La quema de carbón y gasolina produce muchos iones de óxido de nitrógeno, que causan contaminación del aire y lluvia ácida. Pero la lluvia normal también contiene óxido de nitrógeno debido a la presencia de gas nitrógeno en la atmósfera. Los rayos pueden hacer que el gas nitrógeno reaccione con el oxígeno para producir óxidos de nitrógeno, que es la fuente natural de nitrógeno en la lluvia normal. El nitrógeno circula por todo el ecosistema global, pasando del gas nitrógeno al amoníaco, a los nitritos y nitratos, y finalmente regresa a la atmósfera como gas nitrógeno. La actividad humana, como las centrales eléctricas y los automóviles, puede aumentar la cantidad de nitrógeno liberado al aire y, por lo tanto, aumentar la cantidad de nitrógeno en el agua de lluvia.
Golpeado por un rayo
El agua pura tiene un pH de 7, lo que significa que es neutra, no ácida ni básica. Sin embargo, el agua de lluvia natural es ligeramente ácida, con un pH de 5.6, porque la parte de la atmósfera que contiene nubes también contiene dióxido de carbono, dióxido de azufre y dióxido de nitrógeno, que se combinan con el agua para formar ácidos. El gas nitrógeno en la atmósfera (N2) es alcanzado por un rayo para convertirse en monóxido de nitrógeno (NO), que reacciona con el oxígeno (O2) para producir dióxido de nitrógeno (NO2). El NO2 luego reacciona con el agua para formar ácido nítrico (HNO3). Por tanto, el agua de lluvia contiene nitrógeno en forma de ácido nítrico.
De abajo hacia arriba
El nitrógeno también llega al agua de lluvia debido a la contaminación del aire en la superficie. La quema de combustibles fósiles en forma de carbón y gasolina produce iones de nitrito (NO2-) y nitrato (NO3-). Cuando las temperaturas de combustión superan los 538 grados Celsius, el nitrógeno y el oxígeno se combinan para formar óxidos de nitrógeno. Los iones de nitrito y nitrato ingresan a la atmósfera e interactúan con el vapor de agua para convertirse en ácido nitroso o ácido nítrico, respectivamente. Estos ácidos son parte de lo que causa la lluvia ácida, que daña propiedades y daña la vegetación.
Actividad humana
La actividad humana genera grandes cantidades de iones de nitrito y nitrato que ingresan a la atmósfera para causar lluvia ácida. Las principales fuentes son la quema de carbón en las centrales eléctricas y la gasolina en los automóviles. Las plantas de energía en el Medio Oeste de Estados Unidos liberan millones de toneladas de óxidos de nitrógeno al aire cada año. Los óxidos de nitrógeno en el aire no solo provocan lluvia ácida que mata la vegetación, entran en ríos y lagos como escorrentía de lluvia ácida y actúan como fertilizante, lo que daña el equilibrio del ecosistema.
Sucede naturalmente
El nitrógeno es un elemento importante en los organismos vivos y se cicla naturalmente en todo el ecosistema. El ciclo del nitrógeno convierte el gas nitrógeno (N2) en la atmósfera en una forma biodisponible para los organismos que no pueden fijar nitrógeno. Las bacterias fijadoras de nitrógeno en el suelo y las raíces de las plantas convierten el gas N2 en amoníaco. Luego, las bacterias nitrificantes convierten el amoníaco en nitritos y nitratos. Las plantas absorben los iones de óxido de nitrógeno y amoníaco en sus estructuras, que son consumidas por los animales. Cuando estos animales mueren y se descomponen, el amoníaco (NH3) en sus cuerpos se libera nuevamente al suelo. Por último, las bacterias desnitrificantes convierten los nitritos y los nitratos de nuevo en gas nitrógeno, reintroduciendo nitrógeno en la atmósfera.