La actual preocupación por la lluvia
ácida nació cuando Odén analizó los
datos recogidos en 160 lugares de la Red Química Europea
del Aire durante el período de 1956 a 1966. Él
demostró que la precipitación se había hecho
cada vez más ácida en algunas partes de Europa
durante este período. ¿QUÉ ES ? La lluvia
ácida es una precipitación acuosa que contiene en
disolución los ácidos sulfúrico y
nítrico producidos por la combinación de los
óxidos de azufre y de nitrógeno y otros componentes
(mercurio, cadmio, óxido de carbono…) : NO2 +
OHÞHNO3 ácidos muy solubles en agua SO2 + 2OHÞ
H2SO4 Una lluvia se considera ácida si su pH es inferior a
5,6 ; este valor correspondería a unas condiciones
atmosféricas preindustriales debido a los gases que lleva
disueltos, incluido el CO2. La lluvia ácida es una
consecuencia directa de los mecanismos de autolimpieza de la
atmósfera. Esta lluvia depende de la mezcla de
contaminantes, pero, ¿que contienen estas mezclas ?.
Cuando los combustibles fósiles arden y los minerales que
contienen azufre se funden, este se convierte en SO2 gaseoso,
además las elevadas temperaturas de la combustión
llevan la oxidación de nitrógeno atmosférico
y a la consiguiente formación de NO y en menor grado de
NO2. Cuando estos contaminantes primarios salen de sus fuentes,
la concentración atmosférica de los mismos
disminuye : al mezclarse las nubes (penachos) de aire contaminado
con el aire limpio, al perderse los contaminantes cuando se
depositen y al transformarse algunos de ellos. Con la
formación de contaminantes secundarios tienen lugar dos
transformaciones de especial importancia : a) La reacción
a la luz del sol entre los óxidos de nitrógeno y
los hidrocarburos (queroseno) para formar el ozono. b) La
creciente posibilidad de transformarse con el tiempo en
ácidos sulfúricos y nítricos. La
mayoría de los primeros reaccionan con otras sustancias
para formar partículas, como el sulfato de
amoníaco, mientras que cantidades significativas de
ácido nítrico alcanzan sus objetivos en forma de
gas. No obstante, los productos de la reacción en
partículas de ácido nítrico, han llegado a
ser relativamente más importantes a medida que cobran
importancia las emisiones de contaminantes de los
vehículos.Según Albert, L; Este fenómeno se
debe a la incorporación y formación de compuestos
ácidos en la atmósfera a partir de emisiones (como
partículas y gases) de vehículos de motor y de
fuentes industriales, además de aquellos contaminantes que
son emitidos por fuentes naturales como los procesos
geológicos (erupciones volcánicas) y
biológicos (emisiones biogénicas derivadas de
distintos tipos de fermentación aeróbica y
anaerobia), incendios forestales y descargas
eléctricas.
En las zonas industrializadas, los
precursores primarios de la lluvia ácida son el
bióxido de azufre (SO2) y los óxidos de
nitrógeno (NOx) presentes en la
atmósfera.
La lluvia ácida se produce cuando
estos gases son oxidados en la atmósfera y reaccionan con
el agua de lluvia formando los ácidos respectivos. El SO2
genera los ácido sulfuroso (H2SO3) y sulfúrico
(H2SO4), de la misma forma los ácidos nitroso (HNO2) y
nítrico (HNO3):
SO2+H2O H2SO3
SO2+O SO3 + H2O H2SO4
2NO2 +H2O HNO2 + HNO3
Efectos de la Lluvia
Ácida
A. En la Salud
En presencia de neblinas, gases, aerosoles
y partículas ácidas, han permitido detectar efectos
adversos en poblaciones sensibles a las enfermedades
respiratorias agudas, así como en personas de edad
avanzada con problemas cardíacos y/o
circulatorios.
B. En el Medio Ambiente
Según Albert, L; Los cuerpos de agua
superficiales, como ríos, lagos y estanques, son los
primeros recursos afectados por las precipitaciones
ácidas, el efecto inmediato puede ser amortiguado por su
contenido de carbonatos, bicarbonatos y otros compuestos
básicos.
En los ecosistemas forestales, se pierde
follaje, se reduce el crecimiento y mortalidad. Las plantas
acumulan mayores cantidades de metales pesados, siendo ingeridos
posteriormente por los herbívoros.
C. En los Materiales
Según Albert, L; El deterioro de los
materiales, en particular, los de construcción, originando
un costo para la sociedad, significando la pérdida del
patrimonio cultural, como monumentos históricos y zonas
arqueológicas.
Daños
Medioambientales
La lluvia ácida provoca impactos
ambientales importantes. Ciertos ecosistemas son más
susceptibles que otros a la acidificación.
Típicamente, éstos tienen normalmente suelos poco
profundos, no calcáreos, formados por partículas
gruesas que yacen sobre un manto duro y poco permeable de
granito, gneis o cuarcita. En estos ecosistemas puede producirse
una alteración de la capacidad de los suelos para
descomponer la materia orgánica, interfiriendo en el
reciclaje de nutrientes. En cualquier caso, además de los
daños a los suelos, hay que resaltar los producidos
directamente a las plantas, ya sea a las partes
subterráneas o a las aéreas, que pueden sufrir
abrasión (las hojas se amarillean). Además, la
producción primaria puede verse afectada por la toxicidad
directa o por la lixiviación de nutrientes a través
de las hojas. No obstante, existen algunos casos en que se ha
aportado nitrógeno o fósforo al medio a
través de la precipitación ácida en los que
la consecuencia ha sido el aumento de producción ya que
ese elemento era limitante.
Hay también evidencias
incontrovertibles de daños producidos en los ecosistemas
acuáticos de agua dulce, donde las comunidades vegetales y
animales han sido afectadas, hasta el punto de que las
poblaciones de peces se han reducido e incluso extinguido al caer
el pH por debajo de 5, como ha ocurrido en miles de lagos del sur
de Suecia y Noruega. Estos efectos se atenúan en aguas
duras (alto contenido en carbonatos), que amortiguan de modo
natural la acidez de la precipitación. Así, de
nuevo, los arroyos, los ríos, las lagunas y los lagos de
zonas donde la roca madre es naturalmente de carácter
ácido son los más sensibles a la
acidificación. Uno de los grandes peligros de la lluvia
ácida es que su efecto en un ecosistema particular,
además de poder llegar a ser grave, es altamente
impredecible.
Contaminantes y sus
efectos
Los agentes causantes de la
acidificación son el dióxido de azufre, los
óxidos de nitrógeno y el amoníaco,
provenientes de las emisiones de las grandes centrales
térmicas que queman combustibles fósiles, los
motores de los coches, las calefacciones, las plantas
industriales y y el amoníaco aportado en grandes
cantidades en el estiércol en zonas con elevado
número de explotaciones ganaderas intensivas. Los
principales responsables son los dos primeros: el dióxido
de azufre (SO2) y los óxidos de nitrógeno (NOx).
Dichas sustancias pueden reaccionar con el oxígeno
atmosférico y disolverse en el agua de lluvia, produciendo
al caer la llamada "lluvia ácida".
En zonas con escasez de precipitaciones, se
produce la llamada "deposición seca", que se debe a la
deposición directa sobre las hojas de los
árboles o en el suelo.
También puede ocurrir que las
sustancias contaminantes se mezclan con las gotas de niebla,
produciéndose la "deposición oculta", cuya acidez
puede llegar a ser 10 veces superior a la de la
lluvia.
Por otro lado, y especialmente en zonas con
un elevado número de horas de insolación, los
óxidos de nitrógeno pueden intervenir junto con
compuestos orgánicos volátiles (CVO) en complejas
reacciones fotoquímicas, dando lugar a la formación
de ozono troposférico, que es un contaminante secundario
fuertemente oxidante.
El proceso de acidificación se ve
influido por un gran número de factores, que hacen que los
efectos sean variables de unas zonas a otras; entre ellos caben
destacar: la sensibilidad de los suelos y de las aguas a la
acidez, así como la concentración de
partículas contaminantes. Donde el nivel de
deposición acidificante excede la capacidad tampón
del medio, los problemas de acidificación surgen tarde o
temprano. Así surge el concepto de "carga crítica",
que se define como aquella exposición por debajo de la
cual los efectos dañinos significativos sobre los
elementos sensibles del ambiente no ocurren según el
conocimiento actual. En 1990 alrededor de 87 millones de
hectáreas naturales eran afectadas por niveles de
deposición ácida que excedían la habilidad
de la naturaleza para compensar la llamada "carga
critica".
Además, hay que tener en cuenta que
dichas partículas contaminantes pueden ser transportadas a
largas distancias, lo que supone que el problema de la
acidificación no reconoce ninguna frontera. De este modo,
el Reino Unido ha sido acusado por los países escandinavos
de ser el principal causante de la acidificación de sus
lagos, debido al transporte de sus emisiones a través de
los vientos.
Acidificación del agua
Hacia los años 50 se
descubrió que los peces estaban desapareciendo de los
lagos y canales de Escandinavia del sur, y hoy día, unos
14.000 lagos suecos se encuentran afectados por la
acidificación, con el daño que ello conlleva para
el crecimiento y vida animal. Estos daños también
se ha extendido al Reino Unido y Los Alpes.
Agotamiento del suelo
La sensibilidad a la acidificación
es mayor en aquellas tierras donde la degradación de los
minerales se produce lentamente. Cuando el suelo se acidifica, es
esencial que sus nutrientes se lixivien, lo cual reduce la
fertilidad de la tierra. Además, el proceso de
acidificación también libera metales que pueden
dañar a los microorganismos del suelo responsables de la
descomposición, así como a los pájaros y
mamíferos superiores de la cadena alimentaria, e incluso
al hombre.
Desaparición de plantas y
animales
La sensibilidad de cada especie a los
contaminantes y a la acidificación es variable, siendo los
grupos más sensibles los peces, los líquenes, los
musgos, ciertos hongos, algunos de ellos esenciales para la vida
de los árboles, y los organismos acuáticos
pequeños.
Daños en bosques y su
desaparición
Del estudio europeo de 1996 se deduce que
cada cuarto de árbol examinado aparecía
dañado, de forma que la pérdida de hojas o
acículas excedió el 25 por ciento. Las causas de
este daño son muy diversas, pero la mayoría de los
investigadores están de acuerdo en que los principales
factores causantes son la acidificación del suelo y las
altas concentraciones de ozono troposférico.
En Suiza, la disminución de la
superficie arbolada que retiene las avalanchas y corrimientos de
tierra, pone en peligro miles de hogares y en Alemania a finales
de los 80 más de la mitad de los bosques estaban
dañados o muriendo.
En el sur de Europa aún queda mucho
por estudiar sobre la contaminación atmosférica
como causa de degradación y muerte de los bosques. Los
elementos contaminantes se introducen en el vegetal, alterando en
distinta medida su metabolismo, siendo la fotosíntesis y
la respiración los dos procesos afectados. Como resultado
se produce un debilitamiento gradual de la planta, que cada vez
se hace más sensible a las plagas y enfermedades, y a la
deficiencia hídrica. Esto hace que sea muy difícil
demostrar que la causa real de la muerte de los bosques es la
contaminación, ya que en última instancia son otros
los agentes que acaban instalándose sobre el árbol
debilitado, provocando en muchas ocasiones su muerte. No
obstante, en casos de concentración muy alta de
contaminantes sí aparecen síntomas claros de
defoliación y decoloración directamente achacables
a la contaminación. La coincidencia de zonas
dañadas con las zonas de mayor concentración de
azufre en las hojas es un dato clarificador, y una evidencia del
transporte de contaminantes la tenemos por ejemplo en la
concentración de azufre que se encontró, a
través de un estudio realizado por el ICONA a lo largo de
1987, en los árboles del preparque en Doñana,
probablemente procedente del foco del polo industrial de Huelva.
Las mayores conexiones entre altas concentraciones de azufre y
daños en la vegetación se encontraron en regiones
como Murcia, País Vasco, Galicia y algunas zonas de
Cataluña.
Efectos negativos sobre la salud
Nosotros mismos nos vemos afectados por la
polución aérea, tanto directamente, como resultado
de respirar los contaminantes perjudiciales, como indirectamente,
debido a que la acidificación del suelo conduce a que los
metales tóxicos se introduzcan en la cadena
alimentaria.
Corrosión y destrucción de la
herencia cultural
Las edificaciones y los monumentos
históricos de más de una docena de países
europeos, y entre ellos España, están experimentado
una corrosión acelerada. Así, por ejemplo, el
Partenón ha sufrido más en los últimos 30
años el efecto de la erosión de lo que lo hizo
durante los 2.400 anteriores y en nuestro país el tesoro
pictórico del museo del Prado, ha estado sufriendo la
deterioración a causa de la
contaminación.
Todo ello se debe a las emisiones de
dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno, que
se convierten en ácidos fuertes que atacan tanto a
edificios antiguos como nuevos, siendo los más afectados
los objetos y estructuras de materiales fácilmente
degradables, como la caliza y la piedra arenisca.
Otros efectos de los contaminantes
distintos de la acidificación
Los contaminantes que causan la
acidificación también toman parte en algunos
problemas medioambientales:
Eutrofización. La deposición
de nitrógeno procedente de las emisiones de óxidos
de nitrógeno y amoníaco, conduce a un excesivo
nivel de nutrientes en ambientes que normalmente son
pobres, causando un declive de la biodiversidad. Así
mismo, el exceso de nitrógeno también es un
problema en los mares y océanos, donde el desarrollo
anormal de la masa de algas provoca el empobrecimiento en
oxígeno.
El ozono troposférico, tal como se
explicó anteriormente, se forma en la atmósfera por
los óxidos de nitrógeno y los compuestos
orgánicos volátiles en presencia de la luz del sol.
Es un gas venenoso que daña cosechas agrícolas,
árboles y personas. Se trata de un importante contaminante
transfronterizo que en ocasiones puede afectar a diversos
países vecinos. En el norte de Europa se ha estudiado con
cierto detalle la fenomenología de este gas, mientras que
en el sur de Europa, aún se desconocen muchos de los
procesos y condiciones implicados en la formación de altas
concentraciones de ozono. Esta región presenta ciertas
peculiaridades que influyen en la aparición de episodios
fotoquímicos tales como: altas temperaturas, elevada
insolación, orografía compleja, altas emisiones
biogénicas, ciclos diarios de vientos locales, etc. No
obstante, en toda Europa se han detectado elevados niveles de
ozono que frecuentemente superan los umbrales de
protección a la salud y a la vegetación
establecidos en la Directiva 92/72 CEE. Esto ha llevado a la
necesidad de reunir toda la información relevante por
parte de los Estados miembros, con objeto de elaborar la futura
directiva hija sobre el ozono. Con dicho fin, del 4 al 7 de marzo
de 1997 se celebró en Valencia el I Seminario
Técnico sobre la Contaminación por Ozono
Troposférico en el sur de Europa.
El cambio climático. Casi la
totalidad del azufre y una gran proporción de los
óxidos de nitrógeno que se emiten a la
atmósfera proceden de la combustión del
carbón y otros combustibles fósiles, siendo estos
también la fuente de emisión del dióxido de
carbono que contribuye al cambio climático.
Medidas para reducir las
emisiones
Para evitar los daños por
acidificación, eutrofización y ozono
troposférico, la demanda mínima supondría
una reducción de las emisiones de óxidos de azufre
y óxidos de nitrógeno en al menos un 90 %, y un 75
% en aquellas de compuestos orgánicos volátiles y
amoníaco, con respecto a los niveles detectados a
principios de los años 80. No obstante, las necesidades
son variables entre los distintos países y regiones,
dependiendo de la intensidad de tales emisiones.
En el período de 1980 a 1995, las
emisiones de azufre en Austria, Finlandia y Suecia cayeron por
encima del 80 %, las de óxidos de nitrógeno en un
10 % y las de amoníaco en un 15 % aproximadamente. Estos
datos muestran que se está llevando a cabo una importante
labor, pero aún queda un largo recorrido para alcanzar el
objetivo de no sobrepasar las cargas críticas.
El consejo de administración de
ambiente de la Comisión europea, en sus preparaciones para
las estrategias de la UE para combatir la acidificación y
la contaminación por ozono troposférico,
estimó que las medidas ya acordadas o propuestas, llevadas
totalmente a cabo, reducirían las emisiones europeas
totales de los cuatro contaminantes que acidifican y forman ozono
– dióxido de azufre, óxidos de nitrógeno,
compuestos orgánicos volátiles y amoníaco -,
en un 62, 38, 37 y 16 %, respectivamente, hacia el año
2010, en comparación con los niveles de 1990. Esto
supondría una reducción de la superficie de
áreas naturales en las que se superan las cargas
críticas de acidificación en un 80%, de 93 millones
de hectáreas en 1990 a 17 millones de hectáreas
hacia el 2010. A su vez, descendería en aproximadamente
dos tercios la exposición de seres humanos a las
concentraciones excesivas de ozono.
Es posible reducir las emisiones de
contaminantes aéreos a los niveles de las cargas
críticas, sin realizar grandes sacrificios financieros o
materiales. Esto puede llevarse a cabo de muy diversas formas,
aunque básicamente se identifican dos tipos de medidas:
técnicas, que implican la aplicación de medios
tecnológicos, y estructurales, que suponen un uso
más eficiente de la energía. Sin embargo, es
difícil establecer una separación entre ambas
estrategias, y en la mayoría de los casos resulta
más rentable la combinación de ambas, tanto desde
el punto de vista medioambiental como desde el económico;
la reducción de las emisiones de contaminantes
acidificantes simplemente aplicando las técnicas
disponibles, no es el mejor medio ni el más barato.
Resulta más sostenible a largo plazo la sustitución
de la energía fósil por fuentes de energía
renovables, así como la modificación de los medios
de transporte, procurando también el descenso de los
niveles del gas predominantemente responsable del efecto
invernadero: el dióxido de carbono. No obstante,
según un estudio desarrollado en relación con la
estrategia de acidificación de la Comisión de la
UE, la adopción de un grupo de medidas basadas en las
mejores técnicas disponibles aún resultaría
rentable, ya que a pesar de suponer un coste anual de 73 mil
millones de ecus hacia el año 2010, los ingresos en forma
de salud mejorada y corrosión reducida de los edificios
alcanzarían hacia el mismo año al menos un valor de
91 mil millones de ecus. Esto además conllevaría
beneficios adicionales, tales como la reducción
drástica de la eutrofización en Europa, así
como del problema de la acidificación de los
ecosistemas.
Tecnología para el control de las
emisiones
Tanto las plantas de combustión como
los vehículos, pueden equiparse con tecnología de
control de emisiones que puede eliminar en un 90 %, e incluso
más, las emisiones de carácter acidificante. Pero
además a largo plazo será necesario sustituir el
carbón y otros combustibles fósiles.
En el caso del SO2, se puede actuar en tres
puntos distintos del ciclo para reducir las emisiones: eliminando
el azufre del combustible, eliminándolo durante la quema o
desulfurando los gases emitidos.
- La eliminación de
azufre o desulfuración del combustible supone la
eliminación del máximo contenido de azufre
combustible del carbón antes de su combustión. Este
azufre puede encontrarse en forma orgánica o
inorgánica, y solamente este último se elimina
mediante el lavado del carbón. El carbón se
tritura, separándolo posteriormente del azufre por
distintos métodos. La instalación de una planta de
lavado en las centrales que queman lignitos, es una medida
necesaria para reducir las emisiones de SO2, pero nunca
suficiente.
- La desulfuración
durante la combustión se lleva a cabo mediante "lechos
fluidizados" en los que se introducen adsorbentes (caliza o
dolomia), consiguiendo la eliminación de una parte
del SO2, que queda en una capa de CaSO4. Los inconvenientes que
presenta este sistema se deben a que no puede aplicarse a plantas
ya instaladas, sino en las nuevas, y no de gran potencia, y que
la desulfuración no es tan efectiva como cuando se realiza
sobre los gases emitidos.
- En el caso de la de SO2 a
partir de los gases emitidos, se aplican los procesos de
desulfuración de gases (FGD), que son los más
eficaces en la reducción de estas emisiones. Así se
consiguen disminuciones del 85-95 %, con la ventaja además
de poder aplicarse a grandes térmicas que ya están
en funcionamiento. Las técnicas FGD son las más
extendidas en centroeuropa y las más apropiadas para
aplicar en las grandes centrales de nuestro
país.
Independientemente de la puesta a punto de
las dos estrategias mencionadas, también a nivel personal
se puede colaborar, intentando reducir el consumo de
energías fósiles e incrementando el de aquellas que
se consideran renovables.
¿Qué
agentes la producen?
España es uno de los mayores
emisores de contaminantes entre los países
industrializados. La producción de energía es con
diferencia, la fuente de mayores emisiones de contaminantes a la
atmósfera, seguida del transporte y otras actividades
industriales. La industria energética produce grandes
cantidades de óxidos, partículas en
suspensión y compuestos orgánicos volátiles.
La contribución del transporte y refinerías a estas
emisiones sufre un incremento continuo sin retroceso y con
períodos de ascensos bruscos a causa del crecimiento del
transporte por carretera. Sin embargo, el sector industrial ha
ido reduciendo sus emisiones a causa de la disminución de
la actividad y la sustitución de combustibles. Son las
centrales térmicas las que producen enormes cantidades de
contaminantes atmosféricos. También se producen en
la incineración de basuras, en diversos procesos
industriales como la obtención de papel y de cartón
y por oxidación del SH2 en los procesos bacterianos de
descomposición de la materia orgánica. El
dióxido de nitrógeno se origina en los procesos de
combustión a elevadas temperaturas, en la
fabricación de explosivos, en erupciones
volcánicas, en tormentas de gran aporte
eléctrico…
Instalaciones que lo
forman
Las centrales térmicas producen la
mayor parte de la energía eléctrica aunque, muchas
de ellas apenas funcionan, esto hace que tengan que arrancar y
parar más de lo necesario. Normalmente, tanto los
arranques como las paradas son momentos críticos en los
que las emisiones son especialmente altas. Las responsables de la
mayor parte de las emisiones en España son las centrales
de As Pontes, Andorra y Meirama todas ellas utilizando lignitos.
Andorra y As Pontes Estas dos centrales son propiedad de ENDESA.
As Pontes es la central termoeléctrica de mayor potencia y
Andorra la tercera ; ambas han sido y son objeto de
crítica por parte de colectivos afectados, desde tesis
doctorales hasta juicios por delito ecológico están
en el candelero por los efectos escandalosos que estas dos
centrales están provocando sobre el medio ambiente. Son
dos de los cinco mayores focos puntuales de emisiones de
óxidos de azufre de toda Europa, siendo As Pontes
probablemente el primero. El penacho de gases de
combustión ha provocado graves daños en los bosques
de las comarcas castellonenses del Maestrazgo y Els Ports, ambas
en la dirección más habitual del viento.
Carbones nacionales Estos no son de muy
buena calidad en lo que se refiere a poder calorífico.
Además el contenido en azufre de los lignitos pardos y
negros es alto, lo que provoca la necesidad de quemar mayores
cantidades para producir la misma cantidad de energía, lo
que conduce a mayores emisiones de contaminantes. La
minería a cielo abierto es muy impactante por el hecho de
destruir enteramente los ecosistemas sobre los que se practica y
por afectar además a extensas superficies de territorio
que supuestamente deben ser regeneradas. Sin embargo, la
minería subterránea precisa de más mano de
obra y no es tan impactante para el medio pero los mayores costes
económicos que hasta ahora se han ampliado a la
minería a cielo abierto, han conducido a una
reducción fuerte de las explotaciones subterráneas.
¿QUÉ EFECTOS PRODUCE ? Efectos sobre los
ecosistemas acuáticos La mayor preocupación por el
impacto de la lluvia ácida sobre los ecosistemas
acuáticos se centra en los efectos sobre la
población piscícola. La creciente
acidificación de los lagos ha causado la muerte de peces y
el agotamiento de las reservas. Los efectos negativos se han
atribuido a disminuciones repentinas del pH, sus descensos
graduales con el tiempo, provocan una acidez prolongada que
obstaculiza la reproducción científica y el desove,
con lo cual su fauna disminuye y se reproducen las especies
más tolerantes. Otro problema es que la deposición
ácida conduce a la movilización de metales
tóxicos, especialmente el aluminio, y este puede ser otro
factor que contribuye a la mortandad de los peces. Efectos sobre
los ecosistemas terrestres. La deposición ácida
puede causar daños a los ecosistemas terrestres aumentando
la acidez del suelo, disminuyendo la cantidad de nutrientes,
movilizando los metales tóxicos, eliminando importantes
sustancias del suelo y cambiando su composición. La
precipitación ácida causa una reducción de
la productividad forestal afectando a las distintas clases de
árboles. En un estudio de un período de 15
años, se demostró que la lluvia ácida esta
lixiviando importantes nutrientes de las plantas como el
ácido, el magnesio y el potasio de los suelos
haciéndolos inutilizables para los árboles.
Además moviliza el aluminio en los suelos forestales, que
disminuyen la proporción entre el calcio y dicho elemento
hasta el punto de que se deteriora el crecimiento de las
raíces. Unos efectos negativos tales como la
lixiviación de nutrientes distintos del nitrógeno
podrían echar renuevos temporalmente en bosques arraigados
por el aumento del efecto fertilizante de los nitratos. No
obstante, este aspecto de la lluvia ácida no lo es tanto
porque a la larga la productividad forestal puede ser limitada
por la carencia de nutrientes distintos del nitrógeno.
Además de los árboles, se ha centrado la
atención en los efectos sobre un amplio espectro de
cultivos. Efectos sobre la salud humana Excesivas cantidades de
cationes de hidrógeno introducidos en el suelo por
precipitación ácida pueden cambiarse por cationes
de metal pesado introduciéndose en el suelo y las
corrientes de agua. Los componentes metálicos pueden
contaminar a los peces comestibles y el agua potable y
así, pasar a las personas.
Acidificación en
lagos noruegos a lo largo de 20 años
Otra cuestión preocupante es que la
deposición ácida puede acelerar la
lixiviación, la movilización y acumulación
de metales pesados tóxicos y otras sustancias
químicas y nocivas en vertederos de residuos peligrosos.
Su acción directa sobre los seres humanos se refleja en el
aumento de las enfermedades cardiovasculares y de las vías
respiratorias, de la conjuntivitis y de las alergias. Efectos
sobre los materiales y la visibilidad La precipitación
ácida puede acelerar la corrosión de metales y la
erosión de las piedras. La frecuencia cada vez mayor de
neblinas contaminantes en áreas rurales y desiertas puede
afectar al clima de la tierra. REDUCCIÓN DE EMISIONES DE
CONTAMINANTES Para reducir las emisiones de SO2, NOx y polvo
existen varios métodos clasificados según sean
antes, durante o después de la combustión : a)
Previas a la combustión disminuyendo el azufre de los
combustibles. b) Durante la combustión se hace intervenir
una reacción de neutralización a alta temperatura
mediante la acción de cal o caliza. c) Posteriormente a la
combustión se produce una neutralización
química que se lleva a cabo : n En vía
húmeda : se da después de la eliminación del
polvo, lo que da lugar a fangos de sulfatos. n En vía
semiseca : el lavado anteriormente utilizado es reemplazado en
este caso por la fina pulverización de una solución
neutralizadora en los gases de combustión ; estos evaporan
el agua y dan como resultado un polvo seco. n En vía seca
: la reacción de neutralización tiene lugar bajo la
forma gas/sólido. Se realiza en un reactor cuyo
dimensionamiento debe hacerse cuidadosamente. ZONAS DONDE SE DA
Las zonas que tienen más fuentes de acidez están
entre las que sufren mayor cantidad de precipitación
ácida, pero sólo el transporte a largas distancias
de óxido de azufre y nitrógeno desde estas fuentes
puede explicar la lluvia ácida en lugares distantes de las
fuentes de contaminación. Aunque una parte sustancial de
las emisiones de SO2 se deposita cerca de sus fuentes , una
proporción significativa se dispersa por lugares lejanos.
Ésta proporción que no se deposita "in situ" se
difundirá por la atmósfera y se transformará
por oxidación en sulfatos ; una situación similar
acontece a las emisiones de óxido de nitrógeno
,donde ciertas cantidades se convierten en aerosoles de nitrato.
El efecto de la lluvia ácida varia según el pH del
suelo sobre el que caiga : mientras que los terrenos
graníticos dan lugar a suelos ácidos, lo que
acentúa el problema, las rocas calcáreas dan lugar
a suelos básicos, que convierten los ácidos
sulfúricos y nítricos en sulfatos y nitratos. Desde
la revolución industrial la acidez de las precipitaciones
ha aumentado espectacularmente en muchas partes del mundo.
Actualmente representa la cara más tenebrosa de la
contaminación atmosférica, se puede decir que la
contribución de las emisiones contaminantes de las
llamadas grandes instalaciones de combustión y en
particular, de las centrales térmicas de carbón, al
deterioro atmosférico y a los graves impactos sobre
bosques, monumentos y salud humana, resulta indudable.
Niebla
ácida
Si bien la lluvia ácida es
dañina para la salud de los humanos, los seres vivos y en
general para el ambiente, la neblina ácida parece que la
desplazará en importancia y preocupación por los
efectos nocivos que tendrá en el ambiente.
Se sabe que la niebla puede contener
elevadas concentraciones de sulfatos y nitratos muy
ácidos, hasta 100 veces más el promedio de la
lluvia.
El agua de la niebla es más
ácida que el agua de la lluvia debido a que la niebla se
forma cerca de la tierra, donde la concentración es mayor.
Debido a que las gotitas de agua de la niebla contienen mucha
menos agua que las gotas de lluvia, no diluyen la acidez tanto
que la lluvia, de ahí que cuando se forma la niebla, sus
pequeñas gotas sean altamente ácidas.
A medida que crece el tamaño de las
gotas la niebla se hace más densa, la acidez se reduce.
Cuando la niebla se evapora y se disipa, la acidez aumenta una
vez más. En las grandes ciudades se ha descubierto que la
niebla es más ácida después de días
en que ha habido concentraciones considerables de contaminantes
atmosféricos.
Además de los sulfatos y los
nitratos, la niebla ácida puede contener rastros de
plaguicidas – de acuerdo a los mecanismos de transporte
continental de contaminantes -, que en comparación con la
concentración de insecticidas organofosforados que se
encuentra en la lluvia, éstos tienen una
concentración dos a tres veces mayor en la
niebla.
Esta elevada concentración de acidez
de la niebla ha despertado preocupación con respecto a los
daños que puede causar a la vegetación, a los
cultivos y a la salud. Los estudios demuestran que la niebla
ácida causa daños a la lechuga y aumenta la acidez
de los frijoles. También se sospecha que la niebla
ácida afecta a los bosques alpinos que frecuentemente
están cubiertos de niebla.
En invierno los árboles de los
climas septentrionales presentan a menudo niebla helada
condensada en contacto con su superficie. Si esta niebla es
más ácida que la lluvia, ello podría
explicar la muerte periférica de algunos
bosques.
Las consecuencias para la salud de la
exposición a la neblina ácida sin inciertas. Sin
embargo, es un hecho que algunos episodios de
contaminación atmosférica con aumentos documentados
de la mortalidad y la morbilidad se produjeron en tiempos de
nieblas. Las gotitas de niebla podrían aumentar los
riesgos para la salud si contuvieran y transportaran suficientes
contaminantes que afectaran al tórax y a los
pulmones.
Aun en la actualidad se dispone de poco
conocimiento acerca de la niebla ácida en las zonas
industriales y se necesitan estudios detallados de la
concentración que se deposita en ellas, así como
sus efectos para el medio ambiente y la salud. Con sus resultados
se podrían formular medidas para reducir sus
efectos.
Fragmento de Polvo atmosférico y
lluvia ácida: menos polvo, más
daños.
De Lars O. Hedin y Gene E.
Likens.
El problema de la lluvia
ácida
Las bases (compuestos químicos con
un pH mayor que 7) existentes en el polvo atmosférico
tienen un efecto beneficioso al contrarrestar la acidez de las
deposiciones ácidas. Su reducción por
múltiples factores parece incrementar los efectos
dañinos sobre el medio ambiente provocados por la lluvia
ácida, como se pone de manifiesto en este epígrafe
del artículo Polvo atmosférico y lluvia
ácida.
Los esfuerzos empeñados en la
reducción de las emisiones de contaminantes ácidos
cosecharon unos éxitos iniciales alentadores: los niveles
de azufre atmosférico, por ejemplo, han caído
espectacularmente a lo largo de los 30 últimos años
en gran parte de Europa y región oriental de
Norteamérica. Nosotros nos propusimos sopesar si tales
reducciones en los compuestos de azufre beneficiaban o no al
medio. En ese contexto, nos preocupaba que los responsables de la
política ambiental y los científicos pudieran estar
subestimando el papel de las bases atmosféricas.
Considerando la importancia de las especies químicas
básicas tanto para el crecimiento de los bosques como para
la prevención de la lluvia ácida, decidimos
investigar si los niveles de polvo atmosférico han
cambiado, a lo largo del tiempo, en respuesta a las emisiones
más bajas impuestas por la nueva
legislación.
Se dictaron normas para limitar las
emisiones de polvo porque, se sabía desde hacía
tiempo, la inhalación de partículas
microscópicas suspendidas en el aire acarrea
múltiples problemas de salud, amén de reducir la
visibilidad y originar un sinfín de trastornos
ambientales. Los gobiernos de Norteamérica y Europa han
venido elaborando a lo largo de los últimos 20 años
normas de calidad del aire en punto a partículas
suspendidas; tales normas diferían de las que regulaban la
contaminación ácida. (El polvo atmosférico
procedente de otras fuentes parece haber disminuido
también. Gary J. Stensland y Donald F. Gatz, de la
Inspección de Aguas del estado de Ilinois, han hallado que
las emisiones de partículas que contienen bases han
descendido con la disminución del tráfico por
carreteras sin asfaltar.)
En colaboración con expertos
europeos, empezamos por evaluar las series de química de
la precipitación, lo más antiguas posible que
hubiera referentes a la parte oriental de Norteamérica y a
Europa occidental. Midiendo los cationes básicos disueltos
en la nieve y el agua de lluvia, seguimos la pista del nivel de
bases minerales en la atmósfera y registramos la
proporción de esos cationes básicos que entra en
los ecosistemas forestales. Obtuvimos unos resultados
sorprendentes. Descubrimos que las bases atmosféricas
habían disminuido a un ritmo inesperadamente vertiginoso
en los últimos 30 años. La serie norteamericana
más antigua, tomada en el Bosque Experimental Hubbard
Brook de New Hampshire, mostraba una caída del 49 por
ciento en cationes atmosféricos básicos desde el
año 1965.
Al otro lado del Atlántico, la serie
europea de alta calidad y máxima duración, de la
estación sueca de Sjöängen, evidenciaba un
decrecimiento del 74 por ciento en cationes básicos desde
1971. Nuestros análisis de otras series confirmaron, con
pocas excepciones, que las bases atmosféricas
habían descendido abruptamente en grandes zonas de Europa
y Norteamérica.
Pero, ¿han sido esas bajas en bases
atmosféricas lo suficientemente fuertes para contrarrestar
—o incluso anular— los beneficios ambientales
esperados de las reducciones en emisiones ácidas? Tal ha
ocurrido, a tenor de nuestra investigación. En efecto,
hallamos que la disminución de bases se superpone con
frecuencia al descenso de azufre atmosférico, hasta el
punto de que su ritmo anula una parte considerable del descenso
de compuestos de azufre. Observamos, por ejemplo, que el descenso
en cationes básicos anulaba entre 54 y 68 por ciento de
las reducciones en azufre atmosférico en Suecia y hasta el
100 por ciento en determinadas zonas del oriente de
Norteamérica. Estas tendencias significan que la
disminución de las bases está manteniendo la
sensibilidad de la atmósfera a los compuestos
ácidos, pese a la reducción de las emisiones de los
mismos. Cuando iniciamos el trabajo, no sospechábamos que
la reducción de una forma de contaminantes —las
partículas de polvo— sirviera para arruinar el
éxito de las reducciones de otro contaminante, el
dióxido de azufre.
Las numerosas fuentes de partículas
de polvo y el carácter fragmentario de la
información sobre las emisiones de partículas
dificultan la tarea de determinar por qué se han producido
esas notables reducciones en el contenido de bases
atmosféricas. Sabemos que las modernas técnicas
industriales, más limpias y desarrolladas de acuerdo con
la normativa sobre la emisión de materia particulada, han
constituido un factor importante.
No cabe la menor duda de que un mayor
rendimiento de la combustión y una eliminación
más eficaz de partículas en las chimeneas han
permitido que se frenara la contaminación por
partículas vinculada a la combustión de carburantes
fósiles. Más difícil resulta cuantificar la
contribución de fuentes de polvo difusas: tráfico,
labores agrícolas y erosión eólica. Pese a
ello, creemos que la disminución de las partículas
de polvo refleja principalmente cambios en la conducta humana,
más que variaciones naturales.
Fuente: Hedin, Lars O. y Likens, Gene E.
Polvo atmosférico y lluvia ácida.
Investigación y Ciencia. Barcelona: Prensa
Científica, febrero, 1997.
Autor:
Biaggio Arbulú
Baquedano.
(14 años)Alumno del Colegio Manuel
Pardo
(Chiclayo-Perú)
Fecha de elaboración: Chiclayo, 23
De Junio del 2002
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