II.9. Poluarea apei

Poluarea apei afectează compoziția apei și este o consecință a activităților umane din industrie, agricultură, gospodărie sau a unor procese naturale (erupții vulcanice, tsunami, alunecări de teren, inundații).

Poluarea apei poate fi:

• Poluare chimică - cu metale, îngrășăminte chimice, pesticide, erbicide.
• Poluare fizică - cu materiale plastice, deșeuri menajere.
• Poluare biologică - cu bacterii, paraziți.
• Poluare radioactivă - cu deșeuri radioactive de la centrale nucleare.

La arderea cărbunilor o parte dintre elementele componente ale acestora (sulf, azot) eliberează în mediul înconjurător compuși care afectează mediul înconjurător. În mod similar gazele de eșapament de la autoturisme, camioane și autobuze eliberează dioxidul de sulf și oxidul de azot în aer.

• Sulful prin ardere (reacția cu oxigenul) se transformă în dioxid de sulf, care reacționează cu apa din atmosferă formând acid sulfuros :

S + O₂ = SO₂ ↑

SO₂ + H₂O = H₂SO₃

• Azotul din cărbuni se transformă în dioxid de azot, care reacționează cu apă formând acid azotic :

N + O₂ = NO₂ ↑

4 NO₂ + 2 H₂O + O₂ = 4 HNO₃

Ploile acide sunt precipitațiile care au un pH mai mic decât 5,6 având un caracter acid pronunțat.

Ploaia nepoluată este slab acidă cu un pH mai mic de 7, dar nu mai mic de 5,6.

👀 Experiment: Ce este ploaia acidă?
🔥 Atenție! Acest experiment se efectuează numai de către profesori!
🔥 Atenție! Atenție când lucrezi cu surse de foc!

Materiale necesare:
Pahar Erlenmeyer prevăzut cu dop și tub, pahar Erlenmeyer cu apă, hârtie de pH, o țesătură, calcar, frunză, acid azotic concentrat, granulă de cupru.

Descrierea experimentului:

• Pune acidul azotic și granula de cupru în paharul Erlenmeyer și astupă repede cu dopul prevăzut cu tub.
• Așază tubul în paharul cu apă astfel încât dioxidul de azot rezultat în urma reacției dintre HNO₃ și Cu să intre în apă.
• După terminarea reacției pune în paharul cu apă în care ai barbotat NO₂ hârtia de pH, frunza și bucata de țesătură.
• Ce observi ?

  Hârtia de pH arată un pH = 5.

Concluzia experimentului (Partea 1): Dioxidul de azot cu apă și oxigenul din aer formează acid azotic.

4 NO₂ + 2 H₂O + O₂ = 4 HNO₃

Ploaia cu dioxidul de azot din aer formează un acid, având un caracter acid pronunțat.

• Lasă frunza, calcarul și țesătura mai multe zile în apa cu acidul azotic format.
• Ce observi ?

  Frunza s-a pătat, țesătura s-a decolorat, iar calcarul a devenit sfărâmicios.

Concluzia experimentului:
Ploaia acidă este o precipitație cu caracter acid(amestec de acid azotic cu acid sulfuros), având un pH mai mic decât 5,6 și care se formează prin reacția apei de ploaie cu oxizii de azot și de sulf din aerul poluat.

EFECTELE PLOILOR ACIDE

1. EFECTUL ASUPRA ATMOSFEREI

Constituenții poluării acide există ca particule în aer și contribuie la formarea ceții (smogului), afectând vizibilitatea. Aceasta face deplasarea dificilă, în special pentru piloți. Ceața acidă împiedică de asemenea cursul luminii solare de la soare la pământ și înapoi. În zona arctică, aceasta afectează creșterea lichenilor, care la rândul ei, afectează renii și alte animale care se hrănesc cu licheni.

2. EFECTUL ASUPRA ARHITECTURII

Ploile acide sunt un pericol constant şi la adresa clădirilor şi monumentelor istorice ridicate de om. În special statuile sau edificiile din marmură sau calcar, roci care conțin cantități mari de carbonat de calciu, sunt afectate de aciditatea crescută a precipitațiilor. Acizii din picăturile de ploaie reacționează în timp cu compușii de calciu din aceste roci, ceea ce duce la apariția unui strat de ghips (sulfat de calciu, care este sfărâmicios). Nici metalele nu sunt cruțate: ploile acide distrug straturile protectoare de vopsea şi corodează metalul. În special fierul, oțelurile, cuprul şi bronzul sunt vulnerabile la acţiunea picăturile acide.

3. EFECTUL ASUPRA MATERIALELOR

Ploaia acidă distruge și materialele precum țesăturile. De exemplu, steagurile arborate sunt "mâncate" de chimicalele acide din precipitații. Cărțile si obiectele de artă, vechi de sute de ani, sunt de asemenea afectate. Sistemele de ventilație ale librăriilor și muzeelor, în care sunt ținute acestea, nu previn intrarea particulelor acide în clădiri și astfel ele intră, circulă și deteriorează materialele.

4. EFECTUL ASUPRA OAMENILOR

Unele dintre cele mai serioase efecte ale ploii acide asupra oamenilor sunt problemele respiratorii. Emisiile de dioxid de sulf și dioxid de azot dau naștere unor probleme medicale precum tusea, astmul, dureri de cap, iritații ale ochilor, nasului și gâtului.

5. EFECTUL ASUPRA COPACILOR ȘI SOLURILOR

Unul dintre cele mai serioase impacturi ale precipitațiilor acide este cel asupra pădurilor și solurilor. Pagube majore se produc atunci când acidul sulfuric cade pe pământ sub formă de ploaie. Substanțele nutritive aflate în soluri sunt îndepărtate. Aluminiul, de asemenea prezent în sol, este eliberat și acest element toxic poate fi absorbit de rădăcinile copacilor. Astfel copacii sunt sortiți morții, fiind privați de nutritivi vitali, precum calciul și magneziul.

6. EFECTUL ASUPRA LACURILOR ȘI ECOSISTEMELOR ACVATICE

Ploaia acidă care cade pe pământ, spală substanțele nutritive din sol și poartă metalele toxice eliberate din sol spre lacuri.

O altă cale prin care acizii ajung în lacuri se petrece primăvara, prin topirea zăpezilor, când acizii și chimicalele pătrund în sol, fiind purtate spre râuri și lacuri. Aceasta cauzează o schimbare drastică a pH-ului lacurilor. Multe dintre aceste specii își depun ouăle în apă. La un nivel al pH-ului de 5, majoritatea ouălor de pește nu vor supraviețui, iar la un nivel mai scăzut de pH, peștii adulți pot muri. Peștii, fiind membrii primari ai lanțului trofic, reprezintă hrana pentru multe specii de animale, printre care se numără și omul.