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Lluvia ácida

Resumen: Efectos de la Lluvia Ácida. Daños Medioambientales. Contaminantes y sus efectos. Medidas para reducir las emisiones. ¿Qué agentes la producen?. Instalaciones que lo forman. Acidificación en lagos noruegos a lo largo de 20 años. Niebla ácida.(V)
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Autor: Biaggio Arbulú Baquedano
Lluvia ácida

Indice

1. Introducción
2. Efectos de la Lluvia Ácida
3. Daños Medioambientales
4. Contaminantes y sus efectos
5. Medidas para reducir las emisiones
6. ¿Qué agentes la producen?
7. Instalaciones que lo forman
8. Acidificación en lagos noruegos a lo largo de 20 años
9. Niebla ácida.

1. Introducción

Cuando la atmósfera recibe fuertes dosis de óxidos de azufre y nitrógeno, estos compuestos por reacciones químicas complejas se convierten parcialmente en ácido sulfúrico y nítrico. Algunas de esas partículas ácidas desaparecen por gravedad o por impacto contra el suelo, edificios, plantas, etcétera: es la llamada precipitación seca. Otras, permanecen en la atmósfera, se combinan con la humedad de las nubes y caen con la lluvia, la nieve y el rocío: es la lluvia ácida. La lluvia ácida es un fenómeno que se produce por la combinación de los óxidos de nitrógeno y azufre provenientes de las actividades humanas, con el vapor de agua presente en la atmósfera, los cuales se precipitan posteriormente a tierra acidificando los suelos, pero que pueden ser arrastrados a grandes distancias de su lugar de origen antes de depositarse en forma de lluvia.El carbón, así como otros combustibles minerales, son los responsables de verter a la atmósfera el óxido de azufre. Las altas temperaturas de las combustiones combinan químicamente el nitrógeno y el oxígeno presentes en el aire y forman el óxido de nitrógeno.

Las centrales eléctricas, las industrias grandes y pequeñas y las casas donde se combustiona carbón son los responsables, junto a los usuarios de petróleo, de este tipo de contaminación.
El pH es el símbolo que utiliza la química para medir la ácidez o alcalinidad de las soluciones (equivale al logaritmo decimal negativo de la concentración de iones hidrógeno). Una solución neutra tiene un pH de 5,6 a 7 (la escala va de 0,0 a 14,0), por debajo de 5,6 se considera medio ácido y por encima de 7,0, medio alcalino.
La llamada lluvia ácida tiene un pH inferior a 5,6 y puede ir hasta 2,5 y excepcionalmente 1,5.

Una solución con un pH 6 es diez veces más ácida que una de pH 7, una de pH 5, cien veces más ácida, la proporción se va multiplicando por diez a medida que disminuyen los valores del pH.

Los efectos de la lluvia y la precipitación ácida en lagos y corrientes de aguas implica la muerte de crustáceos, insectos acuáticos y moluscos y la desaparición del fitoplancton, lo que provoca con el tiempo la imposibilidad de sobrevivencia del resto de la fauna por falta de alimento y vuelve los lagos transparentes.

En el suelo, la ácidez penetra en la tierra y afecta las raíces de los árboles, al tiempo que sus hojas se ven afectadas también directamente por las gotas de lluvia que reciben. El proceso de envenenamiento de la flora termina con la muerte de las plantas y árboles.

Los edificios y las construcciones de hormigón también se ven seriamente afectados, deben ser continuamente restaurados, y en los animales se ha observado pérdida de pelo y desgaste prematuro de mandíbulas entre otras afecciones.

La consecuencia de la lluvia ácida en el ser humano determina un incremento muy importante de las afecciones respiratorias (asma, bronquitis crónica, síndrome de Krupp, etcétera) y un aumento de los casos de cáncer.

La contaminación debilita todo el organismo, sea humano, vegetal o animal, y eso provoca una disminución de las defensas y una mayor disposición a contraer enfermedades. Los más afectados son los niños, las personas mayores, las mujeres embarazadas y los aquejados de dolencias crónicas como corazón, circulación y asma.

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):

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SO2+H2O H2SO3

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SO2+O SO3 + H2O H2SO4

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2NO2 +H2O HNO2 + HNO3
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2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. 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.

6. ¿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...

7. 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.

8. 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. CONCLUSIÓN 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.

9. 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.

Trabajo enviado por:
Biaggio Arbulú Baquedano.(14 años)
phcrulez@hotmail.com
Alumno del Colegio Manuel Pardo
(Chiclayo-Perú)
Fecha de elaboración: Chiclayo, 23 De Junio del 2002
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