Coso pe' le piogge acide

Matteo guarguaglini e di chiara virgnia

PRESENTAzione

Piogge acide

Inizio

INDICE

effetti

introduzione

def. scentifica

dove si verificano

rimedi e prevenzioni

compos. chimica

grazie

Come si formano

Cosa sono le piogge acide?

Introduzione

Le deposizioni acide rappresentano la risultante delle alterazioni chimico-fisiche a cui vanno incontro alcuni gas presenti nell'atmosfera, i prodotti di tali reazioni ricadono sul suolo terrestre, se la ricaduta è dovuta a precipitazioni si definiscono deposizioni acide umide, se invece la ricaduta dei prodotti di reazione è dovuta al normale fenomeno di deposizione gravitazionale del pulviscolo atmosferico si definiscono deposizioni acide secche.

Cosa sono le piogge acide?

Cosa si intede per "acide"?

Definizione scientifica

La deposizione acida umida, anche nota come pioggia acida, nella meteorologia consiste nella ricaduta dall'atmosfera sul suolo di particelle acide, molecole acide diffuse nell'atmosfera che vengono catturate e deposte al suolo da precipitazioni quali: piogge, neve, grandine, nebbie, rugiade, ecc. In sostanza sono precipitazioni contenenti sostanze acide (principalmente acido solforico, H2SO4, e acido nitrico, HNO3)

Per capire cosa significa piogge acide, è necessario conoscere il significato di pH. Cercando di riassumere al massimo, il pH rappresenta il valore dell’acidità di una sostanza e la sua scala ha valori che vanno da 0 (massima acidità) a 14 (massima basicità). Per farvi qualche esempio, l’acido delle batterie per automobili ha pH=1 (cioè estremamente acido), la soda caustica ha pH=13 (cioé estremamente basico) e nel mezzo abbiamo, ad esempio, un pH=6.5 del latte. Tenete presente che questa scala è logaritmica, perciò ogni valore è dieci volte più grande del precedente.

Cosa sono le piogge acide?

Composizione chimica

Il fenomeno dell’acidificazione della pioggia è legato principalmente alle emissioni di particolari gas nell’atmosfera: il diossido di zolfo SO2 e ossidi di azoto NOx. Questi gas vengono prodotti sia tramite fenomeni naturali (es. eruzioni vulcaniche) sia tramite attività antropiche. In particolare, per il diossido di zolfo si ha circa il 60% di antropico e il 40% di naturale mentre, per il diossido di azoto, si stima una percentuale variabile tra il 50% e il 20% di antropico.

Cosa sono le piogge acide?

Come si formano

Reazioni in forma liquida

In presenza di nubi, il tasso di perdita di SO2 è più veloce di quanto possa essere spiegato con la chimica in fase gassosa. Ciò è dovuto alle reazioni che avvengono all'interno delle goccioline di acqua cioè in fase liquida: l'anidride solforosa si scioglie nelle goccioline d'acqua portate dalle nubi, come l'anidride carbonica, in tali goccioline si idrolizza in una serie di reazioni di equilibrio: SO2 (g) + H2O ⇔ SO2•H2O SO2•H2O ⇔ H+ + HSO3− HSO3− ⇔ H+ + SO32− Sono presenti un gran numero di reazioni in fase acquosa in grado di ossidare lo zolfo da S(IV) a S(VI), tuttavia esse giungono alla formazione di acido solforico. Le reazioni di ossidazione più importanti avvengono per interazione con l'ozono, il perossido di idrogeno e l'ossigeno (le reazioni con l'ossigeno sono catalizzate da ferro e manganese nelle goccioline delle nubi)

Cosa sono le piogge acide?

Come si formano

Reazioni in fase gassosa

In atmosfera l'anidride solforosa viene ossidata dalla reazione ossidrilica radicalica con formazione di un intermedio di reazione:SO2 + OH• → HOSO2• Essendo l'intermedio altamente reattivo a causa del proprio elettrone spaiato (•) si verifica immediatamente un ulteriore reazione: HOSO2• + O2 → HO2• + SO3 In presenza di acqua, il triossido di zolfo (SO3) è rapidamente convertito in acido solforico (H2SO4): SO3 (g) + H2O (l) → H2SO4 (l) Il diossido di azoto invece reagisce con il radicale dell'ossigeno (OH•) dando acido nitrico (HNO3): NO2 + OH• → HNO3

Cosa sono le piogge acide?

Effetti

vegetazione

acque superficiali

terreno

A livello della vegetazione le piante ad alto fusto possono essere danneggiate dalle piogge acide, ma l'effetto sulle colture alimentari è ridotto al minimo grazie all'applicazione di fertilizzanti per ripristinare i nutrienti persi. Le aree coltivate possono essere cosparse anche con soluzioni tampone per mantenere il pH stabile, ma questa tecnica è in gran parte inutilizzabile in caso di terre selvagge.

A livello del terreno la biologia e la chimica dei suoli possono essere seriamente danneggiate dal fenomeno dell'acidificazione. Alcuni microbi non sono in grado di tollerare abbassamenti di pH e vengono uccisi; tale sterilizzazione del terreno colpisce anche i microorganismi saprofiti o simbionti con le piante, arrivando anche a danneggiare o ridurre l'efficienza dei raccolti

A livello delle acque superficiali, gli animali acquatici vengono a ritrovarsi in un ambiente il cui pH risulta più basso in concomitanza ad una maggior concentrazione di alluminio nelle acque superficiali; ciò causa danni ai pesci ed altri animali acquatici. Il pesce, inoltre, entra nella catena alimentare, danneggiando così anche gli animali che se ne nutrono, uomo compreso

Cosa sono le piogge acide?

Dove si verificano

Vista la consistente fetta di contributo antropico sul totale dell’emissione di SO2 e NO2, possiamo intuire come, in linea di massima, le aree più industrializzate siano interessate da fenomeni di pioggia acida. Non a caso, ad esempio, la zona nord-orientale degli Stati Uniti è una delle più colpite, così come la parte sud-orientale della Cina e l’europa centro-orientale. Nel vita di tutti i giorni, non è così facile riconoscere se la pioggia è acida o meno. Solitamente vengono raccolti dei campioni per essere analizzati in laboratorio ma, nel nostro piccolo, possiamo dedurlo dalla condizione degli edifici storici. Questi, in molti casi, sono fatti di marmo o calcari che, con le piogge acide, si deteriorano con estrema facilità.

Cosa sono le piogge acide?

Rimedi e prevenzioni

Mercato di scambio delle emisioni

a livello tecnico

a livello normativvo

A livello tecnico in molte centrali a carbone è stato messo in atto il procedimento di desolforazione dei gas di scarico (FGD). Tale metodo consente di rimuovere i gas contenenti zolfo dalle emissioni delle centrali. Riguardo alle obsolete stazioni elettriche a carbone, si stima che l'FGD rimuoverà il 95% o più di SO2 a livello fluviale.

A livello normativo, periodicamente vengono rivisti una serie di trattati internazionali in materia di trasporto a lunga distanza degli inquinanti atmosferici; sono stati concordati trattati internazionali in ambito di riduzione delle emissioni di zolfo e della convenzione sull'inquinamento atmosferico attraverso le frontiere. La maggior parte dei paesi europei ed il Canada hanno sottoscritto tali trattati, il più famoso dei quali è il Protocollo di Kyōto

Risulta strutturato come un mercato aperto all'interno del quale è possibile scambiare, acquistare e vendere quote di emissioni per ogni unità di un determinato inquinante. A seconda delle quote in possesso ogni operatore potrà emettere un determinato quantitativo e tipo di inquinanti, e riceverà agevolazioni fiscali nell'installazione di apparecchiature di controllo dell'inquinamento. L'intenzione dichiarata è di offrire agli operatori incentivi economici per installare dispositivi di controllo dell'inquinamento.

Grazie!

Matteo Guarguaglini Virginia Di Chiara