CHUVAS ÁCIDAS

30807 – João Pedro Ferreira da Costa

I

Índice

O que são as chuvas ácidas? ................................... 1

O que provoca chuvas ácidas? ................................ 2

Como se formam as chuvas ácidas? ........................ 5

Consequências das chuvas ácidas ........................... 8

As Chuvas Ácidas em Portugal .............................. 11

Prejuízos para o Homem ....................................... 13

Prejuízos para o Meio Ambiente ........................... 16

Protocolo de KIOTO .............................................. 17

Medidas de prevenção contra a Chuva Ácida ........ 18

Conclusão ............................................................. 20

1

Figura 1Poluição uma das principais causas das chuvas acidas

O que são as chuvas ácidas? Os gases lançados na atmosfera são os grandes responsáveis pelas chuvas ácida

A denominação de chuva ácida é utilizada para qualquer chuva que possua um

valor de pH inferior a 4,5.

Esta acidez da chuva é causada pela solubilização de alguns gases presentes na

atmosfera terrestre cuja hidrólise seja ácida. Entre estes destacam-se os gases conten-

do enxofre proveniente das impurezas da queima dos combustíveis fósseis.

Pode também dizer-se que as chuvas "normais" são ligeiramente ácidas, pois

apresentam um valor de pH próximo de 5,6. Essa acidez natural é causada pela disso-

ciação do dióxido de carbono em água, formando um ácido fraco, conhecido como

ácido carbónico, de acordo com a reação química que se apresenta abaixo:

CO2 (g) + H2O (l) ---› H2CO3 (aq)

2

O que provoca chuvas ácidas? Embora existam processos naturais que contribuem para a acidificação da pre-

cipitação, com destaque para os gases lançados na atmosfera pelos vulcões e os gera-

dos pelos processos biológicos que ocorrem nos solos, pântanos e oceanos, as fontes

antrópicas, isto é resultantes da ação humana, são claramente dominantes.

A prova dessa predominância foi obtida pela determinação da diferença entre a

acidez da precipitação nas zonas industrializadas e em partes remotas do globo, pela

comparação da acidez atual com o registo deixado pela captura da precipitação no

gelo dos glaciares ao longo de milhões de anos e pelo registo deixado nos fundos de

lagos e oceanos pela deposição de restos orgânicos indiciadores das condições de aci-

dez prevalecentes.

A análise das camadas de gelo depositadas em glaciares e nas calotas polares

mostram uma rápida diminuição do pH da precipitação a partir do início da Revolução

Industrial, passando em média de 5,6 para 4,5 ou mesmo 4,0 nalgumas regiões, mos-

trando um forte acidificação.

As chuvas ácidas reagem com o mármore dos monumentos e estátuas

Igual conclusão é retirada da

análise da prevalência de espécies de

diatomáceas em camadas de sedi-

mento recolhidos do fundo de lagos,

confirmando a correlação entre a

industrialização e a diminuição do pH

da precipitação.

Ela é formada por diversos ácidos como, por exemplo, o óxido de nitrogênio e

os dióxidos de enxofre, que são resultantes da queima de combustíveis fósseis. Quan-

do chegam à terra no formato de chuva ou neve, estes ácidos danificam o solo, as

plantas, as construções históricas, os animais marinhos e terrestres etc. A chuva ácida

pode até mesmo causar o descontrole de ecossistemas, ao exterminar algumas espé-

Figura 2 Como se formam as chuvas ácidas

3

cies de animais e vegetais. Causando a poluição de rios e fontes de água, a chuva pode

também prejudicar diretamente a saúde das pessoas, provocando doenças do sistema

respiratório.

Este fenômeno tem crescido significativamente nos países em processo de in-

dustrialização como, por exemplo, Brasil, Rússia China, México e Índia. A setor indus-

trial destes países tem crescido muito, porém de forma descontrolada, afetando nega-

tivamente o meio ambiente. Nas décadas de 1970 e 1980, na cidade de Cubatão (lito-

ral de São Paulo) a chuva ácida causou muitos danos ao meio ambiente e aos morado-

res. Os ácidos poluentes lançados no ar pelas empresas, estavam causando muitos

problemas de saúde na população da cidade. Foram relatados casos de crianças que

nasciam sem cérebro ou com outros problemas físicos. A chuva ácida também causou

desmatamentos significativos na Mata Atlântica na região da Serra do Mar.

Estudos feitos pela WWF (Fundo Mundial para a Natureza) indicaram que nos

países ricos o problema também ocorre. No continente europeu, por exemplo, estima-

se que 40% dos ecossistemas estão sendo danificados pela chuva ácida e outros tipos

de poluição.

A ação humana no nosso planeta é assim a grande responsável por este fenó-

meno. As principais fontes humanas desses gases são as indústrias, as centrais termoe-

létricas e os veículos de transporte.

Estes gases podem ser transportados durante muito tempo, percorrendo milha-

res de quilómetros na atmosfera antes de reagirem com partículas de água, originando

ácidos que mais tarde se precipitam.

A precipitação ácida ocorre quando a concentração de dióxido de enxofre (SO2)

e óxidos de azoto (NO, NO2, N2O5) é suficiente para reagir com as gotas de água sus-

pensas no ar (as núvens).

Tipicamente, a chuva ácida possui um pH à volta de 4,5, podendo transformar a

superfície do mármore em gesso.

4

Figura 3 Mármore afetado pelas chuvas ácidas

A chuva ácida industrial é um problema substancial na China, na Europa Ociden-

tal, na Rússia e em áreas sob a influência de correntes de ar provenientes desses paí-

ses. Os poluentes resultam essencialmente da queima de carvão com enxofre na sua

composição, utilizado para gerar calor e eletricidade.

Mas nem sempre as áreas onde são libertados os poluentes, como as áreas in-

dustriais, sofrem as consequências dessas chuvas, justamente porque a constante mo-

vimentação das massas de ar transporta esses poluentes para zonas distantes.

5

Como se formam as chuvas ácidas? Os dois principais compostos que estão na origem deste problema ambiental

dão origem a processos diferentes de formação de ácidos:

1- O Enxofre

O enxofre é uma impureza frequente nos combustíveis fósseis, principalmente

no carvão mineral e no petróleo, que ao serem queimados também promovem a com-

bustão desse composto, de acordo com as seguintes reações químicas:

S (s) + O2 (g) ---› SO2 (g)

2 SO2 (g) + O2 (g) ---› 2 SO3 (g)

O enxofre e os óxidos de enxofre podem também ser lançados na atmosfera pe-

los vulcões.

Os óxidos ácidos formados reagem com a água para formar ácido sulfúrico

(H2SO4), de acordo com a equação:

SO3 (g) + H2O (l) ---› H2SO4 (aq)

Ou pode também ocorrer a reação seguinte, formando-se ácido sulfuroso

(H2SO3):

SO2 (g) + H2O (l) ---› H2SO3 (aq)

2 - O Azoto

O azoto (N2) é um gás abundante na composição da atmosfera e muito pouco

reativo. Para reagir com o oxigénio do ar precisa de grande quantidade de energia,

como a que se liberta numa descarga elétrica ou no funcionamento de um motor de

combustão. Estes motores são atualmente os maiores responsáveis pela reação de

oxidação do azoto. Os óxidos, ao reagir com água, formam ácido nitroso (HNO2) e áci-

do nítrico (HNO3), de acordo com as seguintes reações químicas:

6

Na câmara de combustão dos motores, ocorre a seguinte reação química:

N2 (g) + O2 (g) ---› 2 NO (g)

O monóxido de azoto (NO) formado, na presença do oxigénio do ar, produz dió-

xido de azoto:

2 NO (g) + O2 (g) ---› 2 NO2 (g)

Por sua vez, o dióxido de azoto formado, na presença da água (proveniente da

chuva), forma ácidos de acordo com a equação:

2 NO2 (g) + H2O (l) ---› HNO3 (aq) + HNO2 (aq)

As evidências de um crescente aumento nos níveis de chuva ácida vêm da análi-

se das camadas de gelo oriundas dos glaciares.

Verifica-se uma repentina diminuição do pH a partir da Revolução Industrial de

6 para 4,5 ou 4.

Desde a Revolução Industrial as emissões de óxidos de enxofre e azoto na at-

mosfera aumentaram.

As Indústrias e as centrais termoelétricas que queimam combustíveis fósseis,

principalmente o carvão, são a principal fonte desses gases. Já chegaram a ser regista-

dos valores de pH abaixo de 2,4 em algumas áreas industriais. O sector dos transpor-

tes, movidos a combustíveis fósseis, juntam-se às duas fontes de poluição menciona-

das, sendo estes três considerados os grandes responsáveis pelo aumento dos óxidos

de azoto.

O problema das chuvas ácidas não apenas aumentou com o crescimento popu-

lacional e industrial, mas também se espalhou.

As chuvas ácidas atacam seriamente as florestas

A utilização de grandes chaminés, a fim de reduzir a poluição local contribuiu

para a disseminação da chuva ácida, libertando gases na atmosfera da região.

7

Há uma forte relação entre baixos níveis de pH e a perda de populações de pei-

xes em lagos. Com um pH abaixo de 4,5, praticamente nenhum peixe sobrevive, en-

quanto níveis iguais ou superiores a 6 promovem populações saudáveis.

O baixo pH também faz circular metais pesados como o alumínio nos lagos. O

alumínio faz com que alguns peixes produzam muco em excesso, na zona das guelras,

prejudicando assim a sua respiração. O crescimento do fitoplâncton é inibido pelos

grandes níveis de acidez e os animais que se alimentam dele são dessa forma prejudi-

cados.

As árvores são prejudicadas pelas chuvas ácidas de vários modos. A superfície

cerosa das suas folhas é rompida e os nutrientes perdem-se, tornando as árvores mais

suscetíveis ao gelo, a fungos e a insetos. O crescimento das raízes torna-se mais lento

e, em consequência disso, menos nutrientes são transportados. Os iões tóxicos acumu-

lam-se no solo e os minerais valiosos para estas espécies são dispersados ou (no caso

dos fosfatos) tornam-se próximos à argila.

Os iões tóxicos libertados devido às chuvas ácidas constituem a maior ameaça

aos seres humanos. O cobre mobilizado foi implicado nas epidemias de diarreia em

crianças jovens e acredita-se que existem ligações entre o abastecimento de água con-

taminado com alumínio e a ocorrência de casos da doença de Alzheimer.

8

Consequências das chuvas ácidas Para a saúde

A chuva ácida liberta metais tóxicos que estavam no solo. Esses metais podem

contaminar os rios e serem inadvertidamente utilizados pelo homem causando sérios

problemas de saúde.

Nas Casas, Prédios e demais edifícios

A chuva ácida também ajuda a corroer alguns dos materiais utilizados nas cons-

truções, danificando algumas estruturas, como as barragens, as turbinas de geração de

energia, etc.

Para o meio ambiente

Lagos - Os lagos podem ser os mais prejudicados com o efeito das chuvas áci-

das, pois podem ficar totalmente acidificados perdendo toda a sua vida.

Desflorestação - A chuva ácida provoca clareiras, matando algumas árvores de

cada vez. Podemos imaginar uma floresta, que vai sendo progressivamente dizimada,

podendo eventualmente ser até destruída.

Agricultura - A chuva ácida afeta as plantações quase da mesma forma que as

florestas, no entanto a destruição é mais rápida, uma vez que as plantas são todas do

mesmo tamanho e assim, igualmente atingidas pelas chuvas ácidas.

Que soluções para este problema?

De uma forma resumida, poderemos apontar algumas soluções que, a serem

adotadas contribuirão decisivamente para a diminuição deste problema:

Incentivar a utilização dos transportes coletivos, como forma de diminuir o nú-

mero de veículos que circulam nas estradas.

9

Utilizar metros (subterrâneos ou de superfície) em substituição à frota de auto-

carros a diesel, ou então promover a sua substituição por frotas não poluentes (com

recurso a motores elétricos, por exemplo).

Incentivar a descentralização industrial.

Dessulfurar os combustíveis com alto teor de enxofre antes da sua distribuição

e consumo.

Dessulfurar os gases de combustão nas indústrias antes do seu lançamento na

atmosfera.

Subsidiar a utilização de combustíveis limpos (gás natural, energia elétrica de

origem hidráulica, energia solar e energia eólica) em fontes de poluição tipicamente

urbanas como hospitais, lavandarias e restaurantes.

Utilizar combustíveis limpos em veículos, indústrias e caldeiras.

10

Tabela 1 – Gases responsáveis pela chuva ácida e su-

as origens

POLUENTE ORIGEM

Dióxido de enxofre – fabricação de fertilizantes;

– aquecimento de minérios do grupo de sulfatos;

– fabricação de celulose e ácido sulfúrico;

– combustão do carvão e derivados de petróleo, em veícu-los, usinas termelétricas, indústrias, altos-fornos, etc.;

Óxidos de nitrogênio – combustão do carvão vegetal;

– combustão dos derivados de petróleo (especialmente em veículos);

– fumaça de cigarros;

Ácido clorídrico – indústrias de fertilizantes;

– indústrias eletroquímicas;

– processos de esmaltação da porcelana;

– combustão de materiais contendo cloro;

Ácido fluorídrico – fundições de metais pesados e de alumínio;

– indústrias de fertilizantes;

– indústrias de vidro, esmalte e porcelana;

11

Figura 4 Chuvas ácidas em Portugal

As Chuvas Ácidas em Portugal Em Portugal, as fontes de produção de chuvas ácidas são essencialmente:

A Indústria da Produção Elétrica é a principal causadora da emissão de poluen-

tes para a atmosfera causadores de chuvas ácidas como o caso do Dióxido de Enxofre.

A circulação de automóveis que, ao queimarem a gasolina, emitem para a at-

mosfera grandes quantidades de Óxidos de Azoto.

A poluição atmosférica em Portugal, indicadora de possível queda de chuvas

ácidas, verifica-se elevadamente em cidades como Setúbal, Porto, Lisboa, Sines, Tapa-

da, Carregado, Estarreja, Barreiro e Seixal. Como nestas cidades há maior concentra-

ção urbana e são onde estão situadas grandes unidades industriais emissoras de polu-

entes atmosféricos, são estes os locais de Portugal onde se verifica um maior índice de

queda de chuvas ácidas.

12

No que diz respeito a degradação do nosso património por ação das chuvas áci-

das os casos mais conhecidos são: o Mosteiro dos Jerónimos (em Lisboa), o Mosteiro

de Alcobaça (em Alcobaça) e a Torre dos Clérigos (no Porto).

No que respeita às florestas, verificou-se em Portugal, o mínimo de destruição

florestal por ação de chuvas ácidas cerca de 4%, contrastando, por exemplo, com uns

elevados 71% na zona da antiga Checoslováquia e em outros países da Europa

Utilizar metros (subterrâneos ou de superfície) em substituição à frota de auto-

carros a diesel, ou então promover a sua substituição por frotas não poluentes (com

recurso a motores elétricos, por exemplo).

Incentivar a descentralização industrial.

Dessulfurar os combustíveis com alto teor de enxofre antes da sua distribuição

e consumo.

Dessulfurar os gases de combustão nas indústrias antes do seu lançamento na

atmosfera.

Subsidiar a utilização de combustíveis limpos (gás natural, energia elétrica de

origem hidráulica, energia solar e energia eólica) em fontes de poluição tipicamente

urbanas como hospitais, lavandarias e restaurantes.

Utilizar combustíveis limpos em veículos, indústrias e caldeiras

13

Prejuízos para o Homem SAÚDE: A chuva ácida libera metais tóxicos que estavam no solo. Esses metais

podem alcançar rios e serem utilizados pelo homem causando sérios problemas de

saúde.

A ingestão de água potável acidificada, por longos períodos, pode causar a do-

ença de Parkinson e de Alzheimer, a hipertensão, problemas renais e , principalmente

em crianças, danos ao cérebro. Estima-se que nos EUA a chuva ácida é a terceira maior

causa de doenças pulmonares.

PRÉDIOS, CASAS, ARQUITETURA: Outro grande dano provocado pela chuva áci-

da é a destruição de obras civis e monumentos. Nesses últimos anos, os principais mo-

numentos históricos sofreram severas agressões provocadas pelo ácido. Um exemplo

muito conhecido é da Acrópole, em Atenas, na Grécia, onde os efeitos dessas agres-

sões nos últimos quarenta anos são equivalentes àqueles observados nos dois mil an-

teriores. Também podem ser citados: o Coliseu, em Roma; as Catedrais de Notre Da-

me, em Paris, e de Colônia, na Alemanha; o Taj Mahal, na Índia.

Nas Casas, Prédios e demais edifícios

A chuva ácida também ajuda a corroer alguns dos materiais utilizados nas cons-

truções, danificando algumas estruturas, como as barragens, as turbinas de geração de

energia, etc.

Para o meio ambiente

Lagos - Os lagos podem ser os mais prejudicados com o efeito das chuvas áci-

das, pois podem ficar totalmente acidificados perdendo toda a sua vida.

Agricultura - A chuva ácida afeta as plantações quase da mesma forma que as

florestas, no entanto a destruição é mais rápida, uma vez que as plantas são todas do

mesmo tamanho e assim, igualmente atingidas pelas chuvas ácidas

14

Desflorestação - A chuva ácida provoca clareiras, matando algumas árvores de

cada vez. Podemos imaginar uma floresta, que vai sendo progressivamente dizimada,

podendo eventualmente ser até destruída.

.A prova dessa predominância foi obtida pela determinação da diferença entre

a acidez da precipitação nas zonas industrializadas e em partes remotas do globo, pela

comparação da acidez atual com o registo deixado pela captura da precipitação no

gelo dos glaciares ao longo de milhões de anos e pelo registo deixado nos fundos de

lagos e oceanos pela deposição de restos orgânicos indiciadores das condições de aci-

dez prevalecentes.

Lagos - Os lagos podem ser os

mais prejudicados com o efeito das

chuvas ácidas, pois podem ficar to-

talmente acidificados perdendo toda

a sua vida.

A análise das camadas de gelo

depositadas em glaciares e nas calo-

Figura 5 Florestas destruídas devido as chuvas ácidas

Figura 6 Lagos destruídos devido as chuvas ácidos

15

tas polares mostram uma rápida diminuição do pH da precipitação a partir do início da

Revolução Industrial, passando em média de 5,6 para 4,5 ou mesmo 4,0 nalgumas re-

giões, mostrando um forte acidificação

As Indústrias e as centrais termoelétricas que queimam combustíveis fósseis,

principalmente o carvão, são a principal fonte desses gases. Já chegaram a ser regista-

dos valores de pH abaixo de 2,4 em algumas áreas industriais. O sector dos transpor-

tes, movidos a combustíveis fósseis, juntam-se às duas fontes de poluição menciona-

das, sendo estes três considerados os grandes responsáveis pelo aumento dos óxidos

de azoto.

16

Prejuízos para o Meio Ambiente LAGOS: os lagos podem ser os mais prejudicados com o efeito da chuva ácida,

pois podem ficar totalmente acidificados, perdendo toda a sua vida.

DESMATAMENTOS: a chuva ácida faz clareiras, matando duas ou três árvores.

Imagine uma floresta com muitas árvores utilizando mutuamente, agora duas árvores

são atingidas pela chuva ácida e morrem, algum tempo após muitas plantas que se

utilizavam da sombra destas árvores morrem e assim vão indo até formar uma clareira.

Essas reações podem destruir florestas.

AGRICULTURA: a chuva ácida afeta as plantações quase do mesmo jeito que das

florestas, só que é destruída mais rápido já que as plantas são do mesmo tamanho,

tendo assim mais áreas atingidas.

17

Protocolo de KIOTO Representantes de centenas de países se reuniram em 1997 na cidade de Kioto

no Japão para discutirem o futuro do nosso planeta e formas de diminuir a poluição

mundial. O documento resultante deste encontro é denominado Protocolo de Kioto.

Neste documento ficou estabelecido que algumas propostas de redução da poluição

seriam tomadas e seria criada a Convenção de Mudança Climática das Nações Unidas.

A maioria dos países participantes votou a favor do Protocolo de Kioto. Porém, os EUA,

alegando que o acordo prejudicaria o crescimento industrial norte-americano, toma-

ram uma posição contrária ao acordo.

18

Figura 7 Energias renováveis

Medidas de prevenção contra a

Chuva Ácida Existem varias maneiras para se reduzir esse problema, estando dentre essas

soluções:

A Redução no consumo de energia.

O Incentivo ao uso do transporte público.

O uso de um sistema de tratamento de gases industriais

O uso de combustíveis mais limpo: álcool, biogás entre outras

Utilização de fontes energéticas mais limpas como células fotovoltaicas, aeroge-

radores, biodigestores entre outras.

19

Hoje em dia o carvão, o petróleo e o gás natural são utilizados para suprir 75%

dos gastos com energia. Nós podemos cortar estes gastos pela metade e ter um alto

nível de vida. Eis algumas sugestões para economizar energia:

Transporte coletivo: diminuindo-se o número de carros a quantidade de polu-

entes também diminui;

Utilização do metrô: por ser elétrico polui menos do que os carros;

Utilizar fontes de energia menos poluentes: energia hidrelétrica, energia geo-

térmica, energia das marés, energia eólica (dos moinhos de vento), energia nuclear

(embora cause preocupações para as pessoas, em relação à possíveis acidentes e para

onde levar o lixo nuclear).

OUTRAS SOLUÇÕES

Purificação dos escapamentos dos veículos: utilizar gasolina sem chumbo e

adaptar um conversor catalítico;

utilizar combustíveis com baixo teor de enxofre.

20

Conclusão São conhecidas as principais fontes da chuva ácida – usinas de geração de ener-

gia e veículos automotores. Através do Protocolo de Kyoto (1997) as nações mais de-

senvolvidas estão se comprometendo a reduzir suas emissões que além de provoca-

rem a chuva ácida, também provocam o aquecimento do Planeta Terra, conhecido

como Efeito Estufa .

É urgente que medidas mais eficazes sejam tomadas para que a chuva ácida se-

ja reduzida em todo o planeta, beneficiando assim toda a biota: espécie humana, ani-

mais, vegetais, água e microrganismos. ´