Lluvias acidas y gases de invernadero

INTRODUCCIÓN

Las decisiones que toman los gobiernos están, siempre, atadas al favor que ellas puedan suscitar en las masas. Por otra parte, el humor de estas depende de todos los factores que pueden influir sobre ellas generando la opinión pública, la opinión del pueblo.Se dice que la mentira tiene patas cortas. Sin embargo, ello será cierto siempre y cuando exista algún camino abierto hacia la verdad. Aún, en ese caso, cuando sea posible contrastar la verdad con la mentira, el triunfo dependerá de los medios con que cada contendiente cuente. Si no existe un balance entre las fuerzas que gobiernan y las que se oponen es muy difícil que, aun estando en la oposición, se opte por la verdad. Simplemente, se disputará sobre la capacidad de control de la opinión pública a expensas de la verdad.La mayor parte de las veces la verdad no tiene cabida si no encaja con las creencias preexistentes.Muchas han comentado este tema con respecto a las causas pero somos todos parte en este problema.

Lo dicho en los párrafos anteriores nos provee argumentos que, en principio, permiten extraer un criterio para definir la contaminación. Así, diremos que la actividad humana contamina cuando sus excreciones no son amortizables por el ambiente.En relación a los cambios que tienen origen en su actividad, el hombre puede y debe hacer lo posible por morigerar sus efectos. No tanto, porque la naturaleza no pueda con ellos, sino porqué el hombre, en algunas regiones, no podría soportarlo.Hasta el presente su capacidad para modificar la naturaleza, la cual creció exponencialmente a partir de la revolución industrial, le ha permitido multiplicarse hasta ser la especie dominante.

En la figura puede verse como ha crecido la población mundial entre el año 1200 y el 2050. Y el efecto que tuvo la revolución industrial desde mediados del siglo XVIII. Ello significó la invasión del planeta por más de 6000 millones de almas.

OBJETIVO

• Entender la interacción industria–medio ambiente y adquirir conciencia de la problemática de la contaminación de origen industrial, así como de la necesidad de una producción más limpia.

• Implementar las metodologías para la integración de la producción limpia y para el diagnóstico ambiental en la empresa con el fin de abordar los problemas medioambientales particulares de cada proceso industrial. Identificar el origen de los residuos generados (líquidos, sólidos y gaseosos) y los problemas ambientales asociados así como las técnicas disponibles para su prevención y/o corrección.

• Identificar el origen de la contaminación causada por ruidos, consumos energéticos y radiaciones en el desarrollo de la actividad industrial.

• Localizar la información disponible sobre los procesos de producción propios de los principales sectores industriales e interpretar dicha información con vistas a la producción limpia y minimización de residuos.

• Implementar las mejores técnicas disponibles a los distintos sectores industriales. Analizar una diversidad de soluciones de minimización adoptadas en casos reales. Establecer soluciones particulares para casos de industrias concretas así como actuaciones integradas siguiendo la metodología estudiada.

DEFINICIÓN: LLUVIAS ÁCIDAS

La lluvia ácida se forma cuando la humedad en el aire se combina con los óxidos de nitrógeno y el dióxido de azufre emitidos por fábricas, centrales eléctricas y vehículos que queman carbón o productos derivados del petróleo. En interacción con el vapor de agua, estos gases formanácido sulfúrico y ácidos nítricos. Finalmente, estas sustancias químicas caen a la tierra acompañando a las precipitaciones, constituyendo la lluvia ácida.

Los contaminantes atmosféricos primarios que dan origen a la lluvia ácida pueden recorrer grandes distancias, siendo trasladados por los vientos cientos o miles de kilómetros antes de precipitar en forma de rocío, lluvia, llovizna, granizo, nieve, niebla o neblina. Cuando la precipitación se produce, puede provocar importantes deterioros en el ambiente.

ORIGEN DE LAS LLUVIAS ACIDAS

El agua pura, H2O, se encuentra parcialmente disociada: H2O ——- OH1- + H1+.

El hidrógeno positivo, H1+, es a quien se debe la acidez. Los químicos, para medir la acidez, inventaron el pH. Este puede variar entre 1 y 14. El agua pura, se dice que es neutra y su pH = 7. Si el agua contiene otras sustancias que disminuyen el pH por debajo de 7, tendremos agua ácida. Normalmente el agua de lluvia es ácida, debido al dióxido de carbono que al disolverse en agua aumenta la cantidad de H+ (aumenta su acidez) haciendo el pH = 5,5. Sin embargo, la presencia de otras sustancias puede aumentar aún más la acidez (disminuir el pH). Si esto ocurre, esta lluvia ácida daña la vegetación. Si la lluvia ácida es persistente puede llevar a la muerte de la flora. 

La actividad industrial emite gases a la atmósfera que pueden hacer que la lluvia sea dañinamente ácida.

En la figura anterior puede verse que SO2 (dióxido de azufre), NOx (óxidos de nitrógeno, la x puede ser 1 o 2) y compuestos orgánicos volátiles (VOC) son producidos por la actividad industrial. Los dos primeros son los causantes de la lluvia ácida.El NO o el NO2 pueden, con el agua de las nubes formar ácido nítrico (HNO3) y el SO2 puede conducir a la formación de ácido sulfúrico (H2SO4). Ambos mecanismos requieren de la intervención de la luz solar.Los óxidos de nitrógeno se producen en todo proceso de combustión que ocurra a temperatura suficientemente alta.En el aire que respiramos, además de 21% de O2, hay 78% de nitrógeno (N2). Si la temperatura es adecuada (alta) el nitrógeno se oxida, se combina con el oxígeno, N2(gas) + O2(gas) ——-NO o NO2 , y se producen los óxidos.En cambio el SO2 se produce cuando los combustibles que se queman contienen azufre (S) en alguna forma. En el caso de las plantas de celulosa el SO2 se forma también en el proceso de "pulpado".El combustible más usado, en la industria, en el norte de América y Europa es el carbón. Este contiene suficiente azufre como para convertir a ese combustible fósil en la principal fuente de SO2 (precursor de la lluvia ácida). También, los combustibles derivados del petróleo contienen azufre. Algunos petróleos poseen más azufre que otros. Entre los que más azufre tienen se encuentra el petróleo venezolano. Eso implica que la importación de gasoil de ese origen debería haber aumentado la cantidad de SO2 que arrojamos al ambiente.Es posible disminuir la cantidad de SO2 expulsado a la atmósfera con métodos adecuados de retención. Esto se hace hoy en muchas industrias, especialmente en la de pulpa de celulosa, con bastante éxito. La formación de óxidos de nitrógeno (NOx) es posible disminuirla controlando la temperatura de la combustión y en algún caso introduciendo, también, adecuados catalizadores.

DAÑOS QUE ORIGINA LA LLUVIA ÁCIDA

La lluvia ácida genera multitud de efectos nocivos tanto sobre los ecosistemas como sobre los materiales. En síntesis:

• Aumento de la acidez de las aguas de ríos y lagos, que implica daños importantes en la vida acuática, tanto piscícola como vegetal.

• Aumento de la acidez de los suelos, que implica cambios en la composición de los mismos, generándose la lixiviación de nutrientes importantes para las plantas, como el calcio, y moviéndose metales tóxicos, tales como el cadmio, níquel, manganeso, plomo, mercurio, que de este modo se introducen también en las corrientes de agua.

• La vegetación expuesta directamente a la lluvia ácida sufre además de las consecuencias del deterioro del suelo, un daño directo que llega a ocasionar incluso la muerte de muchas especies.

• El patrimonio construido con piedra caliza sufre también daños, debido a la reacción química que se conoce como mal de la piedra, mediante la cual esta se transforma en yeso (CaCO3 (piedra caliza) + H2SO4 (lluvia ácida) à CaSO4 (yeso) + CO2 + H2O), que es disuelto por el agua con mayor facilidad, y además, al tener mayor volumen actúa como una cuña provocando el desmoronamiento de la piedra.

• Los materiales metálicos se corroen a mucha mayor velocidad.  

Emisiones de óxido de azufre (SOx)

El óxido de azufre produce necrosis en plantas en función de la dosis, alteración en los contenidos de azúcares y proteínas y pérdida de productividad; causan irritaciones oculares y respiratorias en animales a dosis elevadas; más efecto parecen tener los sulfatos secundarios. Sin embargo, el principal efecto viene dado por las reacciones que originan, produciendo ácido sulfúrico disuelto, origen principal de la lluvia ácida, que es la deposición húmeda de ácidos; también existe la deposición ácida seca.

La constitución de la lluvia ácida puede variar, pero sus principales componentes son ácidos -tanto sulfúrico como clorhídrico o nítrico-, así como sales de éstos; el componente en mayor proporción es el sulfúrico por su mayor solubilidad. De esta manera, el pH del agua de lluvia -que en circunstancias normales es ligeramente básico, entre 5.5 y 5.7-, llega a tomar valores próximos a 4.0.

La lluvia ácida constituye un importante problema en Europa centro-oriental y septentrional y en la parte oriental de América del Norte, así como en áreas urbanas, en las que adquiere mayor importancia la deposición seca.

En contraposición a la lluvia ácida, existe también la lluvia alcalina, con elevada concentración de calcio, que se forma en áreas con elevado aporte de partículas calizas.

¿Qué provoca la alta alcalinidad del agua?

Por su pH neutro, el agua es el líquido más importante para la vida. Repone los fluidos que se pierden por el sudor y la orina sin alterar el equilibrio químico. La alcalinidad del agua es preferible a su acidez. Con todas esas fuentes contaminantes provenientes de la industria y los medios de transporte, la lluvia ácida está en aumento; y la alta alcalinidad del agua actúa como un amortiguador que neutraliza ese exceso de acidez. Si somos conscientes de la relación que existe entre el agua, la alcalinidad y nuestro ecosistema podremos comprender mejor el delicado equilibrio de nuestro entorno.

Actividades que emiten gases de invernadero

ESTADISTICA DE EMISORES

PAISES QUE MAS CO2 EMITEN

EMISIONES POR TONELADAS DE GASES DE INVERNADERO

CO2 EMITIDO POR EFECTO DE INCENDIOS

EL EFECTO INVERNADERO

¿Que es el efecto invernadero?

Se llama efecto invernadero al fenómeno por el que determinados gases componentes de una atmosfera planetaria retienen parte de la energía que el suelo emite al haber sido calentado por la radiación solar. Afecta a todos los cuerpos planetarios dotados de atmósfera. De acuerdo con el actual consenso científico, el efecto invernadero se está acentuando en la tierra por la emisión de ciertos gases, como el dióxido de carbono y el metano, debido a la actividad económica humana. Este fenómeno evita que la energía del sol recibida constantemente por la tierra vuelva inmediatamente al espacio produciendo a escala planetaria un efecto similar al observado en un invernadero.

¿Por qué se produce?

Se podría decir que el efecto invernadero es un fenómeno atmosférico natural que permite mantener una temperatura agradable en el planeta, al retener parte de la energía que proviene del sol. El aumento de la concentración de dióxido de carbono (CO2) proveniente del uso de combustibles fósiles ha provocado la intensificación del fenómeno invernadero. Principales gases: Dióxido de carbono/ CO2.

Quema de basura

3.1 Quema de Basura (Residuos sólidos)

La basura, o residuo sólido domiciliario o urbano, es una mezcla de desechos provenientes de los hogares. Contiene residuos orgánicos como alimentos, papeles y cartones, e inorgánicos como plásticos, vidrios y metales. Entre estos últimos hay algunos peligrosos, como los envases de plaguicidas, las pilas, los fluorescentes, etc.

Incendios forestales

Un incendio forestal es el fuego que se extiende sin control en terreno forestal y afectando a combustibles vegetales. También puede definirse como el fuego que se expande sin control sobre especies arbóreas, arbustivas, de matorral o herbáceas, siempre que no sean características del cultivo agrícola o fueren objeto del mismo y que no tengan calificación de terrenos urbanos, afectando esta vegetación que no estaba destinada para la quema.

Emisión de las industrias

Toda organización, empresa o actividad industrial afecta el Medio Ambiente a través de sus actividades, productos o servicios. Esto incluye no sólo la extracción y explotación de los recursos naturales que el ambiente nos provee, sino la eliminación al mismo de aquellos residuos o desechos que resultan de tales actividades y que, dependiendo de las condiciones y lugares en que sean eliminados, pueden ocasionar un mayor o menor grado de daño o impacto ambiental. Por ejemplo, la actividad industrial de diversos tipos que se desarrolla en el país, constituye una importante fuente de contaminación, debido a que sus desechos o residuos industriales líquidos (riles), o sólidos (rises), son evacuados directa o indirectamente al medio ambiente terrestre, en algunos casos sin ningún tipo de tratamiento, o en otros con tratamientos deficientes o insuficientes, ocasionando con ello consecuencias o daños graves al medio ambiente.

contaminacion vehicular

Los automotores representan una fuente importante de contaminación del aire. El parque automotor incluye un numeroso y activo conjunto de vehículos propulsados por la combustión de hidrocarburos (ciclomotores, automóviles y camiones).Las emisiones procedentes de los escapes de estos vehículos contienen monóxido de carbono, hidrocarburos y óxidos de nitrógeno que son liberados a la atmósfera en importantes cantidades; son los componentes del "smog oxidante fotoquímico". Por esta razón, las zonas urbanas más pobladas son las que sufren la mayor contaminación de este tipo.La contaminación vehicular del aire produce efectos nocivos para la salud humana. Los estudios epidemiológicos estableciendo comparaciones entre áreas urbanas (elevado nivel de contaminación) y áreas rurales (bajo nivel de contaminación) demuestran que el aumento de los casos de enfermedades respiratorias está relacionado con las primeras.

En la actualidad son comunes los prototipos de autos con tecnologías diferentes a la sopa de hidrocarburos con que creció el corcel mecánico: la carrocería va forrada por costosas celdas solares, lo impulsan pesadas baterías o celdas de combustible o una combinación de algunas o todas. Seamos realistas, aunque no está lejos el día en que las energías alternativas reemplacen el motor de combustión interna, los automotores de gasolina y diésel dominarán los caminos por varios decenios. El precio del petróleo es menor que otro tipo de energía y existe una enorme infraestructura económica: refinerías, gasolineras, industria automovilística, talleres mecánicos, etc. Miles de empleos dependen de ella directa o indirectamente y sería imprudente un cambio drástico.

CONSECUENCIAS

El deshielo de los casquetes polares lo que provocaría el aumento del nivel del mar.

Durante el siglo pasado, la quema de combustibles fósiles y otras actividades humanas y naturales liberaron en la atmósfera enormes cantidades de gases que atrapan el calor. Estas emisiones han provocado que la temperatura de la superficie de la Tierra haya aumentado y que los océanos hayan absorbido alrededor de un 80 por cierto de este calor adicional.

El aumento de los niveles del mar está vinculado a tres factores principales, todos ellos inducidos por el cambio climático actual:

Dilatación térmica: Cuando el agua se calienta, se dilata. Alrededor de la mitad del aumento del nivel del mar que se produjo a lo largo del siglo pasado es atribuible al hecho de que los océanos, al calentarse, ocupan más espacio.El deshielo de los glaciares y de los casquetes polares: Las grandes formaciones de hielo, como los glaciares y los casquetes polares, se derriten de forma natural en verano. Pero en invierno, las precipitaciones en forma nieve, compuestas en su mayor parte de agua marina evaporada, bastan normalmente para compensar el deshielo. Sin embargo, las altas y persistentes temperaturas registradas recientemente a causa del calentamiento global, son las responsables de que la cantidad de hielo que se derrite en verano haya aumentado y de que las nevadas hayan disminuido debido a que los inviernos se retrasan y las primaveras se adelantan. Este desequilibrio genera un aumento neto significativo de la escorrentía frente a la evaporación de los océanos, provocando que el nivel del mar se eleve.Pérdida de hielo en Groenlandia y en la Antártida Occidental: Al igual que con los glaciares y con los casquetes de hielo, el aumento del calor está provocando que las enormes placas de hielo que recubren Groenlandia y la Antártida se derritan a un ritmo acelerado. Asimismo, los científicos creen que el agua dulce generada por la fusión en la superficie y el agua de mar bajo su superficie se están filtrando por debajo de las placas de hielo de Groenlandia y de la Antártida Occidental, lubricando las corrientes de hielo y provocando que estas se deslicen con mayor rapidez hacia el mar. Además, el aumento de las temperaturas está provocando que las enormes plataformas de hielo adheridas a la Antártida se estén derritiendo desde la base, se debiliten y se desprendan.

Las temperaturas regionales y los regimenes de lluvia también sufren alteraciones, lo que afecta negativamente a la agricultura.

La Tierra se está calentando. Son cada vez más frecuentes los casos de fenómenos climáticos extremos. La velocidad del proceso se está acelerando. El clima cambiante del planeta afecta a los agricultores de todo el mundo al desencadenar calor, sequía, inundaciones, tormentas, enfermedades, plagas nuevas, cambios en los ciclos de cultivo y regímenes de lluvias inciertos.

La agricultura es extremadamente vulnerable al cambio climático. Se prevé que el aumento de las temperaturas disminuya el rendimiento de los cultivos de cereales y promueva la proliferación de malezas y plagas en todo el mundo. Es probable que, como consecuencia de la modificación de los regímenes de lluvias, se pierdan cosechas y disminuya la producción a largo plazo de los principales cultivos.

INUNDACIÓN DE CULTIVOS

diagramas que resaltan el efecto economico de las consecuencias climáticas

Aumento de la desertificación

La desertificación es el resultado acumulado de un contexto climático difícil y de la utilización inapropiada de la tierra. Cuatro actividades humanas constituyen las causas más directas: el cultivo excesivo que desgasta los suelos, el sobrepastoreo y la deforestación que destruyen la cubierta vegetal que protege el suelo de la erosión, y los drenajes inapropiados de los sistemas de irrigación que provocan la salinización de los suelos. Adicionalmente, la falta de educación y de conocimientos adecuados, el desplazamiento de refugiados en caso de guerra, las condiciones desfavorables de comercio de los países en desarrollo y otros factores socioeconómicos y políticos contribuyen a amplificar el proceso de desertificación. Como puede observarse, las causas son múltiples e interaccionan de forma muy compleja.

La deforestación es una causa mayor de desertificación. En las zonas tropicales áridas la leña es la principal fuente de energía doméstica, aunque también se utilizapara la construcción. Como consecuencia, enormes superficies de bosques sondestruidas. Por otra parte, la recuperación de los bosques en las regiones áridas es sumamente lenta debido a la escasez de agua.

Cambios en las estaciones, lo que afectará a la migración de las aves, a la reproducción de los seres vivos etc….

Las actividades humanas han amenazado a muchas especies de aves migratorias. Las distancias involucradas en sus migraciones significan que ellas a menudo cruzan las fronteras de países y las medidas de conservación requieren la cooperación internacional. Varios tratados internacionales se han firmado para proteger especies migratorias incluyendo la Migratory Bird Treaty Act de 1918 de los Estados Unidos (convenio con Canadá, México, Japón y Rusia)

La caza a lo largo de las rutas migratorias puede causar una grave mortalidad. Las poblaciones de Grus leucogeranus (grulla siberiana) que invernan en la India declinaron debido a la caza en las rutas de tránsito, particularmente en Afganistán y Asia Central. Por última vez se vieron estas aves en 2002 en su sitio favorito de invernada en el Parque Nacional Keoladeo.51

Estructuras como las líneas de transmisión eléctrica, molinos de viento y plataformas petrolíferas de alta mar se sabe que han afectado la migración de las aves.52 La destrucción del hábitat por el cambio en el uso de la tierra es sin embargo la amenaza más grande y los humedales de tierras bajas, que son los sitios de parada transitoria y de invernada para aves migratorias, están amenazados particularmente por el drenaje y las reclamaciones para uso humano.

Las concentraciones de los gases de efecto invernadero aumentan cada año

Las medidas de dióxido de carbono y metano se realizan en el Observatorio de Izaña desde 1984, mientras que las de óxido nitroso y hexafluoruro de azufre se iniciaron en 2007.Los datos se observan en la web www.aemet.izana.org, y los investigadores recuerdan que el efecto invernadero es natural y no es dañino en sí, sino que permite el desarrollo de la vida en la Tierra, ya que gracias a él se disfruta de temperaturas templadas, que hacen posible el desarrollo de los seres vivos. Lo que sí es nocivo es el incremento rápido en la concentración de estos gases de efecto invernadero como consecuencia de las actividades humanas. En la actualidad lo que ocurre es que el aumento tan grande de las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera desde la revolución industrial está aumentando el efecto invernadero, lo que provoca un cambio en el clima.

El hexafluoruro de azufre atmosférico es un gas poco importante de momento en el efecto invernadero porque su aportación al calentamiento global es unas 500 veces menos importante que la del dióxido de carbono, debido a que su concentración es muy baja (en torno a entre 5 y 10 partes por trillón). Pero su capacidad para absorber radiación infrarroja es muy superior a la del CO2 (unas 37.000 veces) y su tasa de crecimiento es elevada, en torno al 4,1 por ciento anual, por lo que es necesario vigilar su evolución. Este gas se produce de manera industrial para usarlo como aislante en equipos de distribución de electricidad y tiene una larga vida en la atmósfera, en torno a los 3.200 años. Respecto al óxido nitroso, N2O, que es el cuarto gas en importancia por su influencia en el aumento del efecto invernadero, su presencia en la atmósfera ha aumentado a un ritmo del 0,2 por ciento desde 2007. La presencia del óxido nitroso era antes de la revolución industrial de 270 moléculas por cada mil millones de moléculas de aire, mientras que en la actualidad la cifra es de 325. El óxido nitroso lo emiten a la atmósfera fuentes naturales y antropogénicas como océanos, suelos, quema de biomasa, uso de fertilizantes y varios procesos industriales.

En cuanto al metano, que es el segundo gas en importancia de incremento de efecto invernadero atmosférico, tras el dióxido de carbono, su presencia en la actualidad es la más elevada de los últimos 650.000 años. La tasa de crecimiento de este gas, CH4, fue elevada entre 1985 y 1991, mientras que entre 1999 y 2006 bajó a prácticamente cero, para volver a registrarse un incremento notable desde el último año citado, para superar las tres moléculas por cada mil millones de moléculas de aire seco desde entonces. La fracción de metano en la atmósfera era de 715 moléculas por cada mil millones de aire seco antes de la revolución industrial y en la actualidad es superior a las 1.800. La contribución del metano al aumento del efecto invernadero es una tercera parte de la que provoca el dióxido de carbono, y se destruye en la atmósfera mediante reacciones químicas haciendo que cada molécula tenga una vida media en la atmósfera de ocho años. En cuanto al dióxido de carbono, el gas de efecto invernadero más importante, su aumento es cada vez más acelerado, con un incremento anual de unas dos moléculas por un millón de moléculas de aire, y su vida media en la atmósfera de superior a los 50 años.

Aumento gradual de los gases de efecto invernadero

Autor:

Jhordy Lopez

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