- Que problemas relacionados a substâncias ácidas e básicas afetam o meio ambiente?
- -Problemas ambientais devido à acidificação: fontes
- Efluentes
- Emissões
- Fertilizantes
- Chuva ácida
- Edifícios
- Metais no solo
- Microorganismos
- Acidificação de oceanos, lagos e rios
- Ecossistemas marinhos
- - Problemas ambientais devido à alcalinização: fontes
- Industrial e mineração
- Alcalinização do solo
- Referências
Os principais problemas relacionados às substâncias ácidas e básicas que impactam o meio ambiente estão diretamente associados às mudanças de pH que induzem e ao seu efeito indireto ou direto nos seres vivos.
Tanto as substâncias ácidas quanto as básicas podem gerar sérios problemas ambientais; particularmente a acidificação ambiental causa os problemas de chuva ácida, acidificação dos oceanos, corpos de água doce e solos. A alcalinização se manifesta especialmente nas mudanças do solo para o pH básico.
Figura 1. Floresta afetada pela chuva ácida. Fonte: Lovecz, do Wikimedia Commons
Um problema ambiental pode ser definido como uma situação que ameaça a integridade de qualquer ecossistema e que ocorre como consequência de uma perturbação 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 suporte e resiliência do meio ambiente.
As formas únicas de modificar grandes áreas de terra, de emitir grandes quantidades de substâncias tóxicas na atmosfera e de afetar corpos d'água, em períodos muito curtos e gerando impactos dramáticos no meio ambiente, são exclusivas da espécie humana.
Substâncias ácidas são lançadas no meio ambiente por meio de alguns efluentes industriais, atividades de mineração, uso de fertilizantes acidificantes do solo e emissões de gases que reagem com a água da chuva ou umidade do ar produzindo compostos ácidos.
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.
Que problemas relacionados a substâncias ácidas e básicas afetam o meio ambiente?
-Problemas ambientais devido à acidificação: fontes
Efluentes
Efluentes ácidos de algumas indústrias e drenos de mineração de ácido contêm principalmente ácidos: clorídrico (HCl), sulfúrico (H 2 SO 4), nítrico (HNO 3) e fluorídrico (HF).
As indústrias metalúrgica, de plásticos, tinturas, explosivos, farmacêutica e de resinas são geradoras de descargas ácidas.
Figura 3. Descarga de efluentes industriais. Fonte: Nigel Wylie, via Wikimedia Commons
Emissões
As emissões de dióxido de carbono (CO 2), dióxido de enxofre (SO 2) e óxidos de nitrogênio (NO, NO 2) na atmosfera, a partir da combustão de combustíveis fósseis como carvão, petróleo e gás natural, não são causa apenas do aquecimento global do planeta, mas da chuva ácida.
As emissões de CO 2 também levam à acidificação dos oceanos e das massas de água doce superficiais (lagos e rios), um problema ambiental de dimensões catastróficas.
Fertilizantes
O uso prolongado de fertilizantes inorgânicos contendo nitrogênio amoniacal e superfosfatos tem um efeito residual de acidificação dos solos.
Além disso, a aplicação de grandes quantidades de matéria orgânica em solos muito úmidos produz acidificação devido ao efeito dos ácidos húmicos e outros ácidos orgânicos gerados.
Entre os problemas ambientais mais preocupantes gerados por substâncias ácidas, podemos citar a chuva ácida, a acidificação dos solos e a acidificação dos oceanos terrestres.
Chuva ácida
Os gases dióxido de enxofre (SO 2) e óxidos de nitrogênio (NO e NO 2), produzidos na queima de combustíveis fósseis em indústrias, usinas, transporte aéreo, marítimo e terrestre e na fundição para extração de metais, são a causa das precipitações chuvosas serem ácidas.
Na troposfera, o SO 2 sofre oxidação para formar ácido sulfúrico (H 2 SO 4), um ácido forte, e os 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.
Edifícios
A água da chuva ácida corrói edifícios, pontes e monumentos, pois reage com o carbonato de cálcio (CaCO 3) do calcário em edifícios e mármore e com metais. A chuva ácida também acidifica os solos e corpos d'água do planeta.
Figura 4. Danos em edifícios gerados pela chuva ácida, gárgula da Catedral de Notre Dame (Paris, França) mostrando danos nas costas. Fonte: Michael Reeve, via Wikimedia Commons
Metais no solo
A chuva ácida altera a composição do solo, desloca metais pesados tóxicos para a solução do solo e para as águas subterrâneas.
Em valores de pH muito ácidos, ocorre intensa alteração dos minerais do solo, devido ao deslocamento dos cátions pelos íons H + presentes em altas concentrações. Isso gera instabilidade na estrutura do solo, altas concentrações de elementos tóxicos e baixa disponibilidade de nutrientes para as plantas.
Solos ácidos com pH inferior a 5 contêm altas concentrações e tóxicas para o desenvolvimento das plantas de alumínio (Al), manganês (Mn) e ferro (Fe).
Além disso, a disponibilidade dos nutrientes potássio (K), fósforo (P), enxofre (S), sódio (Na), molibdênio (Mo), cálcio (Ca) e magnésio (Mg) é notavelmente reduzida.
Microorganismos
As condições ácidas não permitem o desenvolvimento de microrganismos do solo (principalmente bactérias), que são decompositores de matéria orgânica.
As bactérias fixadoras de nitrogênio funcionam perfeitamente em valores de pH entre 7 e 6,5; sua taxa de fixação cai drasticamente quando o pH é inferior a 6.
Os microrganismos também favorecem a agregação de partículas de solo, o que promove estruturação, aeração e boa drenagem do solo, essenciais para o crescimento das plantas.
Acidificação de oceanos, lagos e rios
A acidificação das águas superficiais - oceanos, lagos e rios - é produzida principalmente pela absorção de CO 2 que vem da queima de combustíveis fósseis.
As águas superficiais do planeta atuam como sumidouros naturais de CO 2 atmosférico. Em particular, os oceanos constituem o grande sumidouro de dióxido de carbono da Terra. O CO 2 é absorvido pela água e reage com ela, produzindo ácido carbônico (H 2 CO 3):
CO 2 + H 2 O → H 2 CO 3
O ácido carbônico se dissocia na água, contribuindo com íons H + para a água do oceano:
H 2 CO 3 + H 2 O → H + + HCO 3 -
Concentrações excessivas de íons H + produzem um aumento na acidez das águas marinhas do planeta.
Ecossistemas marinhos
Este excesso de acidez afeta dramaticamente os ecossistemas marinhos e em particular os organismos que formam exoesqueletos de carbonato de cálcio (conchas, conchas e outras estruturas de suporte ou proteção), uma vez que os íons H + deslocam o cálcio do carbonato e o dissolvem, evitando sua formação.
As espécies de corais, ostras, amêijoas, ouriços-do-mar, caranguejos e plâncton com exoesqueletos são as mais diretamente afetadas pela acidificação dos oceanos.
A vida de todas as espécies marinhas depende em grande parte dos recifes de coral, pois são as áreas de maior biodiversidade no mar. Grande parte da fauna menor se refugia e ali vive, servindo de alimento para os consumidores secundários do ecossistema marinho, como peixes, baleias e golfinhos.
A acidificação devido ao excesso de CO 2 na atmosfera terrestre constitui uma séria ameaça a todo o ecossistema marinho. A história do planeta nunca registrou um processo de acidificação dos oceanos nas taxas atuais - as mais altas dos últimos 300 milhões de anos - que também diminuem sua capacidade como sumidouro de CO 2.
- Problemas ambientais devido à alcalinização: fontes
Industrial e mineração
As indústrias de detergentes e sabões, têxteis, tinturaria, papeleira e farmacêutica, entre outras, geram efluentes básicos que contêm principalmente hidróxido de sódio (NaOH), base forte e outras bases como carbonato de sódio (Na 2 CO 3), que é uma base fraca.
O tratamento da bauxita mineral com NaOH para a extração do alumínio, gera lama vermelha altamente alcalina. Também a extração de petróleo e a indústria petroquímica produzem efluentes alcalinos.
O principal problema ambiental produzido por substâncias básicas é a alcalinização dos solos.
Alcalinização do solo
Os solos alcalinos têm valores de pH superiores a 8,5, têm uma estrutura muito pobre, com partículas dispersas e camadas calcárias compactas entre 0,5 e 1 metro de profundidade, que evitam o crescimento radicular e a infiltração, percolação e drenagem de água.
Apresentam concentrações tóxicas de sódio (Na) e boro (B) e são solos altamente inférteis.
Figura 5. Solo alcalino. Fonte: Pixabay.com
Referências
- Bowman, AF, Van Vuuren, DP, Derwent, RG e Posch, M. (2002) Uma análise global de acidificação e eutrofização em ecossistemas terrestres. Poluição da Água, do Ar e do Solo. 41,349-382.
- Doney, SC, Fabry, VJ, Feely, RA e Kleypas, JA (2009). Acidificação do oceano: a outra revisão anual de CO 2 das ciências marinhas. 1, 169-192.
- Ghassemi, F., Jakeman, AJ e Nix, HA (1995). Salinização de Terras e Recursos Hídricos: causas humanas, extensão, gestão e estudos de caso. CAB International, Wallinford, Reino Unido. 544pp.
- Kleypas, JA e Yates, KK (2009). Recifes de coral e acidificação do oceano. Oceanografia. 22.108-117.
- Mason, C. (2002). A Ecologia da Poluição de Água Doce. Pearson Education Limited. 400pp.