Problemas relacionados a substâncias ácidas e básicas no meio ambiente

O Principais problemas relacionados a substâncias ácidas e básico que afetam o ambiente, estão diretamente associados às mudanças de pH que induzem e seu efeito indireto ou direto nos seres vivos.

Substâncias ácidas e básicas podem gerar sérios problemas ambientais; particularmente acidificação ambiental causa problemas de chuva ácida, acidificação do oceano, água doce e corpos de solo. A alcalinação se manifesta especialmente em mudanças no solo no pH básico.

figura 1. Floresta afetada pela chuva ácida. Fonte: Lovecz [domínio público], da Wikimedia Commons

Um problema ambiental pode ser definido como uma situação que ameaça a integridade de qualquer ecossistema e que ocorra como conseqüência de um distúrbio no ambiente natural.

A atividade humana causou problemas ambientais extremos. O modo de produção atual, com uso intensivo de recursos naturais e sobrecarga de poluentes, está violando a capacidade de carregamento e a resiliência do meio ambiente.

As maneiras únicas de modificar grandes extensões de terra, emitindo enormes quantidades de substâncias tóxicas para a atmosfera e afetando os corpos da água, em períodos muito curtos e gerando impactos dramáticos no meio ambiente, são exclusivos da espécie humana.

As substâncias ácidas são descarregadas no meio ambiente através de alguns efluentes industriais, atividade de mineração, uso de fertilizantes acidificantes do solo e emissões de gás que reagem com água da chuva ou com a umidade da produção do ar que produzem o ar.

Figura 2. Produção de emissões industriais poluentes. Fonte: Pixabay.com.

Substâncias básicas ou alcalinas também podem vir de vários efluentes industriais e atividades de mineração.

O impacto ambiental de ácidos e bases

-Problemas ambientais por acidificação: fontes

Efluentes

Os efluentes ácidos de algumas indústrias e a drenagem ácida da mineração contêm principalmente ácidos: cloridricos (HCl), sulfúrico (H₂SW₄), nítrico (HNO₃) e fluorérico (HF).

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Indústrias metalúrgicas, de plástico, corantes, explosivas, farmacêuticas e resinadas estão gerando derramamentos ácidos.

Figura 3. Derramamento de efluente industrial. Fonte: Nigel Wylie [Public Domain], via Wikimedia Commons

Emissões

Emissões de dióxido de carbono (CO₂), dióxido de enxofre (então₂) e óxidos de nitrogênio (não, não₂) à atmosfera, desde a combustão de combustíveis fósseis, como carvão, petróleo e gás natural, são causados ​​não apenas do aquecimento global do planeta, mas da chuva ácida.

Emissões de Co₂ Eles também originam a acidificação dos oceanos e corpos de água doce da superfície (lagos e rios), um problema ambiental de dimensões catastróficas.

Fertilizantes

O uso prolongado de fertilizantes inorgânicos que contêm nitrogênio amoniacal e superfosfatos têm um efeito residual da acidificação do solo.

Além disso, a aplicação de grandes quantidades de matéria orgânica a solos muito úmidos produz acidificação devido a ácidos húmicos e outros ácidos orgânicos gerados.

Entre os problemas ambientais mais preocupantes gerados por substâncias ácidas, mencionaremos a chuva ácida, a acidificação dos solos e a acidificação dos oceanos terrestres.

Chuva ácida

Gases de dióxido de enxofre (então₂) e óxidos de nitrogênio (não e não₂).

Na troposfera, o SO₂ sofre oxidação para formar ácido sulfúrico (H₂SW₄), ácido forte e óxidos de nitrogênio também são transformados em ácido nítrico, outro ácido forte.

Quando chove, esses ácidos presentes na atmosfera na forma de aerossóis são incorporados à água da chuva e a acidificam.

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Edifícios

Água de chuva ácida corroja edifícios, pontes e monumentos, pois reage com carbonato de cálcio (caco₃) do calcário de construções e mármore e com metais. Também a precipitação ácida acidifica solos e corpos de água no planeta.

Figura 4. Danos aos edifícios gerados pela chuva ácida, Gargoyle da Catedral de Notre Dame (Paris, França) apresentando danos nas costas. Fonte: Michael Reeve [GFDL (http: // www.gnu.Org/copyleft/fdl.html) ou cc-be-sa-3.0 (http: // criativecommons.Org/licenças/BY-SA/3.0/)], via Wikimedia Commons

Metais no solo

A chuva ácida altera a composição do solo, desloca metais pesados ​​tóxicos em direção à solução do solo e às águas subterrâneas.

Os valores de pH muito ácidos, ocorre uma alteração intensa dos minerais do solo, devido ao deslocamento de cátions por íons h⁺ presente em altas concentrações. Isso gera instabilidade na estrutura do solo, altas concentrações de elementos tóxicos e baixa disponibilidade de nutrientes para plantas.

Os solos ácidos com pH menor que 5 contêm concentrações altas e tóxicas para o desenvolvimento de plantas de alumínio (AL), manganês (Mn) e ferro (fé).

Microorganismos

As condições ácidas não permitem o desenvolvimento de microorganismos do solo (principalmente bactérias), que estão decompondo a matéria orgânica.

As bactérias de fixação de nitrogênio operam de maneira ideal em valores de pH entre 7 e 6.5; Sua taxa de fixação diminui drasticamente quando o pH é menor que 6.

Os microorganismos também favorecem a agregação de partículas do solo, que promove a estruturação, aeração e boa drenagem do solo, indispensável para o crescimento da planta.

Acidificação do oceano, lagos e rios

A acidificação das águas da superfície - ocidentais, lagos e rios - ocorre principalmente pela absorção de CO₂  que vem da queima de combustíveis fósseis.

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As águas da superfície do planeta agem como pias naturais do CO₂ atmosférico. Em particular, os oceanos constituem o grande afundamento de dióxido de carbono da terra. O co₂ É absorvido pela água e reage com este ácido carbônico produtor (H₂Co₃):

Co₂ +H₂O → h₂Co₃

O ácido carbônico se dissocia em água, fornecendo íons H⁺ Para a água dos oceanos:

H₂ Co₃+H₂O → h⁺ +HCO₃^-

Concentrações excessivas de Hone⁺ produzir um aumento na acidez das águas marinhas do planeta.

Ecossistemas marinhos

Esse excesso de acidez afeta drasticamente os ecossistemas marinhos e, em particular, organismos que formam exoesqueletos de carbonato de cálcio (conchas, cascas e outras estruturas de apoio ou proteção), uma vez que os íons H⁺ Eles se movem para carbonato de cálcio e dissolvam -o, impedindo sua formação.

As espécies de corais, ostras, amêijoas, ouriços do mar, caranguejos e plâncton com exoesqueleto, são os mais diretamente afetados pela acidificação do oceano.

-Problemas ambientais por alcalinização: fontes

Industrial e mineração

As indústrias de detergentes e sabão, têxteis, tingimento, fabricação de papel e farmacêutica, entre outros, geram efluentes básicos que contêm principalmente hidróxido de sódio (NaOH), base forte e outras bases como carbonato de sódio (Na Na Na₂Co₃), que é uma base fraca.

Tratamento mineral de bauxita com NaOH para extração de alumínio, gera lodo vermelho altamente alcalino. Além disso, a extração de petróleo e a indústria petroquímica produzem efluentes alcalinos.

Alcalização do solo

Os solos alcalinos têm valores de pH maiores que 8.5, eles têm uma estrutura muito ruim, com partículas dispersas e camadas calcárias compactas entre 0.5 a 1 metro de profundidade, que impedem o crescimento e a infiltração radiculares, percolação e drenagem da água.

Referências

1. KLEYPAS, J.PARA. E Yates, k. K. (2009). Recifes de coral e acidificação do oceano. Oceanografia. 22,108-117.
2. Mason, c. (2002). A ecologia da poluição de água doce. Pearson Education Limited. 400pp.