Pioggia acida: quali sono le cause e quali effetti ha?

Effetti della pioggia acida

Gli effetti delle piogge acide includono l'acidificazione di laghi e corsi d'acqua e danni agli alberi ad alte quote (ad esempio, abeti rossi sopra i 2000 piedi) e molti terreni forestali sensibili. Inoltre, la pioggia acida accelera il decadimento dei materiali da costruzione e delle vernici, inclusi edifici, statue e sculture insostituibili che fanno parte del patrimonio culturale della nostra nazione. Prima di cadere sulla terra, i gas di anidride solforosa (SO 2 ) e di ossido di azoto (NO x ) e i loro derivati ​​del particolato - solfati e nitrati - contribuiscono al degrado della visibilità e danneggiano la salute pubblica.

Visibilità

I solfati e i nitrati che si formano nell'atmosfera dalle emissioni di anidride solforosa (SO 2 ) e ossidi di azoto (NO x ) contribuiscono a compromettere la visibilità, il che significa che non possiamo vedere lontano o chiaramente attraverso l'aria.

Le particelle di solfato rappresentano dal 50 al 70 percento della riduzione della visibilità nella parte orientale degli Stati Uniti, influenzando il nostro godimento dei parchi nazionali, come lo Shenandoah e le Great Smoky Mountains. Il programma Acid Rain dovrebbe migliorare la gamma visiva negli Stati Uniti orientali del 30 percento. Sulla base di uno studio sul valore che i visitatori del parco nazionale attribuiscono alla visibilità, i miglioramenti della gamma visiva previsti nei parchi nazionali degli Stati Uniti orientali a causa delle riduzioni di SO 2 del programma Acid Rain valgono oltre un miliardo di dollari all'anno entro il 2010.

Nella parte occidentale degli Stati Uniti, anche i nitrati e il carbonio svolgono ruoli, ma i solfati sono stati implicati come un'importante fonte di disabilità visiva in molti dei parchi nazionali del Colorado River Plateau, tra cui il Grand Canyon, Canyonlands e Bryce Canyon.

Salute

La pioggia acida ha l'aspetto, la sensazione e il sapore proprio come la pioggia pulita. Il danno alle persone dalla pioggia acida non è diretto. Camminare sotto una pioggia acida o persino nuotare in un lago acido non è più pericoloso di camminare o nuotare in acque pulite. Tuttavia, le sostanze inquinanti che causano piogge acide - anidride solforosa (SO 2 ) e ossidi di azoto (NO x ) - danneggiano la salute umana.

Questi gas interagiscono nell'atmosfera per formare particelle fini di solfato e nitrato che possono essere trasportate su lunghe distanze dai venti e inalate in profondità nei polmoni delle persone. Le particelle fini possono anche penetrare all'interno.

Molti studi scientifici hanno identificato una relazione tra livelli elevati di particelle fini e aumento della malattia e morte prematura per patologie cardiache e polmonari, come l'asma e la bronchite.

Sulla base di problemi di salute, SO 2 e NO x sono stati storicamente regolati dal Clean Air Act, incluso il programma Acid Rain. Negli Stati Uniti orientali, gli aerosol di solfato costituiscono circa il 25 percento delle particelle fini. Riducendo le emissioni di SO 2 e NO x derivanti dalla produzione di energia, il programma Acid Rain ridurrà i livelli di solfato fine e particelle di nitrato e ridurrà quindi l'incidenza e la gravità di questi problemi di salute.

Una volta pienamente attuato entro l'anno 2010, si stima che i benefici per la salute pubblica del programma Acid Rain siano valutati a $ 50 miliardi all'anno, a causa della riduzione della mortalità, dei ricoveri ospedalieri e delle visite al pronto soccorso.

Si prevede inoltre che una riduzione delle emissioni di NO x avrà un impatto benefico sulla salute umana riducendo gli ossidi di azoto disponibili per reagire con composti organici volatili e formare ozono. Gli impatti dell'ozono sulla salute umana comprendono una serie di rischi di morbilità e mortalità associati all'infiammazione polmonare, inclusi asma ed enfisema.

Effetti nella foresta

Nel corso degli anni, scienziati, silvicoltori e altri hanno notato una crescita rallentata di alcune foreste. Foglie e aghi diventano marroni e cadono quando dovrebbero essere verdi e sani. In casi estremi, singoli alberi o intere aree della foresta muoiono semplicemente senza una ragione ovvia.

Dopo molte analisi, i ricercatori ora sanno che le piogge acide causano una crescita più lenta, lesioni o morte delle foreste. La pioggia acida è stata implicata nel degrado delle foreste e del suolo in molte aree degli Stati Uniti orientali, in particolare le foreste ad alta quota delle montagne appalachiane dal Maine alla Georgia che includono aree come lo Shenandoah e i Great National Smoky Mountain Parks Parks. Naturalmente, la pioggia acida non è l'unica causa di tali condizioni. Altri fattori contribuiscono allo stress complessivo di queste aree, inclusi inquinanti atmosferici, insetti, malattie, siccità o clima molto freddo.

Nella maggior parte dei casi, infatti, gli impatti della pioggia acida sugli alberi sono dovuti agli effetti combinati della pioggia acida e di questi altri fattori di stress ambientale. Dopo molti anni di raccolta di informazioni sulla chimica e la biologia delle foreste, i ricercatori stanno iniziando a capire come funziona la pioggia acida sul suolo della foresta, sugli alberi e su altre piante.

Pioggia acida sul pavimento più forrest

Una doccia primaverile nella foresta lava le foglie e cade attraverso gli alberi fino al suolo della foresta sottostante. Alcuni gocciolano sul terreno e si imbattono in corsi d'acqua, fiumi o laghi e parte dell'acqua penetra nel terreno. Quel terreno può neutralizzare parte o tutta l'acidità dell'acqua piovana acida. Questa capacità si chiama capacità tampone e senza di essa i suoli diventano più acidi. Le differenze nella capacità di buffering del suolo sono un motivo importante per cui alcune aree che ricevono piogge acide mostrano molti danni, mentre altre aree che ricevono circa la stessa quantità di piogge acide non sembrano essere affatto danneggiate.

La capacità dei suoli forestali di resistere o tamponare l'acidità dipende dallo spessore e dalla composizione del suolo, nonché dal tipo di roccia fresca sotto il suolo della foresta. Stati del Midwest come Nebraska e Indiana hanno terreni ben tamponati. Luoghi nel nord-est montuoso, come Adirondack di New York e Catskill Mountains, hanno terreni sottili con bassa capacità di buffering.

Come la pioggia acida danneggia gli alberi

La pioggia acida di solito non uccide direttamente gli alberi. Invece, è più probabile che indebolisca gli alberi danneggiando le loro foglie, limitando i nutrienti a loro disposizione o esponendoli a sostanze tossiche rilasciate lentamente dal terreno. Abbastanza spesso, la lesione o la morte degli alberi è il risultato di questi effetti della pioggia acida in combinazione con una o più minacce aggiuntive.

Gli scienziati sanno che l'acqua acida dissolve i nutrienti e i minerali utili nel terreno e li lava via prima che alberi e altre piante possano usarli per crescere. Allo stesso tempo, la pioggia acida provoca il rilascio di sostanze tossiche per gli alberi e le piante, come l'alluminio, nel terreno. Gli scienziati ritengono che questa combinazione di perdita di nutrienti del suolo e aumento dell'alluminio tossico possa essere un modo in cui la pioggia acida danneggia gli alberi. Tali sostanze inoltre lavano via nel deflusso e vengono trasportate in corsi d'acqua, fiumi e laghi. Più di queste sostanze vengono rilasciate dal terreno quando la pioggia è più acida.

Tuttavia, gli alberi possono essere danneggiati dalla pioggia acida anche se il terreno è ben tamponato. Le foreste nelle regioni di alta montagna sono spesso esposte a maggiori quantità di acido rispetto ad altre foreste perché tendono ad essere circondate da nuvole acide e nebbia che sono più acide delle precipitazioni. Gli scienziati ritengono che quando le foglie vengono frequentemente immerse in questa nebbia acida, i nutrienti essenziali nelle loro foglie e aghi vengono rimossi. Questa perdita di nutrienti nel loro fogliame rende gli alberi più suscettibili ai danni causati da altri fattori ambientali, in particolare il freddo clima invernale.

Come la pioggia acida danneggia altre piante

La pioggia acida può danneggiare altre piante nello stesso modo in cui danneggia gli alberi. Sebbene danneggiate da altri inquinanti atmosferici come l'ozono a livello del suolo, le colture alimentari di solito non sono gravemente colpite perché gli agricoltori aggiungono frequentemente fertilizzanti al terreno per sostituire i nutrienti che sono stati lavati via. Possono anche aggiungere calcare frantumato al terreno. Il calcare è un materiale alcalino e aumenta la capacità del terreno di agire da cuscinetto contro l'acidità.

Effetti sulle auto

Negli ultimi due decenni, ci sono state numerose segnalazioni di danni alle vernici automobilistiche e ad altri rivestimenti. Il danno riportato si verifica in genere su superfici orizzontali e appare come aree di forma irregolare, permanentemente incise.

Il danno può essere rilevato al meglio sotto le lampade fluorescenti, può essere più facilmente osservato su veicoli di colore scuro e sembra verificarsi dopo l'evaporazione di una goccia di umidità.

Inoltre, alcune prove suggeriscono che il danno si verifica più frequentemente sui veicoli appena verniciati. Di solito il danno è permanente; una volta che si è verificato, l'unica soluzione è ridipingere.

Il consenso generale nel settore automobilistico è che una qualche forma di ricaduta ambientale provoca il danno. "Fallout ambientale" - un termine ampiamente utilizzato nell'industria automobilistica e dei rivestimenti - si riferisce a danni causati dall'inquinamento atmosferico (ad esempio, piogge acide), insetti in decomposizione, escrementi di uccelli, polline e linfa degli alberi.

I risultati di esperimenti di laboratorio e almeno uno studio sul campo hanno dimostrato che la pioggia acida può cicatrizzare i rivestimenti automobilistici. Inoltre, le analisi chimiche delle aree danneggiate di alcuni pannelli di prova esposti indicano livelli elevati di solfato, implicando la pioggia acida.

Il termine popolare "pioggia acida" si riferisce alla deposizione sia umida che secca di inquinanti acidi che possono danneggiare le superfici dei materiali, comprese le finiture automatiche. Questi inquinanti, che vengono rilasciati quando vengono bruciati carbone e altri combustibili fossili, reagiscono con il vapore acqueo e gli ossidanti nell'atmosfera e vengono trasformati chimicamente in acidi solforici e nitrici. I composti acidi possono quindi cadere sulla terra sotto forma di pioggia, neve, nebbia o unire particelle secche e cadere come deposizione secca.

Tutte le forme di pioggia acida, inclusa la deposizione secca, specialmente quando la deposizione acida secca viene mescolata con rugiada o pioggia, possono danneggiare i rivestimenti per autoveicoli. Tuttavia, è stato difficile quantificare il contributo specifico della pioggia acida al danno di finitura della vernice rispetto al danno causato da altre forme di ricaduta ambientale, dall'applicazione impropria di vernice o da formulazioni di vernice carenti.

Secondo gli esperti del rivestimento, specialisti qualificati possono distinguere tra le varie forme di danno, ma il modo migliore per determinare la causa del danno indotto chimicamente è condurre un'analisi chimica dettagliata dell'area danneggiata.

Poiché l'evaporazione dell'umidità acida sembra essere un elemento chiave del danno, qualsiasi misura adottata per eliminarne la presenza su veicoli appena verniciati può alleviare il problema.

Questi passaggi includono:

  • lavaggi frequenti seguiti da asciugatura manuale
  • coprendo il veicolo durante gli eventi di precipitazione
  • e l'uso di uno dei rivestimenti protettivi attualmente sul mercato che pretendono di proteggere la finitura originale
Tuttavia, i dati sulle prestazioni di questi rivestimenti non sono ancora sufficienti.

Le industrie automobilistiche e dei rivestimenti sono pienamente consapevoli del potenziale danno e stanno attivamente perseguendo lo sviluppo di rivestimenti più resistenti alle ricadute ambientali, compresa la pioggia acida.

Il problema non è universale - non riguarda tutti i rivestimenti o tutti i veicoli anche in aree geografiche note per essere soggette a piogge acide - il che suggerisce che esiste una tecnologia per proteggere da questo danno.

Fino a quando tale tecnologia non sarà implementata per proteggere tutti i veicoli o fino a quando la deposizione di acido non sarà adeguatamente ridotta, il lavaggio e l'asciugatura frequenti e la copertura del veicolo sembrano essere i metodi migliori per i consumatori che desiderano ridurre al minimo i danni causati dalla pioggia acida.

Informazioni dalla US Environmental Protection Agency

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