Le piogge acide

Spesso attendiamo la pioggia come risolutrice di situazioni di empasse, ma anche la pioggia, talvolta fa danni, è il caso delle “piogge acide” un termine che definisce quelle precipitazioni contaminate dalla presenza di acidi che si sono formati nell’atmosfera come conseguenza di processi di combustione.


Dinamica del processo

La formazione di acidi forti come l’ acido solforico (H2SO4) e l’ acido nitrico (HNO3) vengono prodotti dalla reazione dell’acqua con l’ anidride solforica (SO3) e il biossido di azoto (NO2) secondo le seguenti reazioni

  • SO3 + H2O―› H2SO4
  • NO2 + H2O―› HNO3

L’anidride solforica si forma nell’atmosfera a partire dal biossido di zolfo (emesso in vari processi inquinanti)
2SO2 + O2 + MeO + hv -> 2SO3 + MeO
Gli ossidi metaliccichi che fungono da catalizzatori sono costituiti  principalmente da magnese (Mg), ferro (Fe) e vanadio (V)Tra le fonti che determinano la produzione di questi ossidi, possiamo ricordare i seguenti processi industriali:

  • lavorazioni di materie plastiche
  • incenerimento di rifiuti
  • produzione di fertilizzanti azotati
  • impianti termici
  • impianti siderurgici
  • industrie petrolchimiche 

Effetti 
Le piogge acide non solo possono nuocere sull’uomo, ma determinano effetti negativi sulla vegetazione, il clima e l’architettura stessa.Di seguito sono riportati i principali effetti. 

La salute pubblica
Il pericolo maggiore per gli uomini è quello di nutrirsi con alimenti provenienti da acque acide, ad esempio pesci che abbiano accumulato grandi quantità di metalli tossici (alluminio, manganese, zinco, mercurio e cadmio).Forme tumorali dell’ apparato respiratorio, però, possono essere causate da particelle di solfati e nitrati che possono penetrare in profondità nei polmoni. 

La vegetazione
 L’aggressione nei confronti delle piante è duplice, o direttamente sulle foglie, oppure modificando la composizione chimica del terreno.
L’acidificazione del terreno, libera lo ione alluminio trivalente (estremamente tossico) che è in grado di sostituire il calcio, determinando una diminuzione dell’apporto dei nutrienti e la pianta si indebolisce esponendosi all’attacco di insetti, malattie e variazioni climatiche.
L’abbassamento del pH può causare inoltre, processi microbiologicii come l’azotofissazione ( processo che comporta l’arricchimento del suolo di azoto tramite la fissazione dell’azoto molecolare atmosferico).I suoli caratterizzati da rocce calcaree però, sono in grado di neutralezzare l’acidità per la presenza di carbonati che permettono di mantenere costante il pH (potere tampone).  Sulle piante, i danni maggiori sono provocati dall’anidride solforosa, mentre, l’inquinamento da biossido di azoto viene considerato di minore importanza perchè provoca dei danni alla vegetazione solo a concentrazioni molto più alte della SO2.
Se non si interverrà ad arginare questi danni, entro 10-20 anni molte foreste del mondo saranno distrutte, e ciò favorirebbe altri fenomeni come:

a) l’espansione del fenomeno carsico (penetrazione dell’acqua nel sottosuolo)
b) la siccità
c)  la progressiva aridità del suolo (desertificazione)
d) l’ aumento della possibilità si inondazioni, tempeste ed uragani
e) i cambiamenti climatici

Sulla vegetazione, un contributo positivo può essere determinato da questo fenomeno. Le piogge acide, infatti, contenenti composti azotati che intensificano l’attività fotosintetica delle piante, facendo catturare alle paiante una maggiore quantità di anidride carbonica, possono fertilizzare le foreste.. E’ certo che quantità elevate di azoto fanno male alle foreste, tuttavia ancora non si conosce quale sia la soglia limite.

Risorse idriche
Il pH dei laghi(solitamente intorno ad 8) con le piogge acide e lo scioglimento primaverile delle nevi si abbassa, dando il via ad una serie di pesanti conseguenze per la vita acquatica (al di sotto di pH 5.5 muore la maggiorparte dei pesci, dei crostacei e dei molluschi).
Lo sviluppo embrionale di alcuni pesci viene bloccato già a pH minori di 6 mentre ad un pH inferiore a 5 cessa la riproduzione della maggiorparte dei pesci prime fra tutti i salmoni e le trote.
Le conseguenze sugli organismi acquatici possono essere:

1) dirette: cioè dovute alla tossicità dell’acqua
2) indirette: cioè dovuta alla scomparsa dei vegetali che costituivano parte della catena alimentareLe piogge acide, rendono solubili nelle acque dei fiumi e dei laghi inquinanti metallici.

L’architettura
Molti sono i materiali utilizzati per la costruzione di edifici che possono essere dannegiati dalle piogge acide.I principali sono i seguenti:

(1) Il marmo, si trasforma in solfato di calcio reagendo con l ’acido solforico. Il solfato è molto più solubile in acqua e quindi le piogge successive sciolgono letteralmente il monumento strato dopo strato
(2) Le vernici si deteriorano più rapidamente.
(3) Il cemento armato è formato da un sale costituito da una base forte, la calce, ed un acido debole, l’acido silicico. L’acido solforico tende a combinarsi con la parte basica del cemento armato, proprio perché è legata ad un acido debole. Avviene così una reazione di solfatazione che porta alla degradazione del cemento armato.
(4) Il  bronzo viene danneggiato per effetto degli ossidi di zolfo. Mentre dall’antichità fino ad oggi i bronzi si sono andati ricoprendo di una patina protettiva di carbonati basici, forme mineralogiche normali tra i prodotti di corrosione del rame in atmosfera non inquinata, oggi essi vengono man mano ricoprendosi di una patina di solfati, che è riconoscibile perchè è assai più chiara di quella dovuta ai carbonati.

La visibilità
Prima di raggiungere il suolo, i gas SOx e NOx e i loro derivati, solfati e nitrati, contribuiscono ad un peggioramento della visibilità (“range visivo”: distanza più lontana alla quale si può vedere un oggetto scuro e di grandi dimensioni stagliarsi contro il cielo all’orizzonte). La visibilità viene ridotta per l’assorbimento e la riflessione della luce dovuta sia alla presenza dei gas che delle particelle nell’aria.La causa principale di questo fenomeno è dovuto all’acido solforico che reagendo con i composti alcalini presenti nell’aria, forma varie particelle fini, per lo più di solfato di ammonio e solfato di calcio. 

Scheda aggiornata al 06/12/2007


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