biodegradada por las bacterias, que
necesitan oxígeno para realizar ese trabajo. Esta
situación hace descender el OD (oxígeno disuelto)
del agua y puede llevarlo a valores tan críticos que
provoque la mortandad de peces. Si el OD sigue bajando, se pueden
producir olores por la actividad bacteriológica
anaeróbica.

( Al establecerse la descomposición
anaeróbica, se incrementa el anhídrido
carbónico, el amoniaco y las bacterias anaeróbicas
reemplazan a las aerobias, descomposición que permanecen
hasta que la DBO es menor que la tasa de
aeración.

(Las aguas residuales de las industrias
varían de acuerdo al tipo de industria o comercio y en
general tienen residuos de los procesos que estos realizan, como
así también las aguas de los procesos de
enfriamiento y calentamiento si existieran. Las mas preocupantes
son las que provienen con residuos de los procesos ya que suelen
no ser muy abundantes de agua y por ello con una alta
concentración de contaminantes y nutrientes. Este
contraste con las aguas cloacales domiciliarias, implica que
deban hacerse variados estudios para realizar los procesos de
tratamiento de las mismas. Pero hay una manera de compararlas con
las aguas domiciliarias y es el llamado equivalente de
población en base por ejemplo a la DBO.

(Es decir se compara el DBO de las aguas
domiciliarias con la DBO del efluente industrial y eso me da el
equivalente de población que debería vivir en una
ciudad para producir la misma contaminación que la
industria que estamos comparando.

(Cuando se desea medir el impacto de
contaminación de las aguas receptoras, cualquiera sea su
uso, se recurre a la DBO y OD, tomados en conjunto para
establecer el perfil de la contaminación y
purificación natural de las aguas, ya que la DBO
identifica de manera completa la carga degradable que
recibió el agua y el OD identifica la capacidad de la
misma para asimilar la contaminación

Conclusión

La lluvia ácida provoca impactos
ambientales importantes. Ciertos ecosistemas son más
susceptibles que otros a la acidificación.
Típicamente, éstos tienen normalmente suelos poco
profundos, no calcáreos, formados por partículas
gruesas que yacen sobre un manto duro y poco permeable de
granito, gneis o cuarcita. En estos ecosistemas puede producirse
una alteración de la capacidad de los suelos para
descomponer la materia orgánica, interfiriendo en el
reciclaje de nutrientes. En cualquier caso, además de los
daños a los suelos, hay que resaltar los producidos
directamente a las plantas, ya sea a las partes
subterráneas o a las aéreas, que pueden sufrir
abrasión (las hojas se amarillean). Además, la
producción primaria puede verse afectada por la toxicidad
directa o por la lixiviación de nutrientes a través
de las hojas. No obstante, existen algunos casos en que se ha
aportado nitrógeno o fósforo al medio a
través de la precipitación ácida en los que
la consecuencia ha sido el aumento de producción ya que
ese elemento era limitante. Hay también evidencias
incontrovertibles de daños producidos en los ecosistemas
acuáticos de agua dulce, donde las comunidades vegetales y
animales han sido afectadas, hasta el punto de que las
poblaciones de peces se han reducido e incluso extinguido al caer
el pH por debajo de 5, como ha ocurrido en miles de lagos del sur
de Suecia y Noruega. Estos efectos se atenúan en aguas
duras (alto contenido en carbonatos), que amortiguan de modo
natural la acidez de la precipitación. Así, de
nuevo, los arroyos, los ríos, las lagunas y los lagos de
zonas donde la roca madre es naturalmente de carácter
ácido son los más sensibles a la
acidificación. Uno de los grandes peligros de la lluvia
ácida es que su efecto en un ecosistema particular,
además de poder llegar a ser grave, es altamente
impredecible. Los productos del hombre, monumentos y edificios
son igual de susceptibles a dicha lluvia al igual que a los seres
vivos. Muchas ruinas han desaparecido o están en
vías de hacerlo.

Autor:

Laura Steiner

Curso: 5° Naturales

Año: 2013

Materia: Quimica

Profesor: carlos Armas

Fecha de entrega: 29/10/13