CHUVAS ÁCIDAS E SEUS EFEITOS

CHUVAS ÁCIDAS E SEUS EFEITOS De entre as formas de poluição atmosférica de que muitas vezes se fala, destacamse, pela importância que têm para todos os países industrializados, as chuvas ácidas. Os combustíveis fósseis são muito utilizados como fontes de energia. Queimam-se, por ano e em todo o mundo, milhares de toneladas destes combustíveis. Os gases e os fumos produzidos durante a sua combustão são os principais responsáveis pelas chuvas ácidas. As chuvas em regiões muito poluídas podem carregar certas substâncias presentes no ar, provocando efeitos bastante danosos. Estas precipitações, que podem ocorrer sob a forma de chuva, geada, neve ou neblina, são chamadas de chuvas ácidas. A chuva é considerada ácida quando o seu ph é menor que 5,2. Os casos mais graves observados indicaram chuvas com ph 1,7. Durante a queima do carvão e do petróleo os combustíveis fósseis mais usados produz-se dióxido de carbono em grande quantidade. Como apenas parte dele é transformado pelas plantas durante a fotossíntese, o gás que permanece na atmosfera pode dissolver-se na água nela existente, originando a formação de ácido carbónico: Co 2 + H 2 O H 2 CO 3 dióxido ácido de carbono carbónico 1

Como em muitos combustíveis fósseis também existe enxofre; obtém-se, juntamente com o dióxido de carbono, e durante a combustão, outro gás o dióxido de enxofre (SO 2 ): S + O 2 H 2 O SO 2 O dióxido de enxofre, por sua vez, combina-se com o oxigénio do ar, formando o gás trióxido de enxofre (SO 3 ). Finalmente, o trióxido de enxofre dissolve-se na água, originando o ácido sulfúrico: SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 trióxido ácido de enxofre sulfúrico Sabe-se ainda que quando se queimam combustíveis, também se produzem óxidos de azoto: os gases monóxido de azoto (NO) e dióxido de azoto (NO 2 ). A formação destes óxidos resulta, em grande parte, da reacção entre o oxigénio e o azoto do ar, a temperaturas elevadas, nos motores dos carros ou nas fábricas e centrais termoeléctricas. Por exemplo: N 2 + O 2 2 NO O monóxido de azoto (NO), no ar, transforma-se em dióxido de azoto (NO 2 ). Também o dióxido de azoto reage com a água da atmosfera originando outro ácido, o ácido nítrico. 4 NO 2 + 2 H 2 O + O 2 4 HNO 3 dióxido ácido nítrico de azoto São estes vários óxidos que dão às chuvas as suas características ácidas. No entanto, a maior parte das chuvas ácidas contêm, principalmente, ácido sulfúrico e ácido nítrico. As principais fontes de dióxido de enxofre e óxidos de azoto são as centrais termoeléctricas onde o combustível utilizado é o carvão. Alguns processos industriais, como a fundição de minerais sulfurosos e os gases provenientes dos escapes dos automóveis e camiões, contêm grandes quantidades de óxidos de azoto. 2

Face ao desenvolvimento industrial e a um aumento do número de automóveis, cada vez se produzem mais fumos e gases. Estes contêm os produtos que originam as chuvas ácidas, e permanecem na atmosfera durante algum tempo como dispersões coloidais. Quanto maiores forem a humidade do ar e a quantidade de óxidos de azoto e dióxido de enxofre e quanto mais tempo estes óxidos permanecerem na atmosfera, maior será a probabilidade de ocorrerem chuvas ácidas. Mas não é apenas nos locais em que são produzidos que estes óxidos são prejudiciais. Por acção do vento, podem ser transportados ao longo de centenas de quilómetros, atravessando frequentemente as fronteiras entre países. Por isso, as chuvas ácidas são um problema internacional. Quando cai, a chuva ácida pode atacar directamente as folhas das árvores ou, infiltrando-se no solo, prejudicar as colheitas. Pode escoar-se para os rios e lagos, tornando-se ácida a água potável e destruindo a fauna e a flora aquáticas. Pode, também, atacar construções de pedra. Antes do aparecimento dos processos industriais e do automóvel, a chuva era apenas ligeiramente ácida, porque nela só estavam dissolvidas pequenas quantidades de dióxido de carbono e de dióxido de enxofre, provenientes de processos naturais, tais como a decomposição das plantas e as erupções vulcânicas. Actualmente, em alguns locais, as chuvas são fortemente ácidas e constituem, cada vez mais, um problema que é urgente resolver e imperioso minimizar. Os monumentos que mais facilmente são atacados pelas chuvas ácidas são os monumentos construídos com pedras calcárias. O principal componente do calcário é o carbonato de cálcio: 3

2 HNO 3 (aq) + CaCO 3 (aq) Ca(NO 3 ) 2 (aq) + CO 2 (g) + H 2 O (l) H 2 SO 4 (aq) + CaCO 3 (s) CaSo 4 (aq) + CO 2 + H 2 O (l) Estas são as duas principais reacções químicas que ocorrem entre as chuvas ácidas e as pedras dos monumentos. Repara que, como produtos de reacção, aparecem dióxido de carbono e água. Na realidade, estas duas substâncias resultam sempre, juntamente com um sal, da reacção entre um ácido e um carbonato. A chuva ácida cai nas mais variadas zonas do nosso planeta. Umas são mais sensíveis que outras e, em algumas, até é possível neutralizar a acção do ácido. Imagina que chuva com ph à volta de 4 caía durante muito tempo numa zona calcária. A chuva passaria então por terrenos que possuem substâncias como o carbonato de cálcio, que neutralizariam a sua acidez. Por isso, a água dos rios e lagos seria menos ácida. Noutras zonas, em que não existia a possibilidade de os terrenos neutralizarem as chuvas ácidas, a água continuaria a ser ácida. Infiltrando-se nos solos, a chuva ácida pode dissolver e retirar do solo materiais de que as plantas necessitam para o seu crescimento, tais como compostos de magnésio, de cálcio e de potássio. Por outro lado, caindo directamente sobre as folhas, pode destruir a película protectora que estas possuem, fazendo com que as plantas fiquem desprotegidas e expostas a várias doenças e lesões. Pode também acontecer que as chuvas ácidas dissolvam compostos de alguns metais, como, por exemplo, de mercúrio, de cádmio e de chumbo, que se tornam, desta forma tóxicos, quer para as plantas, quer para os animais. Caindo sobre os ribeiros, rios, lagos, viveiros e pântanos, a chuva ácida 4

altera o ph das suas águas e, portanto, afecta a vida dos animais e plantas que neles vivem. Uma época do ano particularmente má, em regiões frias, é a Primavera. É nessa altura que se dão os primeiros degelos. Ao caudal normal dos rios e ribeiros junta-se a água proveniente da neve ácida e, por isso, a acidez do meio aquático torna-se maior. Este choque ácido pode ser devastador para muitos peixes e outros organismos aquáticos. Muitos lagos têm um ph à volta de 8, mas a gradual acidificação da água faz diminuir este valor. Uma diminuição do ph da água para 7 pode impedir que os ovos das salamandras se desenvolvam, provavelmente, devido a uma deficiência de calcário. Quando o ph diminui para 5,6, o número e a diversidade de plantas e animais aquáticos diminuem. Morrem os organismos que provocam a decomposição bacteriana e acumulamse detritos no fundo dos lagos. O ciclo reprodutivo normal de muitos peixes é interrompido. Compostos de metais tóxicos, tais como o alumínio, quando existem no solo, poderão dissolver-se nas águas que escorrem para os lagos e rios. Se se alojarem nas guelras dos peixes podem ocasionar a sua morte. Quando o ph é menor que 5,6, musgos e algas tornam-se a vegetação dominante num lago. Algumas espécies de peixes morrem por carência alimentar, destruição das guelras ou toxicidade. Para um ph inferior a 4,5 já não existem peixes, fundamentalmente devido à destruição dos ovos, e pouco são os animais invertebrados que conseguem subsistir. À superfície da água, os insectos são ainda abundantes porque escapam à influência tóxica da água e muitos dos seus predadores naturais desaparecem. Ao mesmo tempo, o crescimento de musgos, fungos e algas impede a libertação de alguns nutrientes dos sedimentos. Por outro lado, as bactérias que permanecem no lago reduzem rapidamente a quantidade de oxigénio disponível. A água pode estar límpida e clara e o lago pode estar morto. Relativamente ao que se sabe até agora, os efeitos da chuva ácida no Homem são indirectos. Eis alguns exemplos: 5

A água que bebemos pode estar contaminada por conter certos iões, tais como os iões cobre e chumbo, que são facilmente dissolvidos por água acidificada. Comer peixe que tenha níveis altos de mercúrio ou outros metais pode ser muito perigoso para a nossa saúde. Já existem alguns métodos para minimizar o problema das chuvas ácidas. Um desses métodos consiste em retirar dos combustíveis a maior quantidade possível de enxofre, antes de eles participarem nas combustões. Por exemplo, se o carvão for triturado e lavado com água, mais de metade do enxofre que o constitui será retirado. Mesmo após a combustão, pode reduzir-se a quantidade de dióxido de enxofre e de óxidos de azoto que passam para a atmosfera. Nas fábricas, estes óxidos podem reagir com materiais apropriados, à medida que passam pelas chaminés, deixando de existir nos gases e fumos. Os gases libertados por automóveis e camiões podem ser limpos com filtros ligados ao escape. Estes filtros, vulgarmente designados por conversores catalíticos, contêm substâncias que reagem com os gases produzidos no motor. No conversor catalítico os gases tóxicos monóxido de carbono e óxido de azoto são convertidos, respectivamente, em dióxido de carbono e em azoto, gases esses que são menos poluentes. Adaptado de: FERRÃO, M. & SILVA, M. (1996). FÍSICO-QUÍMICAS 8. (1ª edição). pp.115 121. Alfragide: Constância. 6