Piogge acide: il processo di formazione e le conseguenze di questo fenomeno sull’ambiente”

Le piogge acide sono il risultato di una reazione chimica tra il vapore acqueo presente in atmosfera e alcuni gas inquinanti, come il diossido di zolfo (SO2) e gli ossidi di azoto (NOx). Questi gas, provenienti soprattutto dalle attività industriali e dai veicoli, reagiscono con l’umidità dell’aria e si trasformano in acidi. Quando questa aria umida si condensa e cade a terra sotto forma di pioggia, neve o grandine, porta con sé un basso pH, rendendo le precipitazioni molto acide.

Le piogge acide non sono però solo un problema ambientale: hanno conseguenze anche per la salute umana, per la vegetazione e per i suoli. Questi acidi possono danneggiare la salute respiratoria, influenzare l’equilibrio ecologico, rendere i corsi d’acqua e i suoli più acidi e quindi inadatti per molte specie vegetali e animali. Inoltre, si riscontrano danni anche a monumenti e edifici, causando la corrosione di materiali e superfici.

La buona notizia è che è possibile ridurre le emissioni alla fonte, ad esempio con il miglioramento delle tecnologie industriali e dei sistemi di trasporto. Inoltre, esistono tecniche di abbattimento delle emissioni, come i filtri antisolfora e l’uso di carburanti a basso contenuto di zolfo. La prevenzione, la riduzione delle emissioni e la protezione dell’ambiente sono fondamentali per contrastare il fenomeno delle piogge acide.

Qual è il significato di “acide”?

Il concetto di piogge acide è strettamente legato al concetto di pH, che rappresenta il livello di acidità di una sostanza. La scala del pH va da 0 a 14, dove 0 indica massima acidità e 14 massima basicità. A titolo di esempio, l’acido delle batterie per automobili ha un pH di 1, mentre la soda caustica ha un pH di 13. Nel mezzo, si trova ad esempio il latte, con un pH di 6.5. Si tenga presente che la scala del pH è logaritmica, quindi ogni valore è dieci volte più grande del precedente.

Normalmente, la pioggia ha un pH di circa 5.6, ma in alcuni casi può raggiungere valori vicini a pH 4, che è così acido da risultare letale per la maggior parte dei pesci.

Qual è il processo di formazione delle piogge acide?

L’acidificazione della pioggia è un fenomeno causato principalmente dalle emissioni di particolari gas nell’atmosfera, come il diossido di zolfo (SO2) e gli ossidi di azoto (NOx). Questi gas possono originare sia da fenomeni naturali, come le eruzioni vulcaniche, sia da attività umane. Secondo uno studio di Greenpeace del 2024, circa il 60% del diossido di zolfo presente nell’atmosfera è di origine antropica, mentre il restante 40% ha origine naturale. Per quanto riguarda il diossido di azoto, la percentuale antropica varia tra il 20% e il 50%, secondo i dati del centro di ricerca UCAR degli Stati Uniti. Si tratta quindi di un problema causato anche dall’attività umana, che può avere gravi conseguenze sull’ambiente.

SO 2

Il biossido di zolfo, presente nell’atmosfera, viene principalmente prodotto dalla combustione del carbone, responsabile del 65% delle emissioni, e in misura minore dalla combustione del petrolio e dei suoi derivati, che contribuisce per circa il 20%. Secondo i report di Greenpeace e del CREA (Centro di Ricerca sull’Energia e sull’Aria Pulita) del 2024, l’India è il Paese responsabile del 21% del totale delle emissioni di SO2, seguita dalla Russia e dalla Cina, entrambe con valori leggermente inferiori al 20%.

È importante sottolineare che il SO2, essendo un gas, reagisce con l’acqua (come ad esempio durante la pioggia) producendo acido solforico (H2SO4), che è il principale colpevole dei danni all’ambiente. Anche se il gas in sé non provoca danni diretti all’ambiente, dato che è anche un gas serra, è la sua forma acida che impatta direttamente sugli ecosistemi.

Non tutta la colpa può essere attribuita all’attività umana, però. Secondo lo studio di Greenpeace, nel 2024 l’attività vulcanica è stata responsabile del 40% del totale delle emissioni di biossido di zolfo a livello globale.

NO 2

Gli ossidi di azoto, chiamati comunemente NOx, rappresentano un gruppo di composti che possono assumere diversi valori numerici. Tuttavia, per semplificare, ci concentreremo principalmente sull’NO2, in quanto è il più abbondante e influente di questa famiglia di ossidi.

L’NO è il gas che precede la formazione di NO2 e si forma a sua volta dalla reazione chimica tra N2 e O2. Questi due gas presenti in atmosfera possono reagire ad alte temperature, soprattutto durante i processi di combustione. Da qui, i principali produttori di NO sono i motori a scoppio delle automobili e le centrali termoelettriche.

Una volta prodotto l’NO, questo reagisce con l’ossigeno dell’aria, formando prima l’NO2 e successivamente l’acido nitrico. Come nel caso dello zolfo, anche in questo caso, NO e NO2 agiscono come gas serra, ma il problema maggiore per gli ecosistemi è rappresentato dall’acido nitrico che si forma quando entrano in contatto con l’acqua.

Anche per gli ossidi di azoto, la natura ha un ruolo importante: la maggior parte della produzione globale è legata a fenomeni naturali, come le emissioni vulcaniche e la decomposizione della materia vegetale. Secondo il centro di ricerca UCAR, si stima che in natura si producano annualmente tra le 20 e 90 milioni di tonnellate di ossidi di azoto, mentre il contributo antropico è di circa 24 milioni di tonnellate all’anno. La differenza principale è che i prodotti naturali sono distribuiti in modo piuttosto uniforme nell’atmosfera, mentre quelli antropici si concentrano soprattutto nelle aree industriali e urbane da cui provengono.

Quali sono i possibili impatti, danni e conseguenze delle piogge acide sull’uomo e sull’ambiente?

Le piogge acide rappresentano un grave problema per l’ambiente, soprattutto per gli ecosistemi acquatici e forestali. Questo fenomeno provoca un abbassamento del pH delle acque, compromettendo la vita dei pesci e di altre specie acquatiche. Inoltre, danneggia il suolo dei boschi e delle foreste, contribuendo al deperimento degli alberi.

I danni non riguardano solo la natura, ma anche i nostri monumenti sono soggetti all’azione corrosiva delle piogge acide. I materiali come il marmo, ad esempio, subiscono un consumo progressivo a causa dell’acidità della pioggia.

Fortunatamente, per quanto riguarda la salute umana, le piogge acide non rappresentano un rischio diretto. Anche se si viene colti impreparati da una pioggia acida, non c’è alcun pericolo per il nostro corpo. Tuttavia, per le persone con problemi respiratori, l’esposizione allo smog durante le piogge acide potrebbe peggiorare la loro situazione.

In conclusione, le piogge acide costituiscono una minaccia per l’ambiente e per il patrimonio storico-artistico, ma non rappresentano un pericolo diretto per la salute umana.

Quali sono le azioni che possiamo intraprendere per diminuire l’impatto delle piogge acide?

L’inquinamento atmosferico è un problema globale che richiede un approccio globale. Le sostanze inquinanti si diffondono facilmente da un paese all’altro a causa della circolazione dell’aria, pertanto è necessario un accordo internazionale per regolare le emissioni in modo uniforme.

Il Clean Air Act del 1990 ha imposto una riduzione del 40% delle emissioni di solforo dalle centrali elettriche, e secondo l’Agenzia europea dell’ambiente, la quantità di SO2 è diminuita del 70% dal 1990 al 2024.

Per ridurre le emissioni di SO2, è necessario rimuovere lo zolfo dal carbone e dal petrolio prima della combustione. Questo può essere fatto introducendo del carbonato di calcio in polvere nelle centrali elettriche, che reagendo produce CO2 e CaSO3 (gesso). Tuttavia, va tenuto conto del fatto che non tutto il SO2 viene assorbito e una parte continua a essere dispersa in atmosfera.

Per ridurre le emissioni di NO2, vengono utilizzati i catalizzatori a base di platinoidi, che bloccano i gas nocivi prima che vengano emessi dal veicolo.

Dove si trovano le aree in cui le piogge acide sono concentrate

La pioggia acida è un fenomeno causato principalmente dall’emissione di anidride solforosa (SO2) e ossidi di azoto (NO2) nell’atmosfera. Questi composti, di origine antropica, reagiscono con l’acqua e altri gas presenti nell’aria, formando acidi che precipitano a terra con le piogge.

Le aree fortemente industrializzate sono le più colpite da questo fenomeno. Ad esempio, la zona nord-orientale degli Stati Uniti, la parte sud-orientale della Cina e l’Europa centro-orientale sono tra le aree maggiormente interessate.

Nella vita di tutti i giorni, non è semplice riconoscere se la pioggia è acida. Tuttavia, è possibile effettuare un’analisi dei campioni in laboratorio per confermarlo. A livello pratico, è possibile intuire la presenza di pioggia acida osservando lo stato di conservazione degli edifici storici.

Questi edifici, spesso costruiti con materiali come il marmo e il calcare, sono particolarmente sensibili alla corrosione causata dalla pioggia acida. Di conseguenza, il deterioramento degli edifici storici può essere un segnale della presenza di pioggia acida nella zona.