CHUVAS ÁCIDAS

A chuva ácida tornou-se num dos maiores problemas ambientais dos últimos 40 anos: foi, e é, a causa de morte de muitos milhões de peixes e de outros tipos de vida aquática, da morte de muitas árvores, de estragos em monumentos…

O objectivo deste blogue é sensibilizar a todos os que o leiam sobre esse problema. Por isso, é possível encontrar, entre outras, as respostas a perguntas tais como: como se forma a chuva ácida, quais as consequências e como se pode controlar e/ou corrigir esse problema.

Os responsáveis pela elaboração deste blogue são os alunos da turma 11ºA (2008/2009) da Escola Sec/ 3º Ciclo E.B. Dr. João Carlos Celestino Gomes (Ílhavo), sob a orientação do núcleo de estágio de física e química.

Vídeo e Hiperligações

Este vídeo contém alguma informação sobre a temática.

Outros sites a visitar:
http://ambiente.hsw.uol.com.br/chuva-acida.htm
http://pt.wikipedia.org/wiki/Chuva_%C3%A1cida
http://mundoamorrer.com.sapo.pt/chuva_acida.htm
http://pauzinhosplace.planetaclix.pt/tra_acidas.html
http://universodevida2.blogspot.com/2008/05/chuvas-cidas.html
http://www.youngreporters.org/article.php3?id_article=767
http://www.prof2000.pt/users/vitorpires/chuva.htm

GRUPO I

Engenheiro químico



•O que é um ácido?
•Que substancias químicas tornam a “chuva ácida” e como?
•De onde provêem estas substâncias químicas?
•Quais as consequências para o Ambiente dessas substâncias?

A palavra “ácido” vem do latim acidus, que quer dizer “azedo”. O vinagre terá sido uma das primeiras substâncias a ser conhecida como ácido.
São classificados como ácidos, todas as substâncias que podem libertar iões H+ quando forem diluídas em água. A maioria desses compostos terá o H iniciando a sua fórmula.
Por causa da libertação de iões, os ácidos conduzem electricidade, por isso chamam-se “electrolíticas”.
Os ácidos podem também ser definidos como “fortes” e “fracos”, de acordo com a extensão da reacção de ionização. Um ácido forte é aquele que se ioniza completamente em solução a temperatura e pressão constantes; enquanto que, um ácido fraco é aquele que se ioniza parcialmente, em solução a temperatura e pressão constantes.
Alguns dos ácidos fortes mais conhecidos são, o ácido clorídrico (HCl), ácido sulfúrico (H2SO4), ácido nítrico ( HNO3 ), ácido bromídrico ( HBr ), ácido perclórico ( HClO4 ), e o ácido iodídrico ( Hi ). Por outro lado, alguns dos ácidos fracos mais conhecidos são o ácido fosfórico (H3PO4), ácido carbónico (H2CO3), ácido acético (CH3COOH), ácido oxálico (H2C2O4), ácido tartárico (C4H6O6), e o ácido cítrico (C6H8O7).

O ácido sulfúrico, anteriormente referido, está presente nas chuvas ácidas.
Inicialmente, é preciso lembrar que a água da chuva já é naturalmente ácida, devido a uma pequena quantidade de dióxido de carbono (CO2) dissolvido na atmosfera. A chuva torna-se ligeiramente ácida, atingindo um pH próximo de 5,6. Ela adquire assim um efeito corrosivo para a maioria dos metais, calcário e
outras substâncias.
Quando não é natural, a chuva ácida é provocada principalmente por fábricas e carros que queimam combustíveis fósseis, como o carvão e o petróleo. Desta poluição, um pouco se precipita, depositando-se sobre o solo, árvores, monumentos, etc. Outra parte mistura-se na atmosfera e com o vapor de água.
As substâncias químicas que tornam a chuva ácida são o dióxido de carbono atmosférico (CO2) (g), proveniente da atmosfera, o dióxido de enxofre (SO2) e óxidos de azoto (NOx), provenientes de centrais eléctricas e industriais, e matéria particulada.

A diminuição do pH da água da chuva deve-se à interacção com as substancias acima referidas.

Reacção da água com o CO2
CO2(g)→CO2(aq)
CO2(aq)+2 H2O(l)→HCO3-(aq)+H3O+(aq)

Reacção da água com SO2
SO2(g)+H2O(l)→H2SO3
H2SO3(aq)+ ½ O2(g)→H2CO4(g)

Reacção da água com os óxidos de azoto
NO(g)+ ½ O2(g)→NO2(g)
2NO2(g)+H2O(l)→HNO2(aq)+HNO3(aq)

Porém estas substâncias são bastante nefastas para o meio ambiente. O dióxido de carbono, também chamado de gás carbónico, é uma substância química prejudicial ao planeta, pois origina o efeito de estufa e posteriormente o aquecimento global. Uma das consequências para o ambiente do dióxido de enxofre presente nas chuvas ácidas, é a diminuição do cálcio disponível, visto que é um elemento metálico fundamental às plantas, e ainda a destruição da fauna, flora e estruturas civis.

Acerca dos óxidos de azoto provenientes das chuvas ácidas, estes são muito perigosos, pois contribuem para a destruição de florestas e culturas agrícolas. Este composto de azoto torna-se ainda mais nocivo quando se encontra presente em simultâneo com o dióxido de enxofre. Analisadas todas estas substâncias que formam as chuvas ácidas, e concluindo desta forma que são trágicas para o ambiente, foram adoptadas medidas restritivas da queima de combustíveis ricos em enxofre, e, posteriormente, a adopção de tecnologias de redução de emissões de azoto reactivo para a atmosfera.

GRUPO II

Economista/Politico Governante

1. Que tipo de economias podem sofrer com as chuvas ácidas e como?
2. Será possível legislar sobre esta problemática? Será que existem Países onde é aplicada legislação? Se sim, quais as implicações socioeconómicas da
aplicação da legislação?
3. És um politico, eleito pelo público e com funções de governação. Como pensas conciliar o que é certo, do ponto de vista ético e moral, como e que é
popular?


A problemática das chuvas ácidas é provocada, essencialmente, pela indústria sendo consequentemente associada aos países desenvolvidos e

industrializados da Europa e da América do Norte. Deste modo, não associamos, erradamente, este problema aos países em desenvolvimento localizados

maioritariamente nos continentes Africano, Asiático e Americo-Latino, uma vez que estes também têm vindo a desenvolver as suas indústrias.
Como tal, quer países desenvolvidos quer países do Terceiro Mundo contribuem com bastante influência para o aumento do perigo das chuvas ácidas e,

desta forma, instala-se um problema a nível global onde todos saem prejudicados. Sendo algumas das principais consequências a degradação do património

arquitectónico natural e edificado. Como por exemplo a deposição ácida (seca e húmida) que contribui para a deterioração de tintas e de pedras (o mármore,

por exemplo) e para a corrosão de metais (o cobre, por exemplo). O contacto dos ácidos na superfície dos edifícios de mármore e de calcário leva à

dissolução da calcite (presente no mármore) e do calcário que constitui muitos dos monumentos presentes no território Nacional.

Este problema afecta igualmente os ecossistemas, contribuindo para o seu desequilíbrio, pois as chuvas ácidas ao entrarem em contacto com as folhas das

árvores, corroêm-nas, provocamdo a sua destruíção e impedindo-as de realizar a fotossíntese. Por outro lado, se a chuva entrar em contacto com o solo, esta

contamina-o tornando-o ácido, e desta forma, contribui para a morte das plantas que dele extraem os minerais. Num lago ou qualquer curso de água, os

resultados da chuva podem ser igualmente desastrosos. A água existente no curso de água torna-se ácida, matando os peixes que nele vivem e dele retiram o

oxigénio e qualquer outro ser vivo que dependa daquela água, como por exemplo o Homem, que retira dos rios, das nascentes e dos lagos, àgua para

consumo. E se esta estiver contaminada por o ácido ou qualquer produto tóxico que tenho saído da terra, devido a estas chuvas-ácidas, afectará os Homens,

causando sérios problemas de saúde.

O problema das Chuvas ácidas pode levantar imensas questões, envolvendo diversos temas, e desta forma, torna-se difícil legislar sobre o mesmo, no

entanto, devido aos graves danos provocados pelas chuvas ácidas, estão já a ser tomadas medidas à escala global na tentativa de diminuir a ocorrência

deste fenómeno. O melhoramento da tecnologia e a alteração dos combustíveis, como a proibição do chumbo na gasolina e limitação da sua volatilidade,

limitação de enxofre no gasóleo e controlo de emissões, são algumas das medidas globais tomadas.

Para reduzir as consequências das chuvas ácidas a nível europeu, foi proposto um regime legislativo que obteu uma diminuição de poluentes colocados na

atmosfera. Para além deste regime, têm sido feitos acordos com indústrias para reduzirem os seus níveis de poluição e tem-se investido nas campanhas de

informação e educação da sociedade.

A esta problemática estão ou podem estar associadas várias implicações socioeconómicas devido á aplicação de legislação. Dá-se o caso de um país com

elevada taxa de emissão de gases poluentes que, ao pretender minimizar estas emissões legisla uma lei que favoreça consideravelmente a utilização de

transportes públicos e de velocípedes; com esta lei, poderão estar associadas diversas contrapartidas e implicações socioeconómicas, tais como, redução

do número de viaturas vendidas e o consequente encerramento de linhas de produção de automóveis, etc. Estando deste modo associado um inevitável

aumento da taxa de desemprego.

Numa outra perspectiva, podemos também considerar os aspectos positivos. Dá-se o exemplo do mesmo país referido anteriormente que, para minimizar as

referidas emissões, incentiva a criação de empresas com o objectivo da pesquisa e produção de materiais às chuvas ácidas, ou a criação de laboratórios

que se dediquem à pesquisa de soluções ambientais para este.

A esta problemática que como já foi referido, não afecta apenas uma minoria, e já foi igualmente possível constatar as consequências graves que este

problema pode trazer, como tal, não se pode passar com indiferença perante esta situação. Inicialmente, é necessário que cada um tome consciência dos

seus próprios actos, e deste modo, que se alterem comportamentos. De facto, é urgente que a população comece a ponderar os seus actos, pensando nas

gerações futuras. Assim, é necessário a colaboração e o esforço de todos para a diminuição deste problema, respeitando os valores e os princípios de cada

um, mas claro, tendo como objectivo uma interesse colectivo - a protecção do ambiente.

Genericamente, é necessário reduzir tudo aquilo que provoque a emissão de poluentes para a atmosfera. Algumas medidas a tomar poderão ser a

diminuição da emissão de gases pela indústria, a utilização de materiais económicos e amigos do ambiente, uso de transportes públicos em vez de veículo

individual, usar fontes de energia menos poluentes e investir em energias renováveis.
Deste modo, a população pode viver o seu quotidiano de uma forma perfeitamente normal, mas agindo de maneira a melhorar a nossa vida e o nosso

ambiente.


Referencias:
•http://pauzinhosplace.planetaclix.pt/tra_acidas.html
•Chuva ácida – edições ASA
•Paiva, J.; Ferreira, A.; Ventura, G.; Fiolhais, M.; Fiolhais, C. - Física e Química A – 11ºQ – Texto editores.

GRUPO III

As chuvas ácidas na perspectiva de um historiador

Há mais de um século que se fala na chuva ácida. Porém, nem sempre foi um problema. A percepção da chuva ácida só ocorreu a partir das manifestações ambientais causadas pela industrialização após a revolução industrial em 1850 pelo aumento das emissões de dióxido de enxofre e de óxido de azoto. Anteriormente, os fenómenos naturais como a actividade vulcânica e a decomposição de plantas libertavam SO2 (dióxido de enxofre), para a atmosfera. Este fenómeno fomenta a acidez da água, mas não chega a causar danos ecológicos.

A chuva ácida é um grave problema em países onde se queima grandes quantidades de carvão, rico em enxofre, para gerar electricidade, como na China e na Rússia, ou onde o tráfego automóvel é muito intenso, como em vastas regiões da Europa e na América do Norte. Tem igualmente aumentado em regiões onde a densidade populacional é muito grande, como a Índia e a China. Com o uso das grandes chaminés para emitir os gases, a área poluída abrangida tem vindo a aumentar, sendo a chuva ácida um problema mundial. Assim, as zonas montanhosas são muito afectadas por serem áreas onde a precipitação é muito intensa, como é o exemplo da Escandinávia.

O termo chuva ácida foi usado pela primeira vez em 1872 por Robert Angus Smith, químico e climatologista inglês que identificou a correlação entre a chuva ácida e a poluição atmosférica. Ele usou a expressão para descrever a precipitação ácida que ocorreu em 1852 sobre a cidade de Manchester um importante centro durante a Revolução Industrial. Ele observou que essa chuva ácida podia levar à destruição da natureza.

Embora a chuva ácida tenha sido descoberta desde 1852, apenas na década de 1970 que os cientistas começaram a observá-la. Na década de 70, o jornal New York Times publicou os resultados obtidos dos estudos da Hubbard Brook Experimental Forest (HBES), que demonstravam os múltiplos danos ambientais que a chuva ácida causava. Em 1972, o professor de Ecologia na Universidade de Toronto, Harold Hervey, publicou um dos seus trabalhos sobre a morte em massa de animais num lago devido à acidificação das chuvas. Esta teoria causou uma grande revolução na política ambiental, passando a chuva ácida a ser considerado como um problema à escala mundial.

GRUPO IV

AMBIENTALISTA /ENGENHEIRO DO AMBIENTE



QUESTÕES
1.Qual o efeito das chuvas ácidas nos ecossistemas aquáticos e terrestres?
2.Será que existem causas naturais que provocam acidez das chuvas?
3.Se a chuva é naturalmente ácida, então que importância tem que a poluição aumente a acidez das chuvas? Então qual o valor mínimo de pH a partir do qual a chuva é considerada ácida?
4.Quais as possíveis prevenções e/ou soluções para o problema das chuvas ácidas?


As chuvas ácidas são responsáveis por grandes desastres ambientais, tanto a nível dos ecossistemas aquáticos, bem como dos terrestres, afectando a maioria das formas de vida aí existentes. Na verdade, estes ecossistemas possuem diferentes graus de sensibilidade à deposição ácida. Esta vulnerabilidade depende da geologia do leito de rochas, do tipo de solo e do seu uso e da precipitação que ocorre naquela área.

No que toca aos ecossistemas terrestres, é importante referir o efeito destas chuvas no solo e vegetação. De facto, a solubilidade de metais potencialmente tóxicos como o alumínio, manganês e cádmio é dependente do pH e aumenta rapidamente com a diminuição do pH da solução do solo. O alumínio é fitotóxico, pelo que causa prejuízos nos sistemas de raízes, diminuindo a habilidade das plantas para absorver os nutrientes e a água do solo, o que afectará, directamente, o crescimento das sementes e a decomposição das folhas. Num caso extremo, as chuvas ácidas podem levar à morte da vegetação, essencialmente, devido à lixiviação dos nutrientes como o magnésio e o potássio pelo percolado ácido.

Respeitantes aos ecossistemas aquáticos, os seres vivos são afectados não só pela acidez da água em si, que interfere nos seus processos fisiológicos, mas também na solubilidade e mobilização de metais tóxicos para estes. Em geral, à medida que o pH da água se aproxima de 6, algumas espécies de crustáceos, insectos e plâncton começam a desaparecer. No caso de pH ser inferior a 5, a água torna-se relativamente desprovida de peixes, sendo o fundo dos lagos recobertos com detritos orgânicos, já que a acção das bactérias e decompositores é afectada em ambientes ácidos, o que provoca a redução da taxa de decomposição da matéria orgânica e, consequentemente, o aumento de detritos na água.

A acidez das chuvas ácidas tem como origem, para além dos factores antrópicos, a interacção dos componentes naturais da atmosfera com poluentes primários.

Como causas naturais temos, então, grande destaque para a libertação de gases na atmosfera pelos vulcões e fontes termais (actividade geotérmica), da queima de biomassa, bem como através de processos metabólicos em algas, fitoplâncton e em algumas plantas presentes em ambientes marinhos, costeiros e continentais. Apesar disso, as fontes antrópicas continuam a ser claramente dominantes.

Poderá pensar-se que o constante aumento da acidez da água das chuvas provocada pelos factores anteriormente mencionados não é preocupante, uma vez que a chuva já é naturalmente ácida. Na verdade, esta acidez aumenta quando há um aumento da concentração de óxidos de enxofre e nitrogénio na atmosfera. Estes são chamados de óxidos ácidos, já que, em contacto com a água formam ácidos. Uma vez que os mesmos provêm da actividade humana (poluição), se esta aumentar, a concentração dos óxidos aumentará, também, conduzindo, assim, ao aumento da acidez da água da chuva. Apesar de chuva em equilíbrio com o gás carbónico já ser considerada ácida, só dizemos que a chuva tem um excesso de acidez quando o pH for menor que 5,6.

Para reduzir o problema das chuvas ácidas é necessário o esforço de toda a população a uma escala planetária. Fundamentalmente, é necessário reduzir tudo aquilo que provoque a emissão de poluentes para a atmosfera. Como será isto possível? Através do uso de transportes públicos, o que iria diminuir o número de carros e, consequentemente, a quantidade de gases poluentes também. No caso do uso de automóveis, seria oportuna a purificação dos tubos de escape dos veículos, utilizando gasolina sem chumbo e conversores catalíticos. Por outro lado, é urgente a consciencialização e alerta da população e dos governos para os benefícios da utilização de fontes de energia menos poluentes, das quais são exemplo a energia hidroeléctrica, geotérmica, maremotriz, eólica e nuclear.

Para remediar este problema, várias ideias têm sido postas em prática. Nas águas dos lagos afectados pelas chuvas ácidas, pode juntar-se cal de modo a torná-la menos ácida. Contudo, vários cientistas defendem que este método provoca desequilíbrios nos ecossistemas aquáticos. (Esta técnica pode também ser aplicada nos solos.) Na construção podem usar-se materiais e tintas mais resistentes ao ataque dos ácidos de forma a minimizar os danos causados pelos mesmos.

GRUPO V

Investigador de Problemas de Saúde Pública


Como podem as chuvas ácidas afectar os seres vivos (plantas e animais)?
Como são afectados os seres não vivos?
Como é que a chuva ácida pode afectar a saúde humana?
Como é possível conciliar o desenvolvimento tecnológico com a qualidade ambiental de forma a não afectar os seres vivos?



As chuvas ácidas são um grande obstáculo à saúde pública e desencadeiam fenómenos que levam a grades problemas, em várias áreas.

Segundo o Fundo Mundial para a Natureza, 35% dos ecossistemas europeus já estão alterados e aproximadamente 50% das florestas da Alemanha e Holanda encontram-se já destruídas devido aos fenómenos provocados pelas chuvas ácidas.
Pequenas quantidades de minerais tóxicos como alumínio, cádmio, cobre, zinco, e mercúrio fazem parte, naturalmente, da constituição do solo. Á medida que a acidez do solo aumenta, as reacções químicas, que normalmente não causam problemas, intensificam-se o que permite a absorção desses minerais pelas plantas.
Assim as plantas são contaminadas pelos tóxicos, que permanecerão nos corpos dos animais depois destes se alimentarem das plantas. Os minerais nocivos são também conduzidos do solo para os rios e lagos, onde podem matar peixes e outros seres vivos. Este problema é agravado quando a poluição deposita mais minerais no solo.
O meio ambiente torna-se ácido demais para a fauna e para a flora se a chuva ácida sobrecarregar demais um sistema natural. Um novo equilíbrio poderá ser atingido, mas num nível de acidez que não poderá manter uma variedade tão rica de espécies.
Descobriu-se que na Polónia as colheitas continham dez vezes mais chumbo do que o limite considerado aceitável!

Mas não só os seres vivos são vítimas das chuvas ácidas! Também os seres não vivos o são. É normal que as construções se desgastem naturalmente pela acção do tempo, mas este processo leva séculos a realizar-se. Património edificado que exista ao ar livre é, normalmente, feito de calcário, mármore, cobre ou bronze, materiais que vão, ao longo dos anos, deteriorando-se pela acção da deposição ácida. As chuvas ácidas irão acelerar este fenómeno e provocar uma destruição muito mais rápida das construções.

Temos dois tipos de acção principais, dependendo dos materiais que consideramos, sobre os carbonatos (reacção de ácido - base) e sobre os metais (reacção de oxidação - redução) que podem ser representadas pelas seguintes reacções:
2H+ (aq) + CaCO2(s)→Ca2+ (aq) + CO2 (g) + H2O (l)
Zn(s)+2H+ (aq)→Zn 2+ (aq) + H2

Este fenómeno traz consequências bastantes negativas para o carácter turístico, histórico e social de quem possui as construções uma vez que as vai destruindo, fazendo com que percam o seu valor e o seu aspecto original!

Podemos pensar que as consequências das nossas acções apenas se manifestam em animais ou plantas ou mesmo acreditar que não passam de destruidoras de arquitectura, mas, infelizmente tal não acontece.
Não podemos pensar que existem sistemas isolados pois tal não é verdade e em consequência deste facto algo que afecta um pequeno curso de água ou um peixe num grande cardume poderá vir a ter grandes consequências na nossa vida.
Estudos provaram que as chuvas ácidas têm implicações directas e indirectas na saúde da população humana. O ser humano é directamente perturbado através das partículas resultantes dos ácidos que se encontram no ar e indirectamente através do consumo de água proveniente de chuvas ácidas.

Os metais pesados libertados dos solos e de sedimentos, devido ao aumento da sua acidez, são os responsáveis mais directos. Estes metais podem atingir as águas subterrâneas, rios, lagos e correntes usadas para a provisão de água potável e ser introduzidos nas cadeias alimentares que chegam ao homem.
O homem pode apresentar sérios problemas passados alguns anos da ingestão de água de chuva não tratada ou de peixe contaminado por metais pesados.
Associadas à chuva ácida estão algumas doenças donde se destacam as doenças respiratórias, as doenças cardiovasculares e dermatológicas.


Torna-se assim essencial tentar abrandar ou acabar com esta situação! O desenvolvimento tecnológico acarreta consigo graves consequências ambientais mas também nos dá uma grande ajuda no combate a estas uma vez que concebe e descobre cada vez mais processos e formas de lutar contra este problema. Permite-nos, sem alterar em muito os nossos hábitos, combater este problema.
Todas as nossas preocupações devem-se centrar na redução ao máximo da emissão de enxofre e azoto. No que nos diz respeito, podemos optar por utilizar transportes públicos ou combustíveis menos poluentes (baixo teor de enxofre) que se tornam cada vez mais importantes, bem como a tentar utilizar fontes de energia alternativa (salientando-se as fontes de energia renovável!).
A instalação de filtros nas chaminés das fábricas bem como outros processos mais complexos e inovadores são que já dizem respeito às indústrias. A injecção de calcário nas chaminés para que esta substância se misture com gases e se combine com o bióxido de enxofre presente é outra inovação: o carbonato de cálcio produzirá sulfato de cálcio de pH neutro. Este processo permitirá transformar o enxofre em sulfatos industriais. A utilização de conversores catalíticos também é muito importante. Em rios e lagos já acidificados, faz-se a adição de vitaminas aos mesmos para que se neutralizem.


Referências

Webgrafia:

-http://www.poluicao.net/chuvas-ácidas acedido em Maio 7, 2009
-http://br.answers.yahoo.com/question/index?qid=20070923084212AA3eV5A acedido em Maio 7, 2009
-http://universodevida2.blogspot.com/2008/05/chuvas-cidas.html acedido em Maio 7, 2009
-http://mundoamorrer.com.sapo.pt/chuva_acida.htm acedido em Maio 7, 2009
-http://pauzinhosplace.planetaclix.pt/tra_acidas.html acedido em Maio 7, 2009

Bibliografia:

-Ventura, Graça; Fiolhais, Manuel; Fiolhais, Carlos; Paiva, João; Ferreira, António José. (2005). 11 F – Física A – Bloco 2 11º

MAKE IT CLEANER

Este blogue serviu de apoio para a aula de Física e Química A de 05 de Maio de 2009.
Cada grupo de trabalho teve a oportunidade de dar a sua contribuição.