Euri azido

Euri azidoa pairatu duen basoa, Jizera mendiak, Txekiar Errepublika.

Euri azidoa ohikoa baino azidoagoa den euria da. Kalteak sortzen ditu landare, uretako animalia eta eraikinetan. Euri azidoa zibilizazio industrialaren eraginez gertatzen da gehienbat, horrek eginiko sufre eta nitrogeno isuriengatik, eguratsean nahastean azidoa sortzen baita. Arazoa konpondu nahian, azken urteotan gobernu askok gas isuri horiek gutxitzeko legeak egin dituzte.

Definizioa

"Euri azidoak" nahaste bustiari (euri, elur, lanbroa...) eta lehorrari (partikula eta gas azidifikatzaileak) egiten dio erreferentzia. Ur destilatuak pH 7 neutroa du. PH txikiagoa duten likidoei azidoak esaten zaie eta handiagoa dutenei alkalinoak. Euri "garbiak" edo kutsadurarik gabekoak ez dute 5.7 baino pH txikiagorik orokorrean hau karbono dioxidoak eragiten du, urarekin azido karbonikoa sortuz.

${\ce {H2O (l) + CO2 (g) <=> H2CO3 (aq)}}$

${\ce {H2O (l) + H2CO3 (aq) <=> HCO3- (aq) + H3O+ (aq)}}$

Azido karbonikoa ionizatzen da hidronioa eta hidrogeno karbonato ioiak emanez.

Sorrera

Euri azidoa, zentral termikoek eta ibilgailuek sortutakoa da batez ere. Hauek erregai fosilak erretzean, tximinietatik edo ihesbideetatik, batez ere sufre eta nitrogeno oxidoa atmosferara isurtzen dituzte. Poluitzaile hauetako zati bat lurreratu egiten da eta beste zatia aireak eramaten ditu, ur-lurrinaz konbinatu eta azidoak sortuz.

Bi mekanismo daude SO₂ atmosferan SO₃ra oxidatzeko:

• Heterogeneoa: hautsa eta hezetasun handia dagoenean ematen da.

• Homogeneoa: hezetasunik ez dagoenean ematen da.

Mekanismo biak atmosferako kutsatzaileen bidez katalizatuta daude.

Atmosferako ur lurrunekin erreakzioa egiten dutenean, SO₂ eta NO emisioek H₂SO4 eta HNO₃ sortzen dute, hurrenez hurren, eta lurrera eta izaki bizidunen gainera erortzen dira. Konposatu horiek atmosferan higitzen dira aerosol moduan, eta gas forman lurrean edo uretan ezartzen direnean (ezarpen lehorra), ekosistemak azidotzen dituzte.

Gas kutsatzaileak mugitzen ari diren eguratseko aire masetan sartzen direnean, sortutako lekutik ehunka kilometrora eror daitezke kaltea bertan eraginez. Orokorrean tximiniak oso altuak izaten direnez, hauek botatako gasak lainoek harrapatzen dituzte. Laino hauek haizearen eraginez mugitu egiten dira eta handik bizpahiru egunera euri kutsatua botatzen dute.

Euri normalak berez badauka azidotasun gradu bat, bertan azido karbonikoa sortzen delako airearen karbono dioxidoa jausten den urarekin disolbatzen denean. Bere pH 5 eta 6 artean egoten da normalean. Baina substantzia azidifikatzaile hauengatik kutsaturiko zonaldetan ordea, euriak dituen pH balioak 3 eta 4 artean egon daitezke eta laino azidoa gertatzen den zonaldeetan pH-a 2.3 baliora ere hel daiteke; hauek limoi zukuaren edo ozpinaren antzeko balioak dira.

Historia

XVII. mendean John Evelyn idazle eta lorezainak hiriko aire azido eta kutsatuak marmolean eta kareharrian egindako efektu korrosiboak antzeman zituen, horietatik azpimarratuz Arundeleko Marmolak. Industria Iraultzatik sufre dioxidoaren eta nitrogeno dioxidoaren emisioak handitu ziren. Haizea zela eta, zonalde industrialetatik gainerako lurraldetara zabaldu zen kutsadura eta horrekin euri azidoaren arrazoi diren gasak. 1852an, Robert Angus Smith kimikari eskoziarra lehena izan zen euri azidoaren eta poluzioaren arteko harremana erakusten, Manchesterren, Ingalaterran.

Euri azidoa garai hartan aurkitu arren, 1960ko hamarkada arte ez ziren hasi zientzialariak fenomenoa aztertzen. Ikerketak eta salaketak Europako iparraldeko herrialdeetatik hasi ziren, haiek baitziren kalte gehien jasaten zutenak.

Lurralde industrializatuetan euriaren eta lurrunaren pH-a neurtzean 2,4koak eta baxuagoak aurkitu izan dira. Hau arazo nabarmena da Txinan eta Errusian, baita inguruko lurraldeetan ere. Leku horietan sulfuroak dituzten ikatzak erretzen dituzte bero eta elektrizitatea sortzeko.

Euri azidoaren arazoa populazioaren handipenarekin eta industriaren hedapenarekin erlazionatua egoteaz gain, planeta osoaren zehar zabaldu da. Leku zehatzetako poluzioa txikitzeko erabiltzen diren tximiniek (smokestacks) euri azidoa hedatzen dute gasak atmosfera osoaren zehar askatzen baitituzte. Hala, sorlekutik urrun dagoen leku batean erortzen ahal da euria. Askotan zona menditsuak izaten dira, mendien altuera dela eta. Horren adibide da Eskandinavian isurtzen den euria, pH baxukoa dena (azidoa).

1972an lehenbiziko aldiz euri azidoak suposatzen zuen arazoa planteatu zen Nazio Batuen Konferentzian, Stockholmen. Bilkura horren helburua kontaminazioaren arazoak planteatzea zen. Suediako gobernuak poluzioari buruzko informe zabala aurkeztu zuen, zeinetan azaltzen zen urrun zeuden herrialdeetatik haizearen bidez sufre kontzentrazio altuak eramaten zirela haien lurretara, horiek gero prezipitatzen zirelarik. Konposatu oxidatu horien iturriak Britania Handiko planta termikoak ziren. Kutsadura horrek ekosistema nordikoak izorratzen zituela azaldu zuten, azido sulfuriko kantitate handiko euriak eta elurrak hango laku eta uretan erortzen baitziren.

Nola sortzen da

Azidifikazioa sortzen duen gas garrantzitsuena sulfuro dioxidoa (SO2) da. Bestalde nitrogeno oxidoak oxidatu egiten dira azido nitrikoa sortuz eta hauek garrantzia gehiago dute gaur egun sulfuro konposatuek duten kontrol zorrotzengatik.

Naturaren eragileak

Naturan sortzen den fenomeno nagusia sumendien gas isuriak dira, hauek oso azidoak diren lainoak sortzen dituztelako 2pH-ra iritsi izan diren euriak sortuz eta sumendi ondoko biztanle eta ekosistemari erasotzen diotenak. Gainera izaki bizidun batzuek ere konposatu sulfurikoak isurtzen dituzte, eta hauek gehien bat ozeanoetan sortzen direlarik, konposatua dimetil sulfida da. Azido nitrikoa duen euria garrantzi haundia du ekosistemetan, nitrogeno oro isurtzen delako lurrazalean landareek behar dutena asetuz. Konifera basoek ere lur nahiko azidoak izaten dituzte, baina hau ez da euri azidoari esleitu behar, baso hauek naturalki azidoak dira, beren hostoen azal aldaketak azidoak diren substantziak jalkitzen dituelako.

Gizakiaren eragina

Lehen esan bezala sulfuroa eta nitrogeno konposatuak dira euri azidoa sortzearen erantzule nagusiak; eta guk, gizakiok, hauek behin eta berriro atmosferara askatzen ditugu ibilgailuek, fabrikek, zentral elektrikoek, etab. sortzen dituztelako, batez ere erregai fosilak erabiltzen direnean eta hare gehiago ikatz minerala. Gas hauek ehunka kilometroz mugitu daitezke atmosferan zehar azido bilakatu eta jariatu baino lehen. Antzina fabriken tximinia txikiek arazo ugari ekarri zituzten hirietara (ikusi Londres XX. mendearen hasieran) eta hori ekiditeko tximiniak luzatu ziren baina hauek askatutako konposatuek altuago askatzen direnez urrutiago eraman daitezke kutsadura zabalduz.

Prozesu kimikoak

Erregaien errekuntzan sulfuro dioxidoa eta oxido nitrikoa sortzen dira, hauek azido sulfurikoan eta azido nitrikoan bilakatuz.

Gas fase kimika

Gas fasean sulfuro dioxidoa oxidatu egiten da.

${\ce {2SO2 + O2. -> 2SO3.}}$

Ondoren uraren presentziak azido sulfurikora aldaratzen du azkar.

${\ce {SO3 (g) + H2O (l) -> H2SO4 (aq)}}$

Nitrogeno dioxidoak hidroxido batekin erreakzionatzen du azido nitrikoa emanez

${\ce {NO2 + OH. -> HNO3}}$

Kimika hodeien presentzian

Hodeiak daudenean SO₂ bizkorrago galtzen da eta ezin da gas fasearekin bakarrik azaldu. Hau hodeietan dagoen ur tantek sortzen duten erreakzioarekin azaltzen da.

Hidrolisia

Sulfuro dioxidoa uretan disolbatzen da, eta ondoren hidrolisia egiten da oreka erreakzio batzuekin:

${\ce {SO2 (g) + H2O <=> SO2.H2O}}$

${\ce {SO2.H2O <=> H+ + HSO3-}}$

HSO₃⁻ ⇌ H⁺ + SO₃²⁻

Honek uretan azidotasuna edukitzea eragiten du sulfito ioia edukiz.

Oxidazioa

Sulfuroa oxidazioa duten erreakzio ugari daude, garrantzitsuenak ozonoarekin, hidrogeno peroxidoarekin (ur oxigenatua) eta oxigenoarekin (burdinak eta manganesoak katalizatzen dituzte, hauek ur tantetan egonda) direlarik.

Azido nitrikoaren arazoa

Gaur egun azido nitrikoak ematen ditu arazo gehienak euri azidoaren kasuan. Batez ere estatu orok euren legislazioan sufre konposatuen kontrola bermatu zutelako, baina nitrogeno konposatuen kontrola ez, eta honek azken urteetan %70-ean gutxitu den sufre euri azidoaren orden, azido nitrikozko euriak ez dira hainbeste jaitsi (%30 besterik).

North Carolina State University Raleighen dagoen unibertistate batek egindako ikerkuntza batzuen ondorioz ikusi da azido nitrikozko euriak zuhaitz batzuen hotzaren tolerantzia jaitsi dela. Honek ondorio haundiak izan ditzake, zuhaitz horiek ekosistema hotzean bizi badira eta euren tolerantzia jaisten bada hil egindo dira denbora pasa ahala.

Bestalde azido nitrikoak lurrean dagoen aluminioa askatzen du, eta hau intsektuentzako eta arrainentzako pozoitsua izaten da, gainera nitrogenoaren handipen honek espezie batzuen proliferazioa ekarriko du eta beste batzuen desagerpena.

Ondorioak

Euri azidoa sortzen duen kutsadura iturria ez da kaltetzen dituen eremuetan bertan egoten beti, gasak hara eta hona ibiltzen direlako atmosferan eta baldintza meteorologiko egokiak dauden edozein lekutan ezartzen direlako. Horregatik, kutsadura eragile gehien aireratzen duten herrialde industrializatuek kontuan hartu behar lukete beren jarduerek herrialde garatu gabeei ere eragiten dietela, eta, joera axolagabe horrekin, hango baliabide naturalak suntsitzen dituztela.

Euri azidoak hainbat ondorio izaten ditu eta garrantzitsua da hauen artean ezberdintzea:

Gizakien osasunean

Euri azidoa lurrazalean erortzean gizakien osasunean kalte egin dezaketen partikulak askatzen ditu. Partikula hauek biriketara iristen direnean arnas gaixotasunak sor ditzakete; hala nola, asma, bronquitis kronikoa, pneumonia eta beste batzuk gaixotasun kardiobaskularrak ere.

Ur ekosisteman

Ur ingurunetan lakuak dira ondorio larrienak jasaten dituztenak. Euriak utzitako azidoak errekek eta ibaiek eramaten dituzte. Ur horiek lakuetara isurtzen dira, eta hango animalia eta landaredia, kalteturik edo hilik geratzen dira.

Arrainetan duen ondorioa

Ekosistema hauetan, azidifikazioaren eragin kaltegarria guztiz frogaturik dago. Jatorri edo era honetako kutsaduraz konturatu ziren ikerlariak, 1960 eta 1970 urteen artean Suediako eta Norvegiako laku eta ibai ugarietako arrain eta anfibioen kantitatea murrizten ari zela era oso arin eta arriskutsu batean ohartuz lortu zuten. Honen ondorioz uretako animalia askoren ugalketa prozesua eraldatzen eta hondatzen da, espezie batzuk ezin baitira bizi pH 5.5 mailatik berako ur ingurunetan, batez ere hainbat izokin eta amuarrain. Euri azido honen eragina askoz nabarmenagoa da gainera harri ez karetsuko lurraldetako lakuetan, lurraldea karetsua denean, ioi alkalinoak ugariak dira lurrean eta neurri handian azidifikazioa neutralizatzen dute. Baina harriak granitoan edo kantoietan urriak diren azidoak direnean, lakuak eta ibaiak jasaten duten eragin kaltegarria askoz nabarmenagoa da ezarpen azidoen aurrean, hau ezin delako neutralizatua izan lurraren konposizioagatik.

Bi modutan eragin dezake; zuzenean, arrainen odolaren kimika aldatuz edo hauen arrautzen garapena geldituz. Eta zeharka, arrain motak eta janari kantitatea murriztuz edo ingurumeneko solubilitatea handituz (adb. Aluminioa, toxikoa dena arrainentzat, eta merkurioa arrainak jangaitzak bihurtzen dituena).

Lur ekosisteman

Lehorrean, basoak dira kalteturik handienak. Zenbait lekutan zuhaitzek hostoak galtzen dituzte, eta, euri azidoak lurreko konposizioa aldatzen duenez, aurreko oreka apurtu egiten da. Lur azidoan hasitako zuhaitzak, izozte edo lehorte garaian ez dute behar adinako defentsarik. Ondorioz, ahulezia honen eraginez basoetan dauden birus, onddo edo intsektuen erasoz galtzeko posibilitatea besterik ez dute.

Landareengan eta beste zenbait lurrazaleko gorpuzkerengan duen eragina ez dago hain argi, baina susmatzen da deituriko “basoen hilketa”-ren, mundu osoko baso gainazal handienengan eragina duena, arrazoietariko bat dela hau. Era beran badirudi ere lurrazaleko ekosisteman kalteak sortzen dituela lurrazalean eragiten dituen aldaketak direla eta, baina hauen ikasketan jarraitu beharra dago, benetan dituen eraginak aztertu ahal izateko.

Landareetan duen ondorioa

Basoaren hazkuntza eta lurzoruaren kimika motelak eta jarraiak direnez, ezin dira erraz frogatu. Hala eta guztiz ere, landareen ugalketa-fasean (polinizazioa, ernalkuntza eta hazien garapena) euri azidoari ahulak dira eta hauen ondorioak erraz azter daitezke.

Lurrazalean duen ondorioa

Euri azidoa lurzoruko mantenugaiak isurtzen ditu; metal toxikoak askatzen ditu eta hostodun gainazalen kimika aldatzen du.

Eragindako lekuak

Euri azidoaren efektuak jasaten dituzten lekuak, lehen komentatu bezala, orokorrean altitude handiko mendiak-eta dauden lekuak dira baina lur sentikorretan (euriaren azidotasuna neutralizatu ezin dituzten lurrak) ere efektu latzak dituzte, hala, Europan Poloniatik Eskandinaviaraino efektuak ikus ditzakegu, baita EEBBko ekialdean, Kanadako hego-ekialdean, Taiwanen eta Txinako hego-ekialdean ere. Baita ere industrializaziotu gabeko eremuetan; hala nola, Txinatik urruti dauden lekuetan non ikatza berogailurako, sukalderako eta ur garbiketarako erabiltzen den, edo Afrikako zonalde batzuetan ezen zuhaixkak erretzen diren larreak hazteko eta efektu berdinak dituzte.

Eraikuntzak

Euri azidoak kaltetutako estatuak.

Euri azidoak gizakien etxebizitzei ere kalte eragiten die, margoetako eta eraikuntzetako materialak ukituz, ondorioz kaltetu ez ezik

apurtu ditzakeelako. Arnastutako hautsak, gasak eta partikulak substantzia kantzerigenoak izan daitezke.

Metal (adibidez brontzea) eta eraikuntzen korrosioa da euri azidoak sorturiko beste kalteetariko bat. Airearekin kontaktuan dauden artelanak eta eraikuntzak gero eta abiadura handiagoarekin desegiten ari dira, industralizazioa baino lehenagoko degradazio-maila ikusita, eta hau bereziki atmosferara gero eta sufre eta nitrogeno (azidotasunaren eragile) gehiago isurtzen delako gertatzen da.

Atenaseko Akropolia azken 30 urtetan arras kaltetua izan da, eta horrekin batera antzeko materialekin egindako espainiar eta italiar altxor artistikoak. Bitxia da kontutan hartzen badugu orain arte, zaharrak izan arren, ongi kontserbatu direla.

Orokorrean, airearekin kontaktuan eta isuritako konposatu azidoekin erreakzionatzen ahal duten materialez egindako eraikuntza edo artelan guztiak kaltetuak izan daitezke.

Zientzialariek SO₂ eta NO_x bolumena erreduzitzeko hainbat modu aurkitu dituzte. Bihurgailu katalitikoak SO₂ eta NO₂ ezabatzeko eta plasma teknologia gas toxikoak bereizteko (NO_x, SO_x, CO, CO₂, merkurio lurruna eta konposatu organiko lurrunkorrak diren konposatuak degradatzeko).

Atenaseko Akropolia marmolez egindakoa, euri azidoz kaltetua.

Konponbidea

Industriak zenbait teknika garatu ditu ingurumenaren babeserako eta era berean zenbait disposizio legal eta nazioarteko hitzarmenak sortu dira produktu arriskutsu eta erasokorren kontzentrazioak kontrolatzeko. Era honetan, enpresa asko teknologia berri hauek aplikatzen ari dira eta baimenduriko emisio mailen azpitik dihardute.

Espainian, industrializazioaren eta kontsumo energetikoaren kontzentrazioaren ondoriozko efektuen ardurak, 1972ko ingurumen atmosferikoaren babeserako legea argitaratzea ekarri zuen. Honek aurrera pauso garrantzitsu bat suposatu zuen mugaz gaindiko eremuetan. Arazoa 1982ko Genevako hitzarmenean aztertu zen eta, ondoren, Helsinki 1985, Sofia 1988, Geneva 1991, Oslo 1994, Aarhus 1998ko ingurumenaren babeserako protokoloetan. Bertan teknologia oso kutsatzaileen eta zaharkituen erabilera debekatu zen.

Euri azidoaren ondoriozko arduretariko bat beraz, atmosferara isuritako nitrogeno eta sufre partikulak dira, azido sulfuriko eta azido nitriko tanta moduan bukatzen dutenak.

Neurriak

Hainbat neurri hartuz konpon daiteke euri azidoaren arazoa:

• Uren azidotasuna neutralizatzeko teknikak baliatzea: base gisa diharduten substantziak eranstea edo iragazkiak ipintzea, adibidez. Teknika horiek, dena den, garestiak dira eta arazoa epe motzean konpontzeko bakar-bakarrik erabil daitezke.

• Gas kaltegarrien igorpena murriztea. Arazoari sustraiak moztea litzateke hau, petrolioaren, gasaren eta ikatzaren erabilera murriztuz, eta, industrian eta garraioan, energia berriztagarrien alde jokatuz.

• Teknologiak hobetzea. Energia eraginkortasun eta zentzu handiagoz erabiltzeak eta igorritako gasei garbitasun sistema hobeak aplikatzeak arazoa konpontzen lagunduko lukete.

• Zentral termikoek isurtzen duten poluzioa kontrolatu behar da tximinian iragazki egokiak ipiniz. Ikatza erabiltzen dutenek gasen desulfurazioa deritzona egiten dute, zeinetan sulfuroak dituzten gasak kentzen diren gainontzeko gasetatik

• Ibilgailuen ihes-tutuetatik botatako gasen kantitatea gutxitzeko katalizatzaileak erabiltzea.

• Ibilgailu partikularrak gutxiago erabili behar da eta garraio publikoak edo bizikleta gehiago erabiltzea komenigarria da, ibilgailu motorizatuek nitrogeno oxidoak askatzen baitituzte.
• Lakuetan eta ibaietan konposatu basikoak gehitzea pHa neutralizatzeko.

Ikus, gainera

• Airearen kutsadura

Kanpo estekak

• Datuak: Q40178
• Multimedia: Acid rain / Q40178