O principais problemas relacionados a substâncias ácidas e básicos que impactam o meio ambiente, estão diretamente associados às mudanças de pH que induzem e 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.
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 uma sobrecarga de poluentes, está violando a capacidade de suporte e resiliência do meio ambiente..
As formas únicas de modificar grandes áreas de terra, de lançar 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 com a umidade do ar, produzindo compostos ácidos..
Substâncias básicas ou alcalinas também podem vir de vários efluentes industriais e atividades de mineração..
Efluentes ácidos de algumas indústrias e drenos de mineração de ácido contêm principalmente ácidos: clorídrico (HCl), sulfúrico (HdoisSW4), nítrico (HNO3) e fluorídrico (HF).
As indústrias metalúrgica, de plásticos, tinturas, explosivos, farmacêutica e de resinas são geradoras de descargas ácidas.
Emissões de dióxido de carbono (COdois), dióxido de enxofre (SOdois) e óxidos de nitrogênio (NO, NOdois) para a atmosfera, a partir da queima de combustíveis fósseis como carvão, petróleo e gás natural, são a causa não só do aquecimento global do planeta, mas também da chuva ácida.
Emissões de COdois Também causam a acidificação dos oceanos e dos corpos d'água doces superficiais (lagos e rios), um problema ambiental de dimensões catastróficas..
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, citaremos a chuva ácida, a acidificação dos solos e a acidificação dos oceanos terrestres..
Gases de dióxido de enxofre (SOdois) e óxidos de nitrogênio (NO e NOdois), produzidos na combustão de combustíveis fósseis em indústrias, usinas de energia, transporte aéreo, marítimo e terrestre, e na fundição para a extração de metais, são a causa das chuvas ácidas.
Na troposfera, o SOdois sofre oxidação para formar ácido sulfúrico (HdoisSW4), 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..
A água da chuva ácida corrói edifícios, pontes e monumentos, pois reage com o carbonato de cálcio (CaCO3) do calcário de construções e de mármore e com metais. A chuva ácida também acidifica os solos e corpos d'água do planeta.
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 uma 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 concentrações altas e tóxicas para o desenvolvimento de 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..
As condições ácidas não permitem o desenvolvimento de microrganismos do solo (principalmente bactérias), que são decompositores de matéria orgânica.
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 do solo, o que promove estruturação, aeração e boa drenagem do solo, essenciais para o crescimento das plantas..
A acidificação das águas superficiais - oceanos, lagos e rios - é produzida principalmente pela absorção de CO.dois que vem da queima de combustíveis fósseis.
As águas superficiais do planeta atuam como sumidouros naturais de COdois atmosférico. Em particular, os oceanos são o grande sumidouro de dióxido de carbono da Terra. O COdois é absorvido pela água e reage com ela, produzindo ácido carbônico (HdoisCO3):
COdois +HdoisO → HdoisCO3
O ácido carbônico se dissocia na água, contribuindo com íons H+ para a água dos oceanos:
Hdois CO3+HdoisO → H+ +HCO3-
Excesso de concentração de íons H+ produzem um aumento na acidez das águas marinhas do planeta.
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+ deslocar o cálcio do carbonato e dissolvê-lo, 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 muito dos recifes de coral, visto que são as áreas de maior biodiversidade no mar. Muitas das faunas menores se refugiam e vivem ali, que servem de alimento para consumidores secundários do ecossistema marinho, como peixes, baleias e golfinhos..
Acidificação por excesso de COdois 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.dois.
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 (NadoisCO3), que é uma base fraca.
O tratamento da bauxita mineral com NaOH para a extração do alumínio, gera lodo vermelho altamente alcalino. A extração de petróleo e a indústria petroquímica também produzem efluentes alcalinos.
O principal problema ambiental produzido por substâncias básicas é a alcalinização dos solos.
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 a 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.
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