Lluvia Ácida
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Contaminación ambiental
El hombre, a través de sus actividades, perturba el medio ambiente e interfiere en la precipitación de dos maneras fundamentales: con la construcción de ciudades y con el vertido de contaminantes a la atmósfera. Respecto a la contaminación atmosférica, uno de sus efectos más destructivos es la lluvia ácida, así denominada por la elevada acidez del agua precipitada.
Historia de la lluvia ácida
Este problema ecológico se remonta a los inicios de la Revolución Industrial, momento en que se incrementaron los niveles de ácido, desde ese momento, que por mecanismos eólicos (vientos), fueron depositados o transferidos a zonas alejadas no industrializadas. El comienzo de los estudios y la denuncia de este problema, por pertenecer a un área ampliamente afectada, proviene de los países del norte de Europa.
La primera vez que se planteó este inconveniente en un foro ecológico fue en el año 1972 durante la [[Conferencia de las Naciones Unidas en Estocolmo. El objetivo de esa reunión era plantear los problemas relacionados con la contaminación del Medio Ambiente. En ese encuentro, el gobierno de Suecia presentó un amplio informe en relación a la polución del aire desde países remotos; en el cual se daba a conocer que por medio de los vientos provenientes del este, se arrastraban altas concentraciones de azufre, que generaban precipitaciones que contenían este componente. El origen de los compuestos oxidados de azufre, eran las plantas térmicas ubicadas en Gran Bretaña. Manifestaron además, que esta contaminación dañaba los ecosistemas nórdicos, generando la contaminación de los lagos y el agua, a través de las lluvias ácidas o nevadas con altos contenidos de ácido sulfúrico.
Concepto y efectos
Se denomina lluvia ácida a un tipo de desastre natural caracterizado por la precipitación pluvial que, según estudios bioquímicos, presenta un pH o grado de acidez menor a 5.65; también puede presentarse como nieve, niebla, rocío, etc.
Esto es así, debido a que las sustancias químicas que se encuentran suspendidas en la atmósfera, precipitan junto con el agua. La mayoría de estas sustancias ácidas provienen de las centrales térmicas aunque también están presentes los resultantes de la combustión de combustibles fósiles, como por ejemplo aquellos utilizados en los motores a explosión. Los humos y gases emitidos suelen contener dióxido de azufre, el que se mezcla con el vapor de agua, haciendo que la lluvia contenga ácido sulfúrico. Por otra parte, si los gases emitidos contienen nitrógenos, entonces al mezclarse con el vapor de agua, la lluvia caerá con ácido nítrico.
Las consecuencias de la lluvia ácida son múltiples. Entre los efectos más comunes se encuentra el debilitamiento y la caída de las hojas de las plantas, lo que afecta su crecimiento; la respiración y fotosístensis.
Los efectos de la lluvia ácida sobre el terreno, dependen en gran medida del tipo de suelo sobre el que se deposita. Si el terreno es una formación de origen calcáreo, los ácidos serán rápidamente absorbidos por el carbonato cálcico que compone esta clase de suelos. Por el contrario, si la superficie de depósito es de composición arcillosa o granítica, las consecuencias son más graves, dado el enorme poder de disolución que tiene este tipo de agua de lluvia, que acaba alterando el pH medio del terreno, originando una acidificación general. Al filtrarse en la tierra, los ácidos destruyen los nutrientes esenciales del suelo, tales como el magnesio, el calcio y el potasio, que alimentan a las plantas y los árboles. Las regiones montañosas sometidas a precipitaciones de lluvia o nieve ácidas están a menudo, compuestas por granito y otras rocas ígneas, que producen suelos delgados, carentes de los agentes químicos capaces de neutralizar los ácidos presentes en esta clase de precipitaciones.
Otro efecto de la lluvia ácida es el aumento de la acidez en las aguas dulces, como consecuencia del incremento de metales pesados muy tóxicos (plomo, aluminio, mercurio, cinc y manganeso), que provocan la ruptura de las cadenas tróficas y del proceso reproductivo de los peces, condenando a los ríos y lagos a una lenta pero implacable disminución de su fauna. La acidificación de las aguas de lagos, ríos y mares dificulta el desarrollo de vida acuática en estas aguas, lo que aumenta en gran medida la mortalidad de peces. Los lagos tienen un pH casi neutro, debido a que minerales como el calcio, liberados en sus aguas a través del suelo, neutralizan la lluvia natural. Sin embargo, este mecanismo amortiguador puede no ser suficiente para absorber el incremento de acidez de aquélla.
Igualmente, afecta directamente a la vegetación, por lo que produce daños importantes en las zonas forestales. El termino "lluvia ácida" abarca la sedimentación tanto húmeda como seca de contaminantes ácidos que pueden producir el deterioro de la superficie de los materiales. Estos contaminantes que escapan a la atmósfera, al quemarse el carbón y otros componentes fósiles, reaccionan con el agua y los oxidantes de la atmósfera, y se transforman químicamente en ácido sulfúrico y nítrico. Los compuestos ácidos se precipitan entonces a la tierra en forma de lluvia, nieve o niebla, o pueden unirse a partículas secas y caer en forma de sedimentación seca.La lluvia ácida por su carácter corrosivo, corroe las construcciones y las infraestructuras. Puede disolver, por ejemplo, el carbonato de calcio (CaCO3) y afectar de esta forma a los monumentos y edificaciones construidas con mármol o caliza.
Por lo tanto, produce la erosión tanto de edificios como monumentos, entre otros. Lo anterior ocurre cuando la lluvia arrastra el yeso y el ácido que posee, erosiona las piedras. Los efectos de la lluvia ácida sobre el medio urbano son, por una parte la corrosión de edificios, la degradación de las piedras de las catedrales y otros monumentos históricos y, por otra, las afecciones del aparato respiratorio en los seres humanos.
La cantidad de ácido nítrico y sulfúrico que caen en los suelos es acumulativo y, progresivamente, implica que las aguas subterráneas también comiencen a contaminarse, trayendo consecuencias graves en la salud humana. Entre estos efectos se encuentra la presencia de metales en la cadena alimenticia, haciendo que los huesos, hígado y riñones comiencen a acumular plomo.
El fenómeno de la lluvia ácida (incluida también la nieve, las nieblas y los rocíos ácidos) tiene consecuencias negativas sobre el medio ambiente, porque no sólo afecta a la calidad del agua, sino también a los suelos, a los ecosistemas y de modo particular a la vegetación; bastan 0,01-0,02 ppm de ácido (que corresponden a 10-20 mm./m3 en la atmósfera) para matar los líquenes. Por otra parte, las coníferas no sobreviven a concentraciones mayores de 0,07-0,08 ppm.
Regiones con mayor afectación
Las regiones del mundo que más sufren los efectos de la lluvia ácida son aquellas dotadas de suelos sensibles, es decir, que carecen del porcentaje necesario de neutralizantes, sobre todo en áreas situadas dentro o cerca de grandes agentes contaminantes. También en ámbitos no industrializados, como áreas remotas de China, donde el carbón se utiliza para calefacción, cocina y depuración de agua, o en zonas de África donde se queman arbustos para propiciar el crecimiento de los pastos, se producen los mismos efectos.
Actividades humanas que originan la emisión de estos gases
- Los óxidos de azufre se emiten al quemar combustibles de baja calidad, que contienen azufre, en general son carbones o fracciones pesadas del petróleo.
- Los óxidos de nitrógeno se producen, en mayor o menor cantidad, en todas las reacciones de combustión, por reacción del oxígeno y nitrógeno del aire a temperaturas elevadas.
- El dióxido de azufre (SO2) es un contaminante primario que se produce en la combustión de carbón y petróleo que contienen azufre. El SO2 también se produce en la refinación de ciertos minerales que son sulfuros. El SO2 es el contaminante del aire derivado del azufre más importante; sin embargo, algunos procesos industriales emiten trióxido de azufre (SO3), el cual se forma también en la atmósfera en pequeñas cantidades debido a la reacción entre el SO2 y el oxígeno; algunas macro partículas del aire catalizan esta reacción. A veces, el SO2 y el SO3 se mencionan en forma conjunta como óxidos de azufre.
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|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; así como 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 .
Lucha contra la lluvia ácida
Desde los años ochenta, se ha producido una toma de conciencia sobre la necesidad de controlar y reducir, en la medida de lo posible, los efectos perniciosos que sobre el medio natural ejercen las sociedades humanas. Las inversiones se han concentrado en impulsar el desarrollo de las llamadas energías limpias (solar y eólica, fundamentalmente), y la implantación de controles más rigurosos para limitar la liberación a la atmósfera de agentes contaminantes.
Los países industrializados han movilizado gran cantidad de recursos económicos para reducir las emisiones ácidas. En 1993, la Unión Europea acordó reducir las emisiones de óxidos de azufre en un 40% para el año 1998 y en un 60% para el 2003; y las de óxidos nitrosos, en un 30% para 1998. Otra de las medidas acordadas a partir del año 1993 fue la de instalar catalizadores en los coches de nueva fabricación, para conseguir la reducción de las emisiones de los mencionados gases. Uno de los progresos más significativos ha tenido lugar en las cámaras de producción de las centrales termoeléctricas, un causante esencial de las emisiones de ácidos a la atmósfera. En ese sentido se han incorporado técnicas que reducen e incluso eliminan la emisión de los óxidos de nitrógeno y azufre, que son recuperados y reutilizados como abono.
Medidas internacionales 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 Unión Europea para combatir la acidificación y la contaminación por ozono troposférico, estimó que las medidas 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.
Medidas para evitar las lluvias ácidas
Entre las medidas que se pueden tomar para reducir la emisión de los contaminantes precursores de éste problema se encuentran las siguientes:
- Reducir el nivel máximo de azufre en diferentes combustibles.
- Trabajar en conjunto con las fuentes fijas de la industria para establecer disminuciones en la emisión de óxidos de azufre y de nitrógeno, usando tecnologías para control de emisión de estos óxidos.
- Impulsar el uso de gas natural, en diversas industrias.
- Introducir el convertidor catalítico de tres vías.
- La conversión a gas en vehículos de empresas mercantiles y del gobierno.
- Ampliación del sistema de transporte eléctrico.
- Instalación de equipos de control en distintos establecimientos.
- No agregar muchas sustancias químicas en los cultivos.
- Adición de un compuesto alcalino en lagos y ríos para neutralizar el pH.
- Control de las condiciones de combustión (temperatura, oxígeno, etc.).
Enlaces externos
Fuentes
- Gran Enciclopedia Universal. Capítulo 23