Universidad nacional de san Antonio abad del cusco

Facultad De Ingeniería Química E Ingeniería Metalúrgica

Carrera profesional de Ingeniería Metalúrgica

Tema: lluvia acida

Curso: ingeniería ambiental

Docente: Pedro Camero

Alumnos: Luis Alberto Huallpa Ch.

Carlos Alberto Garriazo Cc.

Rolando Sumiri Calsina

Cusco-Perú

2011

LLUVIA ÁCIDA

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 y ácidos 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 de menos de 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.

• La mayor fuente de contaminación atmosférica es el uso de combustibles fósiles como energéticos:

– Petróleo

– Gas

– Carbón

• Desechos de combustión : polvo, humo y gases. Los gases son los más peligrosos.

“lluvia ácida“ - Cualquier agua de lluvia de pH inferior al natural. Llegan a pH = 4.2 – 4.3

• Las principales causas de lluvia ácida son los óxidos de nitrógeno y azufre

• Nitrógeno – Atmósfera

» No hay forma de evitarlo.

• Azufre – Combustibles.

» Eliminarlo completamente es muy costoso

• AZUFRE

• Responsable de dos tercios del total de la lluvia ácida.

• Dentro de los compuestos sulfurados el SO2 es el principal contaminante.

EMISIONES

• 80% - proviene de la combustión de crudo y carbón

• 20% - proviene del resto de los procesos industriales.

• EMISIONES AZUFRE

• La atmósfera también recibe azufre proveniente de las emisiones volcánicas y de los mares y de los suelos con respecto a Europa y EEUU.

LOS NIVELES EMITIDOS SON 10 VECES SUPERIOR A LOS CONSIDERADOS NATURALES !!!!!!!!!!

• NITRÓGENO

• Los principales compuestos nitrogenados que contaminan son los famosos NOx.

• Actualmente en Europa se liberan a la atmósfera 20 millones de toneladas de dióxido de nitrógeno.

• EFECTOS :

– Sobre fertilización de los suelos.

– Potabilidad de las aguas

– Eutroficación

• LLUVIA ACIDA NATURAL

• REACCIONES

• FUENTE - (SOx)

• La mayor parte de los SOx antropogénicos provienen de las plantas generadoras de electricidad

• Procesos industriales que más contribuyen a la presencia de SOx

- calcinación de los minerales de sulfuro

- refinación del petróleo

- producción de óxido sulfúrico

- de coque a partir del carbón.

- FUENTE - (SOx)

• FUENTE - (NOx)

• Fuente no antropogénica: bacterias.

• Fuentes artificiales : plantas generadoras de energía eléctrica (combustión a altas temperaturas)

• FUENTE - (NOx)

• ACIDIFICACIÓN DE LOS SUELOS

• NATURALMENTE existen varios procesos de acidificación en los suelos:

– Absorción de nutrientes por las plantas a través de los iones positivos. A su vez las plantas compensan lo anterior liberando iones hidrógeno positivos.

– En un ecosistema donde el crecimiento y el envejecimiento son aproximadamente iguales no se produce una acidificación. Pero si el ciclo se rompe por cosechas la acidificación dominará.

• PROBLEMA - Cuando la acidificación proviene del exterior y no solo de procesos naturales.

• EFECTOS BIOLÓGICOS:

. Disminución del pH. (hasta 1 m profundidad)

. Incremento en los niveles de aluminio libre y otros metales tóxicos en las aguas que están en contacto con dichos suelos.

. Pérdida de los nutrientes de las plantas como el potasio , calcio y magnesio.

. El efecto Buffer de los suelos no poseen el poder suficiente como para neutralizar dicha acidez.

• ACIDIFICACIÓN DEL AGUA

• Menor capacidad de neutralización en comparación con el suelo.

• El agua que escurre de los suelos acidificados, causa la acidificación de arroyos, ríos y lagos, alterando el equilibrio de los iones del agua y aumentando el contenido en aluminio y demás metales pesados.

• La acidificación de aguas continentales consisten en la disminución de su capacidad de neutralizar ácidos (ANC).

• Tanto los lagos como las corrientes de agua están menos protegidos contra la acidificación que el suelo y aguas subterráneas.

• TOXICIDAD

• OXIDO DE AZUFRE

– Afecta la respiración, provoca episodios de tos y asfixia; crecientes índices de asma crónico y agudo, bronquitis y enfisema; irrita los ojos.

• TOXICIDAD – SO2

• TOXICIDAD

• OXIDO DE NITRÓGENO

– Agrava las enfermedades respiratorias y cardiovasculares; irrita los pulmones; reduce la visibilidad en la atmósfera; afecta y reduce la capacidad de transporte de oxígeno de la sangre a células y corazón, disminución de la coordinación muscular.

• OXIDO DE CARBONO

– Reduce la capacidad de la sangre para transportar oxígeno, puede afectar los procesos mentales, agrava las enfermedades respiratorias y del corazón, puede causar la muerte en concentraciones altas y prolongadas (de 750 p.p.m. en adelante).

• TOXICIDAD – NO2

• EFECTOS – SALUD HUMANA

RESPECTO A LOS METALES - Ciertos metales se liberan a pH inferiores a 5.

• Cadmio: Se acumula en la corteza renal causando graves lesiones. Viene de su acumulación en las aguas subterráneas.

• Cobre: Cuando las aguas vuelven corrosivas dicho elemento es disuelto en el agua de las cañerías ! Uno de los efectos más comunes sobre la es la diarrea infantil.

• Aluminio: La acidificación lo torna soluble. El aluminio penetra en la corriente sanguínea en forma directa pasando las barreras de protección normales del ser humano y provocando graves daños al cerebro y al sistema óseo.

• Plomo: También se libera por acidificación de las aguas y disuelve en las tuberías de agua (algunos países). Provoca daños considerados a nivel cerebral, sobre todo en los niños.

EFECTOS – SISTEMAS TERRESTRES

• Daño a las plantas recién nacidas.

• Aumento de vulnerabilidad de los árboles ante enfermedades e insectos.

• Daños sobre las hojas debido a que la capa de grasa protectora es corroída por el depósito seco de dióxido de azufre, la lluvia ácida o el ozono.

• Las membranas constituyentes de la estructura interna del árbol son atacadas provocando la pérdida de nutrientes.

• Disminución del calcio y magnesio de los suelos; aumentado la concentración de ALUMINIO en los solutos del suelo. (AFECTA PLANTAS)

– La incorporación del aluminio mata las raíces.

• EFECTO – BOSQUES

• Los efectos indirectos están relacionados con la acidificación del suelo lo que produce una reducción de nutrientes y una liberación de sustancias perjudiciales para el árbol como lo es el aluminio.

• El daño sobre los abetos se traduce en un color marrón amarillento de sus hojas, pérdidas de las mismas y deterioro de sus raíces.

• Además los bosques son el ambiente natural para varias especies de insectos, pequeños animales, plantas y mamíferos de mayor tamaño.

EFECTOS – SISTEMAS ACUÁTICOS

• Descenso de las poblaciones de peces.

• Mayor concentración de metales en peces – NOS LOS COMEMOS

• El aluminio a bajas concentraciones (de 0.1 a 1 mg/L) es excesivamente tóxico. La concentración del aluminio aumenta de forma exponencial debajo de un pH de 4.5 a 4.7.

• Alteración de la cadena alimenticia por la reducción de ciertos grupos de zooplancton, algas y plantas acuáticas.

– Plantas verdes - Constituyen el sistema de sustento para toda la biota acuática, son los únicos organismos capaces de fijar carbono (en presencia de luz) produciendo los carbohidratos, grasas y proteínas indispensables para la vida.

• Ej:

Unos 200 lagos al norte de Nueva York ya no sustentan trucha de arroyo ni cherna de boca pequeña. Miles de lagos más están perdiendo su capacidad para amortiguar la lluvia ácida.

EFECTO – CONSTRUCCIONES, MATERIALES Y PINTURAS

• Materiales expuestos : acero, pintura, plásticos, cemento, piedra caliza, piedra arenisca, mármol etc.

• Frecuencia a recubrimientos AUMENTA – Costos AUMENTAN (miles de millones de dólares anuales)

• Los contaminantes azufrados se depositan en una superficie de piedra arenisca o caliza, reaccionan con el carbonato de calcio del material y lo convierten en sulfato de calcio (yeso), - EFECTOS en la arqueología e historia

CONCIENTIZACIÓN

• Exigir medidas de política medioambientales mas respetuosas con la naturaleza.

• Como consumidores - Tender al consumo de artículos y servicios en cuya fabricación o generación se empleen técnicas respetuosas con el medio ambiente.

• Menor generación de contaminantes.

• Reduciendo el consumo energético: aislar las viviendas, no despilfarrar la luz, utilizar bombillas de bajo consumo.

• Menor uso del vehículo, empleo de transporte público, transportes no contaminantes.

• Reciclar - El consumo energético es menor al fabricar muchos productos como el papel, metales, etc. a partir de los correspondientes materiales reciclados.

• SOLUCIONES

• CORTO PLAZO

– Neutralización de lagos y demás corrientes de aguas

– Aguas subterráneas: colocando un filtro de carácter básico y tratando el suelo

– Altos costos

• LARGO PLAZO

– Reducción de las emisiones.

• Uso de tecnología más adecuada para combustión

• Limpieza de los gases desprendidos

• Uso de combustibles con bajo contenido de azufre

• Quemadores de baja producción de NOx

• Métodos catalíticos

• CONCLUSIONES

• Las lluvias ácidas constituyen una amenaza ilimitada sobre nuestro ambiente.

• Es un precio demasiado elevado el que estamos pagando por causa de nuestra creciente industrialización. La recuperación de los medios naturales redundara en nuestro propio beneficio y en el de las especies animales y vegetales que con nosotros cohabitan.

• Lo esencial del problema estriba en que los vientos y masas de aire transportan emisiones contaminantes de unas áreas a otras. Vientos y masas de aire no entienden de fronteras y, por ello, la polución ambiental se convierte en un problema de ámbito internacional.

• La tecnología humana puede ser la causa de graves impactos económicos en extensas áreas del planeta, incluso en zonas que están a cientos o miles de kilómetros de los emisores de la contaminación.

• Los gases más solubles como el SO2 y los NOx pueden afectar grandes porciones de los continentes y causar graves daños a los ecosistemas, el turismo, la agricultura y la silvicultura, así como a construcciones y materiales.

BIBLIOGRAFÍA

• http://www.greenpeace.org

• http://www.monografias.com

• http://www.sagan-gea.org