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Origen de la lluvia ácida
La lluvia ácida y otros tipos de precipitación ácida como neblina, nieve, etc. han llamado recientemente laatención pública como problemas especÃ−ficos de contaminación atmosférica secundaria; sin embargo,la magnitud potencial de sus efectos es tal, que cada vez se le dedican más y más estudios y reuniones,tanto cientÃ−ficas como polÃ−ticas ya que en la actualidad hay datos que indican que la lluvia es enpromedio 100 veces más ácida que hace 200 años.
De una manera natural, el dióxido de carbono, al disolverse en el agua de la atmósfera, produce unasolución ligeramente ácida que disuelve con facilidad algunos minerales. Sin embargo, esta acidez naturalde la lluvia es muy baja en relación con la que le imparten actualmente los ácidos fuertes como elsulfúrico y el nÃ−trico, sobre todo a la lluvia que se origina cerca de las zonas muy industrializadas como lasdel norte de Europa y el noreste de los estados unidos.
Se cree que estos ácidos se forman a partir de los contaminantes primarios como el bióxido de azufre y losóxidos de nitrógeno por las siguientes reacciones:
La oxidación adicional de los óxidos de azufre (1) y de nitrógeno (2) puede ser canalizada por loscontaminantes atmosféricos (3), incluyendo las partÃ−culas sólidas y por la luz solar. Una vez formadoslos óxidos SO3 y NO2, reaccionan con facilidad con la humedad atmosférica para formar los ácidossulfúrico (4) y nÃ−trico (5) respectivamente. Estos permanecen disociados en la atmósfera y le impartencaracterÃ−sticas ácidas y, eventualmente, se precipitan con la neblina, la lluvia o la nieve, las que, por lotanto, tendrán mayor acidez en las áreas que reciben continuamente dichos óxidos que en las que noestán alteradas. Por ejemplo, existen pruebas circunstanciales de que las termoeléctricas en especial lasque utilizan combustible rico en azufre, están muy relacionadas con la producción de lluvia ácida.
Como consecuencia del arrastre de diversas sustancias, componentes naturales del aire, partÃ−culas sólidas,y debido fundamentalmente a la disolución del dióxido de carbono en el agua de lluvia, ésta tiene unaligera acidez que oscila entre valores de 5,5-5,7 unidades de pH.
Se ha medido el grado de acidez del agua de lluvia en zonas donde existÃ−a una elevada concentración deciertos contaminantes y se ha visto que su pH es mucho más bajo de lo normal, de hecho algunas lluviasllegan a tener pH del orden de 4,2-4,3, lo que indica un grado de acidez muy alto, esto es lo que conocemoscon el nombre de "lluvia ácida", denominación con la que se designa cualquier agua de lluvia de pHinferior al natural de 5,5.
Fuentes de emisión:
Ciertas bacterias emiten una gran cantidad de óxido nÃ−trico hacia la atmósfera, por lo que constituye unafuente natural que no es posible controlar. La mayor parte de los óxidos de nitrógeno producidos porfuentes artificiales se deriva de las plantas generadoras de energÃ−a eléctrica, en las que la alta temperaturade la combustión de los energéticos facilita la formación de estos óxidos.
Azufre como contaminante:
Los óxidos de azufre y nitrógeno son las principales causas de la acidificación tanto del suelo como de lasaguas. Los compuestos de azufre son responsables de dos tercios del total de la lluvia ácida y los compuestosde nitrógeno no producen acidificación si los mismos son absorbidos por las plantas.
Por dicha razón la polución real producida por los compuestos sulfurados es mayor a los dos tercios antes
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mencionados, dentro de dichos compuestos sulfurados el SO2 es el principal contaminante y se produce en lacombustión de carbón y del petróleo crudo. La concentración de azufre en el crudo varÃ−a de acuerdo ala procedencia del mismo por lo que se pueden dar valores de décimas de uno por ciento a dos o tres porciento en peso.
En el carbón las concentraciones varÃ−an en un rango más amplio, mientras que en el gas natural losniveles son considerablemente menores. El mayor consumo de crudos aumentó vertiginosamente luego de lasegunda guerra mundial en Europa en 1970 a valores 15 veces mayores que en 1945.
En el orden de 30 millones de toneladas son las emitidas en Europa anualmente. La mayorÃ−a de estacantidad (80%) proviene de la combustión de crudo y carbón, mientras que el 20% restante proviene delresto de los procesos industriales, dentro de Europa Occidental, el paÃ−s con mayor emisión es GranBretaña sobrepasada únicamente por la Unión Soviética.
El valor anterior lo podemos comparar con los 16 millones de toneladas de azufre emitido por Estados Unidosy los 75 millones de toneladas que es emitido anualmente por todo el planeta debido a las diferentesactividades realizadas por el hombre. La atmósfera también recibe azufre proveniente de las emisionesvolcánicas y de los mares y de los suelos con respecto a Europa y EEUU, los niveles emitidos son 10 vecessuperiores a los considerados naturales.
Ciclo del Azufre:
El azufre se transforma en diversos compuestos y circula a través de la exosfera en el ciclo del azufre,principalmente sedimentario, entra en la atmósfera desde fuentes materiales como:
Sulfuro de hidrógeno (H2S), gas incoloro y altamente venenoso con olor a huevos podridos, desdevolcanes activos y la descomposición de la materia orgánica en pantanos, ciénagas y llanurascubiertas por las mareas, causada por degradadores aeróbicos.
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Dióxido de azufre (SO2), gas incoloro y sofocante proveniente de volcanes activos.• PartÃ−culas de sulfatos (SO4), como el sulfato de amonio de la aspersión marina.•
Cerca de un tercio de todos los compuestos de azufre y 99% del dióxido de azufre que llegan a la atmósferadesde todas las fuentes, proviene de las actividades humanas. La combustión de carbón y petróleo quecontienen azufre, destinada a producir energÃ−a eléctrica, representa cerca de dos tercios de la emisión,por humanos, de dióxido de azufre a la atmósfera. El tercio restante proviene de procesos industriales conola refinerÃ−a del petróleo y la conversión (por fundición) de compuestos azufrados de mineralesmetálicos en metales libres como el cobre, plomo y zinc.
En la atmósfera, el dióxido de azufre, reacciona con oxÃ−geno para producir tiróxido de azufre (SO3), elcual reacciona con vapor de agua para producir minúsculas gotas de ácido sulfúrico (H2SO4).Tambiénreacciona con otras sustancias quÃ−micas pequeñas de sulfato. Estas gotÃ−culas de H2SO4 y partÃ−culasde sulfato caen a la tierra como componentes de la lluvia ácida, que daña los árboles y la vida acuática.
Nitrógeno como contaminante:
Los principales compuestos nitrogenados que contaminan la atmósfera son el monóxido de nitrógeno(NO) y el dióxido de nitrógeno (NO2) que son agrupados con la denominación NOx. Dichos óxidos sonformados durante toda clase de combustión, y a diferencia del azufre que proviene en su mayorÃ−a del airenecesario para que la misma se efectúe.
En Escandinava aproximadamente dos tercios del total de óxidos de nitrógeno que contaminar laatmósfera proviene de los coches de transporte, actualmente en Europa se liberan a la atmósfera 20
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millones de toneladas de dióxido de nitrógeno. Debido a que las emisiones de óxidos de azufre estánsiendo controladas para abatir las emisiones de óxidos de nitrógeno se convierten cada dÃ−a en másimportantes como acidificantes del medio ambiente, también ciertos tipos de fertilizantes son fuente decompuestos nitrogenados contaminantes.
Es asÃ− que son liberados en cantidades importantes de amoniaco el cual causa un aumento en el pH de laslluvias, pero dicho efecto se elimina cuando los iones amoniaco (NH4+) en la lluvia son convertidos pormicroorganismos en los suelos o absorbidos por los árboles luego de su contacto con los suelos. Las grandescantidades de contaminantes en base a nitrógeno provocan una sobre fertilización de los suelos. LamayorÃ−a de las plantas se adaptan a una deficiencia de nitrógeno pero cuando se produce el fenómenoopuesto, aparecen daños a la vegetación y se causa problemas secundarios como en la potabilidad de lasaguas y los fenómenos de entroficación de los cuerpos de agua.
Además de acidificación de los suelos producida por la reacción de nitratos provoca la liberación desustancias peligrosas como el aluminio que ataca los paÃ−ses de los árboles y que al pasar a las aguassubterráneas llegan a los lagos depredando las colonias de peces.
Ciclo del nitrógeno:
Proceso cÃ−clico natural en el curso del cual el nitrógeno se incorpora al suelo y pasa a formar parte de losorganismos vivos antes de regresar a la atmósfera. El nitrógeno, una parte esencial de los aminoácidos, esun elemento básico de la vida. Se encuentra en una proporción del 79% en la atmósfera, pero elnitrógeno gaseoso debe ser transformado en una forma quÃ−micamente utilizable antes de poder ser usadopor los organismos vivos. Esto se logra a través del ciclo del nitrógeno, en el que el nitrógeno gaseoso estransformado en amonÃ−aco o nitratos. La energÃ−a aportada por los rayos solares y la radiación cósmicasirven para combinar el nitrógeno y el oxÃ−geno gaseosos en nitratos, que son arrastrados a la superficieterrestre por las precipitaciones. La fijación biológica, responsable de la mayor parte del proceso deconversión del nitrógeno, se produce por la acción de bacterias libres fijadoras del nitrógeno, bacteriassimbióticas que viven en las raÃ−ces de las plantas (sobre todos leguminosos y alisos), algas verde azuladas,ciertos lÃ−quenes y epifitas de los bosques tropicales.
El nitrógeno fijado en forma de amonÃ−aco y nitratos es absorbido directamente por las plantas eincorporado a sus tejidos en forma de proteÃ−nas vegetales. Después, el nitrógeno recorre la cadenaalimentarÃ−a desde las plantas a los herbÃ−voros, y de estos a los carnÃ−voros. Cuando las plantas y losanimales mueren, los compuestos nitrogenados se descomponen produciendo amonÃ−aco, un procesollamado amonificación. Parte de este amonÃ−aco es recuperado por las plantas; el resto se disuelve en elagua o permanece en el suelo, donde los microorganismos lo convierten en nitratos o nitritos en un procesollamado nitrificación. Los nitratos pueden almacenarse en el humus en descomposición o desaparecer delsuelo por lixiviación, siendo arrastrado a los arroyos y los lagos. Otra posibilidad es convertirse ennitrógeno mediante la desnitrificación y volver a la atmósfera.
En los sistemas naturales, el nitrógeno que se pierde por desnitrificación, lixiviación, erosión y procesossimilares es reemplazado por el proceso de fijación y otras fuentes de nitrógeno. La interferencia antrópica(humana) en el ciclo del nitrógeno puede, no obstante, hacer que haya menos nitrógeno en el ciclo, o que seproduzca una sobrecarga en el sistema. Por ejemplo, los cultivos intensivos, su recogida y la tala de bosqueshan causado un descenso del contenido de nitrógeno en el suelo (algunas de las pérdidas en los territoriosagrÃ−colas sólo pueden restituirse por medio de fertilizantes nitrogenados artificiales, que suponen un grangasto energético). Por otra parte, la lixiviación del nitrógeno de las tierras de cultivo demasiadofertilizadas, la tala indiscriminada de bosques, los residuos animales y las aguas residuales han añadidodemasiado nitrógeno a los ecosistemas acuáticos, produciendo un descenso en la calidad del agua yestimulando un crecimiento excesivo de las algas. Además, el dióxido de nitrógeno vertido en laatmósfera por los escapes de los automóviles y las centrales térmicas se descompone y reacciona con
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otros contaminantes atmosféricos dando origen al smog fotoquÃ−mico.
Fuentes de emisión de la lluvia ácida:
Fuentes y distribución de la lluvia ácida
El material contaminante que desciende con la lluvia se conoce como sedimentación húmeda, e incluyepartÃ−culas y gases barridos del aire por las gotas de lluvia. El material que llega al suelo por gravedaddurante los intervalos secos se llama sedimentación seca, e incluye partÃ−culas, gases y aerosoles. Loscontaminantes pueden ser arrastrados por los vientos predominantes a lo largo de cientos, incluso miles, dekilómetros. Este fenómeno se conoce como el transporte de largo alcance de contaminantes aéreos(TLACA). En1968, Svante Oden, de Suecia, demostró que la precipitación sobre los paÃ−ses escandinavosse estaba haciendo cada vez más ácida, que los compuestos de azufre de las masas de aire contaminadoeran la causa primordial, y que grande cantidades de las sustancias acidificantes provenÃ−an de emisiones delas áreas industriales de Europa central y Gran Bretaña.
Poco tiempo después, se obtuvieron datos acerca de cambio en la acidez de los lagos. Los estudios detrayectorias en Norteamérica han demostrado que más del 50% de la precipitación ácida en Notariocentral se debe a las masas de aire que pasan sobre las fuentes emisoras de azufre más importantes de losestados del oeste medio de Estados Unidos, en especial Ohio e Indiana (Environment Canadá, 1981). Porotra parte, las lluvias ácidas de los Adirondacks y del sur de Quebec, en muchos casos parecen tener origenen los estados industriales del litoral oriental como Nueva York, Massachussets y Maryland, y también enPensilvania y otros estados sobre los cuales ya ha pasado antes el aire. Las provincias marÃ−timas deCanadá sufren los efectos de las emisiones del litoral oriental de Estados Unidos y también, en laocasiones de ls fundiciones de Ontario y Quebec. Más del 10% de la lluvia ácida que cae en el noreste deEstados Unidos proviene de fuentes canadienses.
¿Qué actividades humanas originan la emisión de estos gases?
Todos ellos son consecuencia de los procesos de combustión. Los óxidos de azufre se emiten al quemarcombustibles de baja calidad, que contienen azufre, en general son carbones o fracciones pesadas delpetróleo. Los óxidos de nitrógeno se producen, en mayor o menor cantidad, en todas las reacciones decombustión por reacción del oxÃ−geno y nitrógeno del aire a temperaturas elevadas.
Tengamos en cuenta que los procesos de combustión son unos de los que más habitualmente efectuamos,tanto a nivel doméstico (calefacciones), como a nivel industrial (obtención de energÃ−a eléctrica porvÃ−a térmica, combustiones en calderas,) y que los medios de transporte, individuales y colectivos,incorporan motores en los que se queman combustibles de mejor o peor calidad.
Dióxido de Azufre (So2)
Es un contaminante primario que se produce en la combustión de carbón y petróleo que contienen azufre:
S(combustibles) + O2 ----------- SO2
El SO2 también se produce en la refinación de ciertos minerales que son sulfuros.
2 PbS + 302 ---------- 2PbO + 2 SO2
El SO2 es el contaminante del aire derivado del azufre más importante; sin embargo, algunos procesosindustriales emiten trióxido de azufre, SO3, el cual se forma también en la atmósfera en pequeñascantidades debido a la reacción entre el SO2 y el oxÃ−geno
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2 SO2 + O2 ------------- 2 SO3
Algunas macro partÃ−culas del aire catalizan esta reacción. A veces, el SO2 y el SO3 se mencionan enforma conjunta como óxidos de azufre, SOx.
Fuentes de emisión.-
La mayor parte de los SOx antropogénicos provienen de la combustión de carbón y petróleo en lasplantas generadoras de electricidad (Carbo eléctricas y termoeléctricas).
Fuentes de �xidos de Azufre
Fuente Porcentaje del Total anual deemisiones de SOx
Transporte 2.4  - VehÃ−culos motorizados (gasolina)  0.6- VehÃ−culos motorizados (diesel)  0.3- VehÃ−culos marinos  0.9- Uso del combustible de motor para fines distintos del transporte  0.3- Ferrocarriles  0.3Combustión de productos energéticos (fuentes estacionarias,plantas de energÃ−a, calefacción de espacios industriales, etc.) 73.5 Â
- Carbón  60.5- Aceite combustible (combustóleo)  13.0Procesos Industriales 22.0  Eliminación de Desechos Sólidos 0.3  Diversos 1.8  Los procesos industriales que más contribuyen a la presencia de SOx en la atmósfera son la calcinación delos minerales de sulfuro, la refinación del petróleo, la producción de óxido sulfúrico, y la de coque apartir del carbón. Los óxidos de azufre se eliminan del aire mediante su conversión en ácido sulfúrico ysulfatos. En esta forma terminan depositándose sobre la tierra o en el mar, ya sea con la precipitaciónpluvial o sedimentándose en forma de partÃ−culas.
Oxido de Nitrógeno (NOx)
El monóxido (NO) y el dióxido de nitrógeno (NO2) son contaminantes primarios del aire. El NO,también llamado óxido nÃ−trico es un gas incoloro e inodoro, en tanto que el NO2 es un gas de colorrojizo, de olor fuerte y asfixiante parecido al del cloro.
El óxido nÃ−trico se forma en el aire mediante la reacción de oxÃ−geno con el nitrógeno.
N2 + O2 ------------ 2 NO
Esta reacción ocurre a altas temperaturas durante el uso de combustibles fósiles.
El NO2 se forma por la reacción del NO con el O2 del aire:
2 NO + O2 ------------- 2 NO2
Fuentes de emisión:
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Ciertas bacterias emiten una gran cantidad de óxido nÃ−trico hacia la atmósfera, por lo que constituye unafuente natural que no es posible controlar.
La mayor parte de los óxidos de nitrógeno producidos por fuentes artificiales se deriva de las plantasgeneradoras de energÃ−a eléctrica, en las que la alta temperatura de la combustión de los energéticosfacilita la formación de estos óxidos.
Fuentes de Oxido de Nitrógeno:
Fuentes Porcentaje del Total anual deemisiones de NOx
Transporte 39.3  - VehÃ−culos motorizados (gasolina).  32.0- VehÃ−culos (diesel).  2.9- Ferrocarriles.  1.9- Uso de combustible de motor para fines distintos del transporte.  1.5- VehÃ−culos marinos.  1.0Combustión de Productos energéticos (Fuentes estacionarias -Plantas de energÃ−a, calefacción de Espacios Industriales) 48.5 Â
- Gas Natural  23.3- Carbón  19.4- Combustóleo  4.8- Madera  1.0Procesos Industriales (plantas de Ã�cido NÃ−trico, etc.) 1.0  Eliminación de desechos sólidos 2.9  Diversos (incendios forestales, quema agrÃ−cola, etc.) 8.3  Los óxidos de nitrógeno participan en la formación de contaminantes secundarios del aire, lo que tiende aeliminar una pequeña porción de la atmósfera.
La mayorÃ−a de los NOx se convierten finalmente en ácido nÃ−trico, (HNO3) y nitratos (NO3). En estaforma se depositan sobre la tierra o en el mar, como consecuencia de las lluvias o se sedimentan comomacropartÃ−culas. Por tanto la tierra y el mar son el depósito final de los óxidos de nitrógeno, una vezque éstos se han convertido en nitratos.
Efectos de la lluvia ácida:
Toxicidad: Oxido de Azufre
Agrava las enfermedades respiratorias: afecta la respiración en especial a los ancianos con enfermedadespulmonares crónicas; provoca episodios de tos y asfixia; crecientes Ã−ndices de asma crónico y agudo,bronquitis y enfisema; cambios en el sistema de defensa de los pulmones que se agudiza con personas condesórdenes cardiovasculares y pulmonares; irrita los ojos y los conductos respiratorios; aumenta lamortalidad.
Efectos Tóxicos del SO2 para el Hombre
Concentración (partes por millón) Efectos1 - 6 Broncoconstricción.
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3 - 5 Concentración mÃ−nima detectable por el olfato.8 - 12 Irritación de la garganta.20 Irritación en los ojos y tos.
50 - 100 Concentración máxima para una exposición corta(30 min.)
400 - 500 Puede ser mortal, incluso en una exposición breve.Oxido de nitrógeno
Agrava las enfermedades respiratorias y cardiovasculares; irrita los pulmones; reduce la visibilidad en laatmósfera; causa daño al sistema respiratorio; afecta y reduce la capacidad de transporte de oxÃ−geno dela sangre, a las células y al corazón; dolor de cabeza, pérdida de visión, disminución de lacoordinación muscular, náuseas, dolores abdominales (es crÃ−tico en personas con enfermedadescardÃ−acas y pulmonares); eleva los Ã−ndices de mortalidad por cáncer, por neumonÃ−as, cáncer delpulmón.
Efectos del NO2 en la Salud:
Concentración (Partes por millón) - ppm (mg/l) Efecto
1 - 3 Concentración mÃ−nima que se detecta por elolfato.
3 Irritación de nariz, garganta y ojos25 Congestión y enfermedades pulmonares100 - 1000 Puede ser mortal, incluso tras una exposición breve.Oxido de Carbono
En forma de monóxido de carbono tiene la capacidad de reducir la capacidad de la sangre para transportaroxÃ−geno, puede afectar los procesos mentales, agrava las enfermedades respiratorias y del corazón, puedecausar dolor de cabeza y cansancio en concentraciones moderadas (de 50 a 10 p.p.m.) y la muerte enconcentraciones altas y prolongadas (de 750 p.p.m. en adelante). La amenaza de óxido de carbono a la saludes mayor en personas que padecen enfermedades cardiovasculares (angina de pecho o enfermedadesvasculares periferales).
¿Qué daños origina la lluvia ácida?
La lluvia ácida causa multitud de efectos nocivos tanto sobre los ecosistemas como sobre los materiales.Intentemos sintetizarlos:
Aumentan la acidez de las aguas de rÃ−os y lagos, lo que se traduce en importantes daños en lavida acuática, tanto piscÃ−cola como vegetal.
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Aumenta la acidez de los suelos, lo que se traduce en cambios en la composición de los mismos,produciéndose la lixiviación de nutrientes importantes para las plantas, tales como el calcio, ymovilizándose metales tóxicos, tales como el cadmio, nÃ−quel, manganeso, plomo, mercurio, quede esta forma se introducen también en las corrientes de agua.
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La vegetación expuesta directamente a la lluvia ácida sufre no sólo las consecuencias deldeterioro del suelo, sino también un daño directo que puede llegar a ocasionar incluso la muertede muchas especies.
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El patrimonio construÃ−do con piedra caliza experimenta también muchos daños, pues la piedrasufre la siguiente reacción quÃ−mica, proceso conocido como mal de la piedra: CaCO3 (piedracaliza)+H2SO4 (lluvia ácida) ----> CaSO4 (yeso) + CO2 + H2O es decir, se transforma en yeso, yéste es disuelto por el agua con mucha mayor facilidad y además, al tener un volumen mayor,
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actúa como una cuña provocando el desmoronamiento de la piedra.Los materiales metálicos se corroen a mucha mayor velocidad.•
Â
COMPOSICION QUIMICA DEL AIRE
GASES % EN VOL. TIEMPOPERMANENCIA
PERMANENTESNitrógeno N2 78,08 10.000.000 añosOxÃ−geno O2 20,95 5 X 10.000 añosArgón Ar 0,93 -/-Helio He 0,00052 100.000.000Neón Ne 0,00018 -/-Krypton Kr 0,0001 -/-Xenon Xe 0,000008 -/-VARIABLESDióxido Carbono CO2 0,03 15 añosMetano CH4 0,00015 5 añosHidrógeno H2 0,00005 7 añosMonóxido Dinitrógeno N2O 0,00002 8 añosOzono O3 0,000002 2 añosMUY VARIABLESAgua H2O entre 0,01 y 5 10 dÃ−asMonóxido de Carbono CO 0,00001 1/2 añosAmoniaco NH# 0,0000006 7 dÃ−asDióxido de Nitrógeno NO2 0,0000001 6 dÃ−asDióxido de Azufre SO2 0,00000002 3 dÃ−asSulfuro de Hidrógeno H2S 0,00000002 2 dÃ−asEfectos de la lluvia ácida en los sistemas acuáticos:
El efecto más importante de la lluvia ácida en los sistemas acuáticos es el descenso de las poblaciones depeces, situación especialmente perjudicial para la pesca deportiva. El resultado indirecto en el turismo es detipo económico. Otros efectos de la lluvia ácida relacionados con el agua incluyen los que se producen enlos seres humanos que comen peces con una mayor concentración de metales en su carne y la reducción deciertos grupos de zooplancton, algas y plantas acuáticas, todo lo cual trastorna la cadena alimenticia globalde los lagos y potencialmente causa desequilibrios ecológicos. Los estudios han demostrado con claridad quela trucha y el salmón del Atlántico son particularmente sensibles a los niveles bajos de pH, los cualesinterfieren con sus procesos reproductivos y con frecuencia dan origen a deformaciones en el esqueleto.
Las altas concentraciones de aluminio en las aguas acidificadas suelen ser el agente que mata los peces yquizá otras biotas sensibles, como los crustáceos del plancton. En los lagos alcalinos o casi neutros lasconcentraciones de aluminio son muy bajas. No obstante, a medida que el pH desciende, el aluminio antesinsoluble, que está presente en concentraciones muy altas en las rocas, los suelos y los sedimentos de rÃ−osy lagos, comienza a disolverse.
Una vez en solución, el aluminio a bajas concentraciones (de 0.1 a 1 mg/L) es excesivamente tóxico para
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diversas formas de vida acuática. Aunque la concentración del aluminio aumenta de forma exponencialdebajo de un pH de 4.5 a 4.7, la toxicidad para los peces se presenta arriba de este valor. Los estudiosrealizados en la Cornell University por Baker y Schofield (1980) muestran que la toxicidad máxima delaluminio para los peces tiene lugar alrededor de un pH de 5.0. Esto se debe a la complejidad quÃ−mica delaluminio: la estructura y sus proporciones relativas en solución cambian con el pH. El aluminio iónico libreestá presente sobre todo debajo de 4.2 y es muy tóxico. A un pH cercano a 5.0 las concentraciones dealuminio de 0.2 mg/l o mayores causan daños a las branquias y secreción de mucosidad hacia las mismasen la trucha parda y la rémora blanca. Parece ser que la mucosidad viscosa hace las veces de un tapón enlas branquias y causa problemas respiratorios. Además se altera la integridad esenciadle la membranabranquial semipermeable, a través de la cual se verifica el intercambio de gases y sales. AsÃ− , todo indicaque no sólo un aumento en la concentración de iones H+ puede causar mortandad de peces y descensos ensu población, sino que además el aluminio puede ser factor tóxico adicional y tal vez crucial en aguas conun pH alrededor de 5.0 y sin duda alguna a un pH de 4.0.
Aunque los peces pueden morir a causa de la acidificación, lo más común es que dejan de reproducirse.Los añejos no se incorporan a la colonia o lo hacen en número reducido, y después de algunos años deeste fracaso reproductivo cada vez se tiene una población más vieja, hasta que la especie termina pordesaparecer del lago o la corriente. Este envejecimiento y merma poblacionales de un año se ilustra con losdatos sobre la perca amarilla en el lago Patten, Notario.
Algunas de las áreas afectadas por la lluvia ácida son las siguientes:
Alrededor de una docena de rÃ−os de Nueva Escocia, muy lejos de las fuentes locales decontaminación situadas contra el viento, ya no cuentan con poblaciones saludables de salmón delAtlántico.
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Unos 200 lagos de los Adirondacks del norte del estado de Nueva York ya no sustentan trucha dearroyo ni cherna de boca pequeña. Miles de lagos más están perdiendo su capacidad paraamortiguar la lluvia ácida.
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De los 4,016 lagos evaluados en la provincia de Ontario, se han encontrado acidificados 155, el 4% , ysu capacidad para sustentar vida acuática en muy limitada. Un total de 2,896 de lagos mostraroncierta susceptibilidad a la acidificación. D.W. Schindler sugiere que estas estimaciones subestimanen grado considerable la magnitud del problema.
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Se han producido fenómenos similares en los rÃ−os del sur de Noruega, en un buen número delagos de Galloway, Escocia, y en la región de Eizgebirge en Alemania oriental, donde laspoblaciones de peces han desaparecido o han sufrido notables reducciones a lo largo de los últimos30 años.
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Muchas especies de anfibios (por ejemplo, ranas, sapos y salamandras) se reproducen en estanques temporalesque forman las lluvias de primavera y la nieve fundida. Los huevecillos y los embriones en desarrollo estánexpuestos al choque ácido primaveral, el cual causa deformaciones o muertes. El trabajo de campoestablecido que el 80% de los huevos de salamandra no maduran en aguas con nivel de pH inferior a 6.0. Parala rana grillo y la piadora primaveral nórdica, una exposición a aguas con un nivel de pH cercano a 4.0produjo una mortalidad superior al 85%. Los anfibios son miembros significativos de los ecosistemasacuáticos y terrestres; como depredadores importantes de insectos acuáticos y también como alimento dealto contenido proteÃ−nico para muchas aves y mamÃ−feros, estos animales son eslabones importantes de lacadena alimenticia.
Cierto grupo de biotas, como los moluscos que incluyen animales con concha (por ejemplo, caracoles, lapas,mejillones y ostras), en gran medida dependen del calcio para su esqueleto externo protector. Puesto que elagua ácida disuelve con facilidad el carbonato de calcio e interfiere para que los organismos incorporen elcalcio, mueren en este tipo de aguas.
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Muchos crustáceos (familia de la langosta) del pequeño grupo de nadadores libres que se conoce comozooplancton (animales microscópicos de la columna de agua), también son muy sensibles a un aumento enla acidez del agua dulce. Puesto que muchos miembros del zooplancton son fuente de alimento muyimportante para los peces, su pérdida eliminará especies sin un efecto directo de la acidez en los pecesmismos.
Por último, al considerar los efectos en la cadena alimenticia es necesario reconocer el papel fundamental delas plantas verdes. Ã�stas constituyen el sistema de sustento para toda la biota acuática, pues son los únicosorganismos capaces de fijar carbono (en presencia de luz) produciendo los carbohidratos, grasas y proteÃ−nasindispensables para la vida. Su desaparición causarÃ−a un desplome directo de la cadena alimenticia.
En un estudio a cargo de la Environmenatl Protection Agency de Estados Unidos (Lee y Neely, 1980) seobservó un aumento en el crecimiento de plantas recién nacidas en cuatro especies, mientras que otrassiete no sufrieron efecto alguno hasta 3.0 de pH. Se sugirió que, en virtud de las propiedades del suelo, elefecto de crecimiento fue un efecto de fertilización por incorporación de azufre a través del follaje.
El estudio más detallado se realizo en grupos de pinos albares en Noruega (Drabos y Tollan, 1980). Lasaplicaciones se hicieron por encima del pabellón y variando el pH desde 5.6 hasta 2.0 en vástagos de pinoalbar se observó incluso un pH de 2.0 con mayor altura y crecimiento del diámetro en los primeros cuatroaños. El efecto se atribuyó a la fertilización con nitrógeno por las adiciones de ácido hÃ−drico. Estosdatos han sido tomados por algunas como "prueba" de que la lluvia ácida es benéfica para los bosques.Por desgracia para esta hipótesis, en reducción del crecimiento en las parcelas tratadas con ácido encomparación con las parcelas testigo. Parece ser que el efecto benéfico de fertilización fue superado porlos efectos perjudiciales de la acidez y el aluminio.
Es importante entender que por sÃ− mismos los suelos ácidos no son dañinos para el crecimiento de lasplantas. La acidificación del terreno y el deslave de nutrimentos del mismo, en especial de calcio, magnesioy otras bases, son procesos normales de los suelos. Los vastos bosques boreales que se extienden por todo elmundo en latitudes altas del hemisferio norte están creciendo en suelos ácidos que se formaron desde laúltima gran glaciación de hace 10,000 o 12,000 años. Por consiguiente, las plantas se ha adaptado al sueloácido. La pregunta que se nos plantea al evaluar el peligro de la lluvia ácida es: ¿acaso los aumentos deacidez pueden llevar a estos bosques a trasponer un umbral más allá del cual no están adaptadosfisiológicamente? La respuesta es crucial, pero en la actualidad desconoce. sin duda, la decadencia del abetorojo en el oriente de Norteamérica está bien documentada (Klein y Perkins, 1987), y la propagación delmarchitamente del arce de azúcar en Quebec y en áreas adyacentes han sido motivo desde 1982 de granpreocupación.
Otro efecto de la lluvia ácida en los bosques incluye el deslave de componentes fácilmente solubles enácido del follaje, de los troncos de los árboles, y de las capas superiores del suelo. Algunos de estoscomponentes se vuelven a depositar en el suelo, o bien, se deslavan hacia la cuenca colectora o las aguassubterráneas. Se piensa que los niveles más altos de K, Ca, Mg, Al y SO4 que aparecen en las corrientes deáreas afectadas por la lluvia ácida proceden de los suelos. Es posible que , con el tiempo, los componentesfundaméntales de estos suelos se agoten a tal grado que se presenten deficiencias de nutrimentos.También se podrÃ−a inducir toxicidad por aluminio. Por dos razones, las concentraciones altas de estemetal parecen ser dañinas para muchas especies de plantas superiores en función de sus efectos en lossistemas radiculares. La primera es que inhibe la división celular y las raÃ−ces pierden su flexibilidad yplasticidad; se hacen cortas y frágiles. La segunda, que el aluminio tiene diversos efectos en otros iones,entre los cuales se sienta la interferencia con la incorporación de fósforo y su precipitación como fosfatode aluminio.
Acidificación del Agua:
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Es un problema aún de mayor gravedad debido a su menor capacidad de neutralización en comparacióncon el suelo. El agua que escurre de los suelos acidificados, causa la acidificación de arroyos, rÃ−os y lagos,alterando el equilibrio de los iones del agua y aumentando el contenido en aluminio y demás metalespesados (RSCOIL, 1984).
Las precipitaciones ácidas lavan los metales contenidos en el suelo o los sedimentos de las cuencashidrográficas y van separando partÃ−culas de materiales solubles, descargando estos metales en los lagos ycursos de agua (MASC, 1984). La acidificación de aguas continentales consiste en la disminución de sucapacidad de neutralizar ácidos (ANC). Las aguas húmicas, en las que la acidez viene regulada por ácidosorgánicos, no se incluyen.
La actual acidificación es producida por ácidos fuertes como sulfúrico y nÃ−trico. El sulfato es la causaprimordial a largo plazo. Pero tanto éste como el nitrato, pueden contribuir a la liberación de ácido,como ocurre cuando funde la nieve.
La pérdida de ANC se ha asociado a un cambio de hasta 1,5 unidades de pH y, en casos extremos,variaciones de 2-3 unidades de pH (Conferencia de Estocolmo, 1982). Tanto los lagos como las corrientes deagua están menos protegidos contra la acidificación que el suelo y aguas subterráneas, habiendo sidoprecisamente en los lagos donde primero se notaron los efectos del aumento de ácidos (Conferencia deEstocolmo, 1982).
Acidificación de los Suelos:
Varios procesos de acidificación tienen lugar en forma natural en los suelos. Uno de los más importantes esla absorción de nutrientes por las plantas a través de los iones positivos. A su vez las plantas compensan loanterior liberando iones hidrógeno positivos. Por lo tanto el crecimiento de las plantaciones es de por sÃ−acidificante mientras que la muerte de la misma provoca el efecto contrario. Es decir que en un ecosistemadonde el crecimiento y el envejecimiento son aproximadamente iguales no se produce una acidificación.Pero si el ciclo se rompe por cosechas la acidificación dominará.
En el caso de bosques de conÃ−feras existe usualmente una acumulación de residuos de plantas nototalmente muertas las cuales provocan un efecto acidificante similar al descrito anteriormente. Pero elproblema grave de acidificación de suelos ocurre cuando la acidificación proviene del exterior y no solo deprocesos naturales normales.
A su vez esa acidificación externa provoca los siguientes efectos biológicos:
Disminución de los valores de pH.• Incremento en los niveles de aluminio libre y otros metales tóxicos en las aguas que están encontacto con dichos suelos.
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Pérdida de los nutrientes de las plantas como el potasio, calcio y magnesio.•
Se constató además que el efecto Buffer de los suelos no posee el poder suficiente como apara neutralizardicha acidez que en el caso del sur de Escandinava llega a valores de 0,3 a 1 unidad de pH.
Es de remarcar también que estos valores de pH no solo se dan en las capas superiores sino que los mismosse extienden hasta profundidades de 1 metro. En este tipo de suelos desaparecen las bacterias y demásespecies que tienen como función descomponer la materia animal o muerta pasando a desempeñar dichafunción los hongos presentes. Pero, debido a que estos organismos realizan su función mucho más lento,gran parte de los nutrientes son perdidos agravando aún más la situación.
Efectos de la lluvia ácida en los ecosistemas terrestres:
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Efectos en los bosques: Los bosques de Canadá, Estados Unidos y Escandinavia tiene una enormeimportancia económica. Cientos de miles de personas son empleadas por las diversas industrias asociadascon la madera y los bosques. Uno de cada 10 canadienses trabaja de manera directa o indirecta en este tipo deindustrias, y Suecia y Noruega tienen un perfil de empleo similar. Además, los bosques y lagos de estospaÃ−ses son importantes áreas turÃ−sticas y recreativas. La lluvia ácida plantea una amenaza insidiosa ypotencialmente devastadora para nuestros bosques. Se ha demostrado que la lluvia moderadamente ácida(pH 4.6) daña las plantas recién nacidas. Los investigadores están comenzando a evaluar el papel de lalluvia ácida en el aumento de vulnerabilidad de los árboles ante enfermedades e insectos. No se observa undaño directo y visible al follaje por la lluvia ácida, pero la dramática y sorprendente muerte ymarchitamiento de lo árboles en Europa central es un catalizador de este tipo de preocupaciones. Miles dehectáreas de bosques de piceas y abetos en Checoslovaquia y de Alemania oriental han muerto en losúltimos 20 años. Los bosques de las montañas Hartz y de la Selva Negra de Alemania occidentaltambién tienen problemas, pues las hayas y piceas mueren o su crecimiento se reduce en los suelos menosamortiguados. A partir de 1990 se ha advertido cierta recuperación de los bosques de piceas.
Según Bernhardt Ulrich de la Univesidad de Gotinga, la mayor acidez de la lluvia en Alemania a lo largo delos últimos 25 años, combinada con las fuertes y ácidas nevadas en las áreas montañosas, ha causadodeslave del calcio y magnesio de los suelos; al mismo tiempo, ha aumentado la concentración de aluminio enlos solutos del suelo. En consecuencia, se ha reducido la proporción Ca/Al. Cuando esta relación molar esinferior a 1.0 se favorece la incorporación de aluminio en las finas raÃ−ces absorbentes, donde se manifiestala toxicidad de este elemento, capaz, de matar las raÃ−ces o reducir su vigor. La incidencia deconcentraciones altas de aluminio en la solución del suelo ha sido especialmente notoria por años, en loscuales se han producido graves sequÃ−as estivales, como en 1975 y 1976 en Europa. En estas circunstancias,la concentración de aluminio aumenta como consecuencia de la concentración de los solutos del sueloinducida por la sequÃ−a. Sin duda las tasas de decadencia de los bosques de Alemania occidental se hanacelerado notoriamente desde 1975. Se piensa que el alto nivel de actividad industrial en Alemania occidentaly sus alrededores es un factor fundamental para esto, como lo es la elevada precipitación pluvial en lasáreas de montaña, donde los efectos son más severos. En los bosques de mayor altitud, las aguas denubes ácidas envuelven los árboles en niebla durante largos periodos cada año.
Una de las mayores dificultades que enfrentamos al estudiar el crecimiento forestal y los posibles efectos de lalluvia ácida en éste es la muy considerable variación anual en cuanto a crecimiento, causada porfluctuaciones climáticas normales y por el ataque de insectos. El crecimiento puede diferir en varios tantosde un año a otro. Por consiguiente, es muy difÃ−cil identificar tendencias pequeñas en la reducción delcrecimiento forestal en un periodo corto. Las evaluaciones de este tipo se han basado en la anchura de lamadera depositada en los troncos de los árboles cada año en forma de anillos. Esta clase de estudios se hanllevado a cabo en Estados Unidos y Noruega. Todos ellos han utilizado cantidades limitadas de datos, hantenido dificultades para tomar en cuenta el crecimiento normal en edades diferentes dentro de una mismaespecie, y no han llegado a conclusiones concretas. Un estudio estadounidense sugiere que "la lluvia ácidaamerita una consideración importante como factor supresor del crecimiento en los Pine Barrens de NuevaJersey", pero otros sugieren que es imposible inferir conclusiones con base en esos datos. AsÃ− pues, tenemosuna situación muy frustrante, en la cual podrÃ−amos estar enfrentando una reducción grave del vigorforestal, pero en el momento actual somos incapaces de poner en orden las diversas explicaciones alternativas.Se han hecho experimentos rociando ácido en el campo o en condiciones controladas de laboratorio(invernadero). Varios de estos estudios han mostrado un crecimiento mayor al aumentar la acidez del rocÃ−ohasta 3.0 de pH.
Efectos sobre la salud humana:
No esta del Todo claro que las aguas subterráneas ácidas sean por si mismas nocivas para la salud. Pero sise conoce el efecto negativo de los metales como el aluminio y el cadmio que se libera en la tercera etapa apH inferiores a 5. Aunque se ha encontrado casos altos de niveles de plomo zinc y cadmio aun a pH
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superiores (entre 5.2 y 6.4)
Con respecto a los metales tenemos:
Cadmio: ES el más móvil de los metales pesados comunes y debido a las latas concentracionespresentes en los paÃ−ses industrializados, es necesario alertar sobre su presencia. El cadmio seacumula en la corteza renal causando graves lesiones. Las principales fuentes son los fertilizantes ylas debidas a la acidificación de las aguas subterráneas.
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Cobre: Debido a que es el metal con el cual se construye la mayorÃ−a de las cañerÃ−as, cuando lasaguas se tornan corrosivas dicho elemento es disuelto. Uno de los efectos más comunes sobre la esla diarrea infantil.
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Aluminio: Es el más común en la corteza terrestre y si bien está unido a los minerales queconstituyen la misma, la acidificación lo torna soluble. El aluminio penetra en la corrientesanguÃ−nea en forma directa pasando las barreras de protección normales del ser humano yprovocando graves daños al cerebro y al sistema óseo. Si la concentración es muy elevada puedecausar demencia senil y muerte.
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Plomo: También se libera por acidificación de las aguas y en los paÃ−ses donde este elemento esutilizado para la construcción de las cañerÃ−as de agua la situación se puede tornar bastantespeligrosa. Dicho elemento provoca daños considerados a nivel cerebral, sobre todo en los niños.
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Efecto de la acidificación sobre los bosques:
Los árboles dañados exhiben una serie de sÃ−ntomas pero es muy dificultoso establecer unaconexión entre cada tipo de daño y las causas correspondientes.
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El aire contaminado afecta directamente e indirectamente los árboles.• Los efectos directos consisten en daños sobre las hojas debido a que la capa de grasa protectora escorroÃ−da por el depósito seco de dióxido de azufre, la lluvia ácida o el ozono.
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Además de las membranas constituyentes de la estructura interna del árbol son atacadasprovocando la pérdida de nutrientes, los efectos indirectos están relacionados con laacidificación del suelo lo que produce una reducción de nutrientes y una liberación de sustanciasperjudiciales para el árbol como lo es el aluminio. La sensibilidad de las diferentes especies frente alos contaminantes atmosféricos varÃ−a de acuerdo con la superficie de las hojas y la caducidad delas mismas.
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El daño sobre los abetos se traduce en un color marrón amarillento de sus hojas, pérdidas de lasmismas y deterioro de sus raÃ−ces.
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Los pinos sufren también decoloración con estrechamiento de su extremo cónico superior porpérdida de sus hojas.
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Incidencia de los deterioros sobre los bosques• La forestación en Escandinavia es importante para toda Europa Occidental dado que es la mayorfuente de materia prima en la industria de la madera. Cerca del 80% de sus producción estádestinada a la exportación.
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Además los bosques son el ambiente natural para varias especies de insectos, pequeños animales,plantas y mamÃ−feros de mayor tamaño.
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Por último no se debe olvidar la función que desempeñan en el mantenimiento de la economÃ−adel agua y en la regulación de los climas tanto locales como regionales.
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Efectos en los Cultivos:
Aunque la sensibilidad hacia el daño foliar directo por la lluvia ácida de algunos cultivos parece ser mayorque la de muchas especies de árboles, no existen pruebas sólidas de que las hojas de los cultivos hayan sidodañadas por gotas ácidas en el campo (NATO, 1980). No obstante, algunos estudios detallados hancomenzados a insinuar que incluso en un sistema agrÃ−cola bien amortiguado la lluvia ácida puede ser
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perjudicial. En un estudio realizado por Lee y Neely (1980) a 27 plantas agrÃ−colas cultivadas en tiestos yexpuestas a lluvia ácida simulada con un intervalo de pH de 2.5 a 5.7, aparecieron lesiones visibles ydesagradables en el follaje en 21 cultivos a un pH de 3.0, el cual se presenta con una frecuencia deprecipitación de 0.5 a 1.0% en las regiones afectadas de Norteamérica. Los estudiosos de cultivosimportantes de Ontario realizados por Hutchinson (1981) mostraron que las lluvias con pH entre 2.5 y 3.0afectaban seriamente la lechuga, el betabel, la cebolla, la soya, el frÃ−jol pinto y el tabaco. Cultivos como eltabaco, la lechuga y la espinaca dependen de un follaje saludable para su venta. Por toro lado, los estudiosorealizados en el Brookhaven National Laboratory de Estados Unidos (Evans et al.,1983) demostraron que lasplantas expuestas a precipitaciones ácidas simuladas de un pH de 4.2, 3.8 y 3.5 tuvieron rendimientos desemilla menores en 2.6, 6.5 y 11.4% respectivamente, en comparación con plantas expuestas solo aprecipitación ambiental. Estos daños de semilla en un cultivo importante, como la soya, equivaldrÃ−an apérdidas de muchos millones de dólares al año en Estados Unidos.
De manera experimental se ha demostrado que la etapa crÃ−tica del ciclo vital de las plantas, en la cual elpolen se transfiere a la flor hembra y lo fertiliza para producir un largo tubo (de polen), es muy sensible a unpH bajo (sidhu, 1983). En general la germinación y el crecimiento del tubo plìnico de manzanas y uvas sereducen con un pH igual o menor a 3.5. en estudios de especies forestales boreales (Cox, 1983) se encontróque el polen de abedul es muy sensible, en tanto que el polen de un buen fruto en el tiempo de lapolinización, la lluvia ácida plantea un peligro que no ha sido evaluado.
En resumen, queda claro que los sistemas terrestres son menos sensibles a la sedimentación ácida que lossistemas acuáticos. Algunos efectos a corto plazo de la lluvia ácida pueden ser benéficos, probablementea causa de las aportaciones de nitrógeno fertilizante. Sin embargo, a largo plazo es muy posible que seproduzcan efecto dañino. Sin duda se afectarán los ciclos y los equilibrios de los nutrientes en el bosque, yel crecimiento de los árboles puede menguar.
Efectos sobre la fauna y flora:
Con respecto a las plantas, las especies que se ven más afectadas son los lÃ−quenes y los musgosque toman directamente el agua a través de sus hojas. Además estas especies son indicadoresdirectos de la contaminación atmosférica como es el caso de los lÃ−quenes respecto a lasemisiones de SO2.
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También en el caso de los pájaros pequeños que viven cerca de aguas acidificadas se veafectada su reproducción.
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Los huevos de varias especies de pájaros aparecen con paredes muy delgadas debido al aluminioingerido a través de los insectos de los cuales se alimentan. Dichos insectos precisamente sedesarrollan en aguas acidificadas.
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Los animales herbÃ−voros se ven afectados ya que al acidificarse los suelos, las plantas que aquellosingieren, acumulan una mayor cantidad de metales pesados (aluminio, cadmio, etc.)
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Resumiendo lo anterior, se puede afirmar que la fauna también se verá afectada por los cambiosen la composición y estructura de la vegetación.
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Si, por ejemplo, los bosques son dañados, se producirán grandes cambios en las especies animalesque integran el ecosistema forestal.
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Efectos sobre las aguas subterráneas:
Parte importante de las precipitaciones penetran a través del suelo y cuanto más permeable sea elmismo, más profundidad alcanza.
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En áreas donde el suelo está densamente compactado, la casi totalidad del agua caÃ−da fluye hacialos lagos y otras corrientes.
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El agua que ha percolado alcanza por último, niveles donde el suelo está completamente saturadopasando a formar parte de las aguas subterráneas que son la principal fuente de suministro de agua.
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Las aguas en los lagos son siempre más ácidas que las aguas subterráneas debido a la función defiltro que desempeña el suelo, removiendo asÃ− gran parte del ácido.
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Si el suelo está constituido por material finamente granulado y el pozo de atracción es losuficientemente profundo, el agua de lluvia ha sido neutralizada y al ser extraÃ−da no presentaproblemas de acidificación.
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La acidificación de las aguas subterráneas se realiza en tres etapas.
Primero disminuye la capacidad de los suelos de neutralizar las precipitaciones. Aumentan los niveles desulfato, calcio y potasio, en las aguas subterráneas, no existiendo ningún otro efecto que altere la calidaddel agua. En esta etapa el agua se torna corrosiva y ataca las cañerÃ−as.
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Luego de esta etapa la acción neutralizante del suelo decae aún más y el efecto buffer de las aguassubterráneas comienza a disminuir. Se nota en esta etapa un aumento en el poder corrosivo sobre metalesy concreto.
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Por último, la capacidad neutralizante del suelo desaparece y los valores de pH descienden con unaumento en las concentraciones de metales en las aguas de los pozos, tornándose aún más corrosivos.
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Efectos en construcciones, materiales y pinturas:
Las construcciones, las estatuas y los monumentos de piedra sufren erosión por efecto de diversoscontaminantes que arrastra el aire, entre ellos la lluvia ácida. Los materiales de construcción como acero,pintura, plásticos, cemento, mamposterÃ−a, acero galvanizado, piedra caliza, piedra arenisca y mármoltambién están expuestos a sufrir daños. La frecuencia con la que es necesario aplicar nuevosrecubrimientos protectores a las estructuras va en aumento, con los consecuentes costos adicionales, los cualesse estiman en miles de millones de dólares anuales.
Los efectos de los diversos contaminantes todavÃ−a no se pueden separar unos de otros de manera confiable.Sin embargo se acepta que el principal agente corrosivo individual de los materiales de construcción es eldióxido de azufre y sus productos secundarios.
Las piedras arenisca y caliza se han utilizado con frecuencia como materiales para monumentos y esculturas.Ambas se corroen con más rapidez en el aire citadino cargado de azufre que en el aire campestre libre deazufre. Cuando los contaminantes azufrados se depositan en una superficie de piedra arenisca o caliza,reaccionan con el carbonato de calcio del material y lo convierten en sulfato de calcio (yeso), fácilmentesoluble, que se deslava con la lluvia. En el Informe sobre lluvia ácida, encargado por el gobernador de Ohioen 1980 (Scientifie Advisory Task Force, 1980), el comité afirma que "la lluvia ácida es motivo depreocupación especial a causa de sus efectos en estructuras de importancia arqueológica o histórica".
Lluvia �cida: Un Problema Mundial
La lluvia ácida, el rótulo con el que se describe normalmente la sedimentación ácida tanto húmedacomo seca, es una adición bastante reciente a nuestro idioma. Aunque el término fue acuñado hace 120años por quÃ−mico británico Augus Smith con base en sus estudios sobre el aire de Manchester,Inglaterra, no fue sino hasta que se creó una red de vigilancia de la calidad de la lluvia en el norte de Europa,en la década de 1950, cuando se reconoció la incidencia generalizada de la lluvia ácida. Durante laúltima década, la lluvia ácida ha sido un importante motivo de preocupación porque continúacontaminando grandes áreas de nuestro planeta. La lluvia ácida se produce (siguiendo la dirección delvÃ−nculo) en las áreas de importantes emisiones industriales de dióxido de azufre (SO2) y de óxidos denitrógeno (NOx) (Environment Canadá, 1981).
Después que el SO2 y los NOx se depositan en la atmósfera se transforman en partÃ−culas de sulfato o denitrato, y más tarde se combinan con vapor de agua en ácido sulfúrico o nÃ−trico diluidos. Estos ácidos
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retornan más tarde al suelo en forma de rocÃ−o, llovizna, niebla, nieve y lluvia.
La precipitación pluvial transparente normal es ligeramente ácida, con un pH aproximado de 5.6.Esto sedebe al equilibrio entre el agua de lluvia y el CO2 del aire, el cual se disuelve en cantidad suficiente en lasgotas para dar una solución diluida de ácido carbónico. En la actualidad, sobre amplias áreas del este deNorteamérica y del norte de Europa, donde predominan las fuertes precipitaciones pluviales, la lluvia caecon un pH cercano a 4.0 y, en raras ocasiones, de 3.0.
La preocupación tiene relación sobre todo con los efectos de la acidez en las poblaciones de peces y otrosanimales acuáticos, con daños potenciales a cultivos y bosques y con el creciente deterioro de losmateriales para construcción. Incluso parece probable que las lluvias acidificadas pudiesen penetrar en lasreservas de aguas subterráneas y aumentar la solubilidad de los metales tóxicos.
Las aguas ácidas disuelven también metales como el plomo y el cobre de las tuberÃ−as de agua caliente yfrÃ−a. Los efectos potenciales en el turismo y en los usos recreativos de lagos y rÃ−os podrÃ−an haber sidoenormes. Afortunadamente, desde la década de 1980 se ha avanzado mucho en la reducción de lasemisiones de SO2 y algunos lagos muestran indicios de recuperación.
Acidificación del medio: procesos en la atmósfera, suelo y agua.
Los óxidos de azufre y el nitrógeno son emitidos desde los núcleos urbanos e industriales. Cierta cantidadde estos compuestos llega al suelo en forma de depósitos secos, el resto pasa a la atmósfera y se oxidaformando el ácido sulfúrico (SO4H2) y el ácido nÃ−trico (NO3H). Esta oxidación se realiza a granvelocidad en la atmósfera debido a dos procesos: a la denominada oxidación catalÃ−tica y a la oxidaciónfotoquÃ−mica.
Buena parte de la oxidación catalÃ−tica del anhÃ−drido sulfuroso se cree que tiene lugar dentro de las gotasde agua. En esta oxidación intervienen el oxÃ−geno(como agente oxidante) y sales de hierro y manganeso(como catalizadores). El anhÃ−drido sulfúrico formado como consecuencia de esta oxidación, tiene granafinidad por el agua, disolviéndose en ella con gran rapidez y da como resultado una niebla de gotas deácido sulfúrico que aumentan de tamaño a medida que chocan con las moléculas de agua. Las sales dehierro y manganeso que sirven como catalizadores se encuentran comúnmente en las cenizas de carbónquemado transportadas por el viento, por tanto, la combustión del carbón proporciona tanto el anhÃ−dridosulfuroso como los catalizadores necesarios para la formación del ácido sulfúrico.
Sin embargo, quizá el proceso más rápido de oxidación del anhÃ−drido sulfuroso sea su interaccióncon oxidantes fotoquÃ−micos que se encuentran presentes en las "nieblas" (smog) de las ciudades concontaminación atmosférica. Con respecto a la oxidación de los óxidos de nitrógeno para formaciónde ácido nÃ−trico se ha propuesto una reacción entre óxido nitroso (NO2) y el ozono atmosféricogenerándose un compuesto intermedio de naturaleza compleja, el cual se disuelve luego en agua para darácido nÃ−trico (Stocker, 1982 y Vie le Sage, 1982).
Gran parte de estos ácidos se disuelven en el seno de las gotas de agua y alcanzan la superficie del terrenomerced a la precipitación. Cuando los iones sulfato (SO4=), nitrato (NO3-) e hidrógeno caen con el agua delluvia, hablemos de "deposición húmeda".
Contaminación del Agua y del Aire
La contaminación de las aguas: Las aguas tienen su composición quÃ−mica alterada, de tal manera queya no reúnen las condiciones generales para algunos o para el conjunto de usos que está destinado en suestado natural. El organismo encargado de todo en cuanto se refiere al ambiente en nuestro paÃ−s es llamadoExpertos del Ministerio del Ambiente y los Recursos Naturales.
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Algunas causas de la contaminación de las aguas son las siguientes:
La descarga de los desechos industriales y domésticos en rÃ−os, lagos y mares.• El uso de plaguicidas, fertilizantes, herbicidas y otros productos quÃ−micos en las actividadesagropecuarias.
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Derrames de petróleo• El uso del agua como refrigerante de turbinas termoeléctricas, pues los cambios de temperaturaimpiden el desarrollo de la fauna y flora acuáticas.
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Los estudios que realizan los organismos encargados del mantenimiento del saneamiento ambiental handeterminado que las regiones y zonas en las cuales incide mas la contaminación del agua son las siguientes:
los rÃ−os Guiare y Tuy• el lago de Valencia y los rÃ−os tributarios• los valles de los rÃ−os Tocuyo y Aroa• Los rÃ−os Unare, Neveri, Manzanares, Guarapiche, y sus afluentes• El lago de Maracaibo• Las aguas costeras de sur-este del golfo de Venezuela; como producto de derrames de petróleo,caÃ−da de desechos industriales y petroquÃ−micos.
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En este problema ambiental es importante el aumento constante de aguas servidas de procedenciadoméstica, en las que hay exceso de restos orgánicos, cantidades de detergentes y otros residuales quetransforman el equilibrio de las aguas, generando en ella contaminación que se agrava con la presencia demicroorganismos. Todas estas circunstancias causan grave daño. Se debe tomar en cuenta que las variadasespecies de animales y vegetales que se desarrollan en los hábitat acuáticos no están allÃ− para servirsimplemente de adorno, ellos cumplen diariamente la función de oxidación de las aguas y de limpiarlas deorganismos nocivos y extraños a ese hábitat. Lo que no se logrará, si por desechos tóxicos, la fauna y laflora desaparecen. Pero la razón mas determinante para la contaminación de las aguas es la concentraciónde población en las zonas urbanas.
El uso de las aguas para variadas actividades y servicios, genera en ellas contaminación y las convierte enaguas negras, cargadas de numerosos y muy variados agentes contaminantes. En los dÃ−as que corren se estallevando a cabo una polÃ−tica de concientización en torno a la preservación de nuestras fuentes dedepósitos de agua, los organismos oficiales han desarrollado programas de obligatorio cumplimiento porparte de las industrias y empresas, para rescatar la pureza de las aguas, erradicando de ellas las causas de sucontaminación para implementar el saneamiento ambiental.
Numerosos métodos se están utilizando aplicando en torno a estos objetivos; los que están dando mejorresultado son las lagunas de oxidación (la purificación de aguas negras) y las plantas de tratamiento. Todoesto se cumple de acuerdo por el Ministerio del Ambiente y de los Recursos Naturales, cuyos funcionarios ytécnicos permanentes supervisan los resultados de la implementación de tales sistemas de recuperación.
Como defendernos:
Para lograr controlar los efectos negativos de la contaminación de las aguas se hace necesario atacar defrente los peligros que ella aporta con tres cosas mas especificas:
Programaciones y desarrollo oficiales con implementación de investigación de las zonas mas dañadaspor la contaminación y las zonas de atención prioritaria.
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Promulgación de leyes de protección del ambiente, como instrumentos legales especÃ−ficos y ladivulgación de tales leyes, para ampliar la educación de la ciudadanÃ−a en la conservación delambiente y de los recursos naturales.
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El establecimiento de los correctivos técnicos necesarios para la purificación de las aguas.•
La contaminación del aire: La atmósfera se halla contaminada cuando la presencia de una sustanciaextraña en el aire se presenta en cierta proporción.
El aire es un recurso natural indispensable para el desarrollo de la vida humana; de este recurso depende lavida en el planeta y todos los organismos vivientes necesitan de el, siempre que mantenga las mejorescondiciones de purificación. La contaminación ambiental ha sido un problema para la lucha por lasupervivencia de los pueblos, pero especialmente de mayor nivel de industrialización.
Se inicio esta contaminación atmosférica con la era del maquinismo, con la incentivación de las centralesindustrias, y se generalizo con el uso del petróleo y, en los últimos años, se muestre mas peligrosa debidoa los avances tecnológicos-estratégicos que ha llevado el hombre a excursionar por el espacio exterior. Esfácil saber si una atmósfera esta contaminada o no; si sobre una determinada área, poblada o despoblada,en forma frecuente hay una bruma, hay contaminación en el aire. Esa bruma es el smog, una nube cargada departÃ−culas sólidas o liquidas en suspensión.
Ejemplos de atmósferas contaminada esta: el valle de Caracas, los valles de Maracay y Valencia, en SanCristóbal, en el Lago de Maracaibo y en la ciudad de Guayana. Es una neblina que difÃ−cilmente sedistingue por la lluvia o por viento y que se forma con las sustancias toxicas de las fabricas.
Algunas causas que producen la contaminación pueden ser:
Las gases producidos por los motores de maquinas y automotores.• Los incineradores domésticos• La trituración de materiales con caracterÃ−sticas industriales• La manipulación de materias volátiles como la pólvora.•
Los problemas de la contaminación atmosférica lo podemos enfrentar. Para ello necesitamos de un granesfuerzo de parte del Gobierno Nacional, con la colaboración amplia y decidida del pueblo para evitaracciones y modos de conducta que favorezcan la contaminación.
La Basura Humana: La basura es la acumulación de residuos sólidos producidos por el hombre en susactividades diarias. Esos residuos están constituidos por desechos sólidos de origen orgánico, animal ovegetal; o inorgánicos como son los pedazos de vidrio, de plástico, de metal, escombros, etc. Según dedonde provengan su nombre recibirá el nombre de su origen: domestico, industrial, comercial, etc.
La basura es uno de los medios de contaminación del medio ambiente; por esto se hace necesario elestablecimiento de los llamados rellenos sanitarios, como lugares especialmente fijados para servir dedepósito de todos estos desechos.
Saneamiento Ambiental
En el estudio del saneamiento ambiental hay que tomar en cuenta lo que es el ambiente y el porqué de laimportancia de su saneamiento. El medio ambiente está formado por las condiciones naturales en las cualesnos desenvolvemos. Los elementos que integran esas condiciones naturales son el aire, el agua, los suelos y lavegetación. A estos elementos se le agregan los que el hombre aporta, como son las edificaciones, las calles,las plazas, las autopistas, los parques, los establecimientos industriales, etc.
El saneamiento ambiental consiste en el mantenimiento de los elementos del medio ambiente (tanto naturalescomo aportados por el hombre) en condiciones aptas para el desarrollo del ser humano tanto en lo individualcomo en lo colectivo. La importancia del saneamiento ambiental se puede puntualizar en las siguientes
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razones:
El hombre necesita área suficiente para vivir y para la realización de sus actividades; por ello, esnegativo que halla un ambiente congestionado, superpoblado, de hacinamiento.
•
Para el mantenimiento de la salud es indispensable que el ambiente tenga siempre suficiente aire puro,no contaminado.
•
Las aguas negras o de desecho deben desplazarse por conductos separados y no estar expuestas alpeligro de mezclarse o confundirse con las aguas blancas o potables.
•
Deben mantenerse suficientes áreas verdes y cuidar de la vegetación en beneficio del desarrollo normal denuestras actividades. Estas áreas contribuyen a la purificación del ambiente. El aseo, tanto en el domiciliocomo en las ciudades y poblados en general es básico para la conservación de la salud.
Los pasos a seguir para lograr un correcto saneamiento ambiental son:
Dotación de agua potable
El agua puede ser un elemento conductor de microorganismos transmisores de enfermedades. Entre lasenfermedades que se contraen por la ingestión de aguas contaminadas se pueden citar las siguientes: tifoidea,paratifoidea, disenterÃ−a amebiana y hepatitis.
Eliminación de excretas
La evacuación de excretas es una parte muy importante del saneamiento ambiental, y asÃ− lo señala elComité de Expertos en Saneamiento del Medio Ambiente de la Organización Mundial de la Salud(OMS).Las otras medidas enumeradas por el Comité son la instalación de un sistema adecuado deabastecimiento de agua potable y la lucha contra los insectos y vectores patógenos.
En vastas regiones del mundo, la evacuación higiénica de excretas constituye uno de los másapremiantes problemas sanitarios. La insuficiencia y la falta de condiciones higiénicas de los medios deevacuación de heces infectadas provocan la contaminación del suelo y de las aguas. Esas condiciones sonespecialmente propicias para que ciertas especies de moscas pongan sus huevos, se crÃ−en, se alimenten en elmaterial no evacuado y transmitan infecciones. También atraen a los animales domésticos, roedores einsectos, los cuales propagan las heces y en ocasiones pueden ser causa de intolerables molestias. Lainsuficiencia de los sistemas de evacuación de excretas está ligada frecuentemente con la falta desuministro de agua adecuado y de otros medios de saneamiento, y por lo general tiene que ver con el bajonivel económico de la población rural. Ese conjunto de circunstancias, todas las cuales influyen sobre lasalud, hace difÃ−cil saber cuál es la intervención de cada uno de esos elementos en la transmisión deenfermedades. Sabido es, sin embargo, que existe una relación entre la evacuación de excretas y el estadode salud de la población. Esa relación tiene un doble carácter directo e indirecto. Su carácter directo sepone de manifiesto en la reducción de la incidencia de ciertas enfermedades cuando la evacuación deexcretas se lleva a cabo en las debidas condiciones. Entre esas enfermedades figuran el cólera, las fiebrestifoidea y paratÃ−ficas, la disenterÃ−a, las diarreas infantiles, la anquilostomiasis, la ascaridiasis, labilharziasis y otras infecciones intestinales e infestaciones parasitarias análogas. Esas enfermedades causanestragos entre los lactantes, cuya inmunidad es escasa y cuyo vigor no es con frecuencia suficiente para hacerfrente a la infección una vez que ésta se consolida. Otra prueba de esa relación directa es la que sedesprende de una comparación entre las cifras sobre la mortalidad infantil debida a diarreas y enteritis endiferentes paÃ−ses.
Soluciones en Pro del Ambiente
Existen una serie de organismos que se encargan de realizar trabajos y acciones en pro del medio ambiente;
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entre ellos se destacan:
Los Cuerpos Legislativos: Se encargan de la elaboración de leyes y ordenanzas en pro de laconservación del ambiente y su mejoramiento. Esos cuerpos son el Congreso Nacional, LasAsambleas Legislativas y los Concejos Municipales.
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La Administración Pública: Se encarga elaborar diversos planes para velar por el cumplimientode las disposiciones legales relativas a la conservación del ambiente. También apoya a lasinstituciones privadas que trabajan en pro del saneamiento y mejoramiento ambiental.
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Las Instituciones de la Administración Pública son: La Presidencia de la República, LasGobernaciones de Entidades Federales y los diferentes Ministerios, especialmente el del Ambiente yde Los recursos Naturales Renovables.
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Las Instituciones privadas: Son las Asociaciones de Vecinos, La Asociación de Boys Scouts, lasAsociación de GuÃ−as de Venezuela, Las diferentes asociaciones de excursionistas y las empresasbancarias, industriales, agrÃ−colas y comerciales. Estas instituciones cumplen las siguientesfunciones:
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Las campañas de concientización sobre el conservacionismo de los recursos naturales renovables, serealizan periódicamente a través de la prensa, la radio y la televisión, son tales como siembra unárbol, evita incendios forestales, apúntale a la cesta de basura, mantén limpia tu ciudad, ¡que fáciles ser buen ciudadano.
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Las promociones sobre las bellezas de nuestros paisajes naturales y el interés sobre su conocimiento.• Las operaciones colectivas de limpieza de calles, cunetas, quebradas, plazas y parques.• Las campañas de limpieza y embellecimiento de instituciones escolares, que corren a cargo de losmismos estudiantes y docentes, en conexión con las comunidades educativas en general.
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Problemas de Contaminación de la lluvia acida en Venezuela.
La Región Capital:
En la región capital las actividades económicas que produce la contaminación ambiental son lassiguientes: Las industrias siderúrgicas que originan grandes masas de ácidos sulfúricos y ferrosos quecontaminan el aire, lo mismo ocurre con las fabricas de cemento que producen enormes masas de partÃ−culasde polvo que contaminan el aire; las fabricas de productos quÃ−micos emiten humo o gases contaminanteshacia la atmósfera, asÃ− como desechos tóxicos hacia los cuerpos de agua. Las cochineras y polleras, asÃ−como los mataderos lanzan gran cantidad de desperdicios orgánicos en los cuerpos de agua. El transporte esotra fuente de contaminación ambiental por el humo de monóxido de carbono que emiten los motores porlos tubos de escape que contaminan el aire, asÃ− como la contaminación sónica producida por el ruido deautomotores y aviones. A todo esto se agrega la contaminación de playas por actividades turÃ−sticas,fundamentalmente por la desembocadura de cloacas de hoteles y servicios turÃ−sticos hacia el mar.
La contaminación del Lago de Maracaibo:
El desarrollo de las propias actividades económicas en el propio lago o en sus alrededores ha ocasionado unafuerte contaminación en al mismo, lo que ha repercutido en forma sumamente negativa en el uso de dichosrecursos como fuente de recreación, eliminación de flora y fauna y excesivo crecimiento de factoresepidémicos. Una de las más importantes fuentes de contaminación en el Lago de Maracaibo es laactividad petrolera, los derrames de petróleo deterioran las playas, producen mortandad de peces y aves ydestruyen parte de la flora.
La existencia de cochineras, polleras y mataderos que botan sus desperdicios en el lago son una fuentepermanente de contaminación orgánica que al descomponerse sirven de alimentos a las bacterias, las cualesutilizan el oxÃ−geno disuelto en el agua y oxidan la materia orgánica. El producto de la descomposición
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bacterial es dióxido de carbono, nitrato y fosfato. Estos elementos sirven a su vez de alimentos a las algasproduciendo un crecimiento explosivo en las mismas. Las algas absorben el oxÃ−geno disuelto del agua ydejan a los demás seres vivos sin oxÃ−geno, provocando mortandad de peces con efectos perjudiciales yfuertemente contaminantes.
El Complejo PetroquÃ−mico el Tablazo también arroja considerables cantidades de compuestosnitrogenados, de mercurio y fenol, lo que viene a agregar otros elementos de contaminación a las aguas dellago. El desarrollo de la región Zuliana trajo consigo también una sobre explotación del Lago deMaracaibo de forma inescrupulosa hasta tal punto que hoy en dÃ−a esta contaminado casi en su totalidad. Laexplotación petrolera con los innumerables derrames que han ocurrido dentro del lago debido a desperfectosmecánicos que han hecho encallar a buques de gran calibre han cubierto el fondo del lago de un tintenegruzco que es muy visible sobre todo en las costas en donde se puede apreciar rocas cubiertascompletamente por esta sustancia pegajosa, el petróleo.
Alrededor del lago existen grandes cantidades de sembradÃ−os de productos agrÃ−colas diversos que seextienden a zonas de cientos de miles de hectáreas que son visibles desde el espacio; gran parte de estasáreas para su producción utilizan pesticidas y fertilizantes que luego son vertidos al lago de Maracaibo,dejando una secuela enorme. Esto influyó en la aparición de la lenteja acuática lemna que aprovecha estosfertilizantes residuales para su crecimiento de forma incontrolada. Desde su aparición, el problema de lalemna cada año en meses de sequÃ−a que es cuando llega, ha ido aumentando progresivamente,pudiéndose medir en las últimas observaciones más de 136.000 hectáreas de lemna.
La lemna, al impedir el paso de la luz también impide el ciclo de vida de las especies dentro del lago,modificando dramáticamente el ecosistema y matando a todas las algas y plantas situadas en el fondo dellago que se ven impedidas de realizar su proceso de fotosÃ−ntesis por falta de luz. Al final de este proceso lamisma lemna muere dejando con ello emisiones tóxicas que contaminan de enfermedades pulmonares y de lapiel ocasionados como reacción alérgica por la materia muerta en grandes cantidades de la lentejaacuática.
Se ha contemplado por estudios realizados por biólogos marinos que el problema no es eliminar la lemna ensÃ−, ya que esta lo que hace es consumir los fertilizantes en exceso derramados en el lago, asÃ− que se debeatacar el problema de raÃ−z consiguiendo alternativas no contaminantes que puedan ser usados por laindustria agricultora de la región. Otro factor contaminante es que el lago es usado como basurero ydesagüe de aguas negras de la ciudad por parte de los habitantes de Maracaibo, Cabimas y las poblacionescircundantes alrededor del lago de Maracaibo. Una solución a este problema seria la creación de plantas detratamiento para filtrar las aguas negras antes de verterlas sobre el lago a fin de brindar una calidad de aguamenos contaminada.
La contaminación del Lago de Valencia:
Uno de los casos más dramáticos de contaminación en Venezuela lo constituye el Lago de Valencia. Estelago está enclavado en una cuenca endorreica y los desechos que se depositan en él no tienen posibilidadde ser evacuados a otra parte o de circular hacia otros lugares, de esta forma se ha venido produciendo unaacumulación de tóxicos contaminantes en el Lago de Valencia que ha llevado autoridades competentes adeclarar dicho cuerpo de agua en estado de emergencia.
Además de las poblaciones que se ha desarrollado alrededor del lago, donde se destaca Valencia, Maracay,Guacara, San JoaquÃ−n, cuyas cloacas desembocan al referido lago, existen numerosas industrias, tales comotextileras, metalúrgicas, quÃ−micas, procesadoras de alimentos, ensambladoras, que son una fuentepermanente de contaminación del lago, debido a que vierten sus desperdicios en esa cuenca. Tambiénencontramos gran número de cochineras y polleras que junto a los mataderos industriales, se ha convertidotambién en una fuente de contaminación de las aguas del lago,
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Aún cuando los rÃ−os y quebradas que naturalmente vertÃ−an sus aguas en el lago han venidodisminuyendo su caudal y en casos han desaparecido por la sequÃ−a, otros como el rÃ−o Cabriales son unacloaca abierta que desembocan en el lago, de tal suerte que éste ha venido aumentando su masa de aguadebido, fundamentalmente, a las cloacas que desembocan en las orillas.
La cantidad de tóxicos que se han venido vertido en el lago, ha imposibilitado el uso de este importantecuerpo de agua para el consumo humano o para el consumo agropecuario. Es frecuente ver informacionessobre los efectos ecológicos que genera la fuerte contaminación de que ha sido objeto el Lago de Valencia,el más afectado es el Pico BolÃ−var
El fenómeno del calentamiento global producto de la industrialización desenfrenada de los paÃ−sesdesarrollados, la contaminación del ambiente por todo tipo de compuestos y emanaciones de gases, haoriginado grandes cambios en el aspecto climático de las diferentes regiones del
planeta.
A propósito de este tema que ocupa a cientÃ−ficos y ambientalistas en las búsqueda de soluciones.Podemos los ciudadanos apreciar como los aumentos o bajas sorpresivas de las temperaturas en algunospaÃ−ses producen fenómenos naturales, como: fuertes lluvias, inundaciones, nevadas incontrolables ysequÃ−as. Afectando con ello a las economÃ−as de los paÃ−ses, golpe que es recibido con mayor fuerzaen aquellas naciones en vÃ−as de desarrollo, en espacial en nuestro continente.
En nuestro paÃ−s, precisamente en la andina ciudad de Mérida (estado Mérida), la famosa cordilleraandina, con su Parque Sierra Nevada, no se escapa de los estragos del proceso de contaminación ambiental,incendios forestales y desequilibrio climático. Como se pueden observar en las fotos tomadas en el dÃ−a deayer, desde el sector La Hechicera, se ve claramente como los glaciares del emblemático pico BolÃ−var,punto mas alto de la cordillera, viene perdiendo de manera acelerada los glaciares que identificaban el estadocomo el de "las nieves perpetuas".
En las últimas semanas hemos observado inmensos incendios en las zonas de la Sierra Nevada y la Cara delIndio, situación que debe llevar a las autoridades del Ministerio para el Poder Popular del Ambiente,Ministerio para el Poder Popular de Agricultura y Tierras , Guardia Nacional y Defensa Civil, en iniciar unprograma con mayor profundidad en lo concerniente al resguardo y protección de nuestros parques,montañas, cuencas y rÃ−os. Las autoridades mencionadas deben implementar mecanismos severos, multasy prisión para los culpables en originar estos incendios forestales. Como en el caso de Los Curos en dondeesta semana se perdieron extensas zonas sembradas con pino.
Algunos cientÃ−ficos venezolanos Manifestaron su preocupación por el franco retroceso de los glaciaresvenezolanos, que están propiamente en la Sierra Nevada.Carlos Schubert, cientÃ−fico del Ivic, hasta losaños 90 le hizo seguimiento al retroceso pronunciado y documentó sus estudios con fotografÃ−as de lasdécadas de 1920, 1950 y 1970, donde se demostraba que los glaciares tenÃ−an más profundidad que laactual. El declarante también se refirió a los trabajos de campo hechos por el grupo de ecologistas Tatuy,quienes en su página de Internet colocan datos como el hecho de que los glaciares de la Sierra Nevada tienenun retroceso de 136,8 hectáreas a 43,09 hectáreas en 30 años. De acuerdo con las estimaciones de estos
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montañistas (que igualmente se basan en una investigación de la Facultad de Ciencias Forestales yAmbientales de la Universidad de Los Andes) de continuar aumentando la emisión de gases invernaderos yla deforestación de bosques, esa nieve tiene una esperanza de vida de 12 a 13 años, con promedio deretroceso vertical de nueve metros por año. Viloria explicó que la causa de este descenso es elcalentamiento global. "Y a la larga el flujo de las lagunas y rÃ−os de Mérida de origen glaciar va adisminuir".
En cuanto a la fórmula para detener este problema, dijo no conocerla mientras se siga quemandohidrocarburos. Por su parte, Gustavo Malavé, presidente de la Fundación Venezolana de InvestigacionesSismológicas (Funvisis), se refirió a que con la puesta en marcha del Centro Venezolano de PercepciónRemota se va a reactivar la investigación de la Sierra Nevada y, posterior a ello, se lanzará una serie desatélites con los cuales se hará seguimiento al deterioro de los glaciales.
Una protesta muy original
Es motivo para recordar que el pasado, 1 de febrero, en varias ciudades europeas, atendiendo el llamado de laorganización ambientalista francesa, ONG."No al calentamiento global", se llevaron a cabo actividades envarias capitales europeas, la original protesta consistió en apagar el sistema de iluminación de los Ã−conosde esas grandes ciudades europeas, como la famosa Torre Eiffel en "la ciudad luz", la cual quedó en la mascompleta oscuridad, ahorrando con ello una gran cantidad de energÃ−a, si consideramos que es uno de lospuntos mas visitados y en donde funciona un importante restaurant. (Aporrea-Mérida)
Rió Guaire
Estudios realizados por investigadores en diferentes aspectos sociales del paÃ−s, buscan aportar posiblessoluciones para optimizar el saneamiento del rÃ−o Guaire. GarcÃ−a Jonnathan.(2005), en su investigación"Algunas consecuencias del proceso urbanÃ−stico sobre el rÃ−o Guaire a su paso por Caracas", se oriento arealizar una cronologÃ−a que abarca desde la fundación de la ciudad hasta nuestros dÃ−as, el deterioroconsecutivo de nuestro principal cuerpo de agua urbano, producto del proceso de urbanización propio delcrecimiento de la ciudad, haciendo énfasis en el consumo de agua en la generación de efluentes derivados,asÃ− como también las causas y efectos que esta dinámica genera. Se enmarcó en la modalidad delproyecto factible del saneamiento de este rÃ−o en la actualidad tomando en cuenta la historia, apoyada en unainvestigación documental, el resultado permitió formular una propuesta de incentivo a los entesgubernamentales en el que se demuestra que aunque el Guaire ha sido vÃ−ctima de un mal uso por parte de lapoblación en general, siempre se puede rescatar a fin de mejorar la calidad de vida de sus habitantes.
Por otra parte, según el MARN (1983) en el Estudio de la calidad del agua en el Tuy bajo y sus afluentesrÃ−o Guaire. Investigación de campo tipo descriptivo indica que los controles deben ser efectuados en lasaguas servidas domésticas e industriales del rÃ−o Guaire, diseñadas dentro de un plan de manejoóptimo para que sea posible la propagación de vida acuática superior y de forma tal que no existan riesgosa la salud de los usuarios, para que no interfieran con el uso recreacional del litoral de barlovento, ni cualquierotro uso tales como: AgrÃ−cola, Industrial no potable, Hidroelectricidad, etc.
Ahora bien, se logró determinar que la necesidad de sanación del rÃ−o Guaire, es importante para losmúltiples usos que derivaran del mismo y que adicional al beneficio que repercute en el valle de Caracas, elmismo se extenderá desde sus inicios en el rÃ−o San Pedro el cual tiene sus fuentes en el pico del Arado y elalto de Izcaragua de la cordillera de la costa hasta el litoral barloventeño que es el lugar donde desembocafinalmente, y por ende todas las actividades agrÃ−colas, económicas y sociales que en ellas se realizan.
Bases Teóricas
El rÃ−o Guaire en esta última década ha sido objeto de inquietudes por parte de la gestión
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gubernamental para solventar la situación de su contaminación, para esto se toman en consideración lossiguientes factores:
Contaminación Fluvial
En Venezuela el sistema de recuperaciones de las aguas servidas, se ha ido reformando, tal como lo muestra larevisión del decreto 883, versión consulta pública del MARN, Disposiciones Generales Capitulo IartÃ−culo 2. (2002):
La Contaminación es la Acción o efecto de introducir sustancias, compuesto o formas de energÃ−ascapaces de modificar las condiciones de un cuerpo de agua superficial o subterráneo de manera que se alteresu calidad en relación con los usos posteriores o con su función ecológica. La contaminación fluvial, esel resultado de los desechos industriales y urbanÃ−sticos (humanos) que son esparcidos a los rÃ−os, lagos yplayas; debido a que son usadas como vertederos, por ser estos los medios más rápidos y baratos deeliminación. En efecto las aguas, se llevan los desechos y los disuelve en partÃ−culas quedando sujetas a laacción de la luz solar.
Según Miller-Burt (1983), "desafortunadamente cuando la cantidad de desechos aumenta considerablementey la capacidad en el agua resulta excedida es cuando comienzan las dificultades, pues estos se vandesintoxicando y descomponiendo, la llamada explotación demográfica va estrechamente relacionada consu origen"(p.42).
Igualmente la degradación del agua, al igual que el de los suelos y la atmósfera, sigue un patrón uniformeen lo referente a sus caracterÃ−sticas generales (origen, formas, manifestaciones y consecuencias).
Propuestas actuales para del Saneamiento del rÃ−o Guaire
Si nos fijamos un poco en la historia de Caracas y del rÃ−o Guaire, el problema del tratamiento de las aguasusadas en Caracas, quedaba siempre sin resolver ya que no disponÃ−a de eficientes plantas de tratamiento; enestos momentos es un reto para la ciudad actual en todos sus aspectos, en la población, en las relacionespolÃ−ticas entre la capital y las regiones del estado Miranda que forman parte de esta situación ya que elcauce del rÃ−o atraviesa dichas regiones.
Desde el año 2002, el Instituto de Mecánica de Fluidos viene desarrollando un proyecto de investigacióncuyo objeto es evaluar e identificar las áreas potenciales a ser inundadas debido a las crecientes de diferentesperÃ−odos de retorno, la consecuente determinación de velocidades, las profundidades del flujo, laextensión de las manchas de inundación y delimitación de mapas de amenaza.
Para el saneamiento se crearan redes cloacas en las comunidades de baja penetración de servicios, en dondeno se disponen adecuadamente de las aguas servidas. Estas redes conformadas por 23 afluentes, recogerándichas aguas. La idea es empotrarlas para que las personas no coloquen objetos o desechos que puedanobstruir su cauce.
La construcción y reparación de colectores marginales en los Altos Mirandinos, en Caricuao y en lasquebradas Caroata, Catuche y Anauco; asÃ− como la realización de presas y la canalización del rÃ−oGuiaré, son algunas de las obras importantes que actualmente desarrolla el Ministerio del Poder Popularpara el Ambiente como parte del saneamiento de la principal corriente de agua de caracas.
AsÃ− lo informó la coordinadora del plan, Zulay Vásquez (2008), quién indicó que "el colectormarginal de los altos Mirandinos está prácticamente concluido". También en el Parque Nacional ElÃ�vila, el proyecto de saneamiento del rió Guaire construye varias presas de retención de sedimentos paraprevenir situaciones, como las del deslave de 1999.
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Si bien es cierto que los trabajos de recolección de aguas servidas disminuirán el cauce del rÃ−o, loimportante es que por el Guiare sólo correrá agua limpia de los rÃ−os Valle, San Pedro y Macarao. Encuanto a la canalización del rÃ−o Guiaré, dijo Vásquez que ésta termina actualmente en el puenteTinajas de El Llanito, donde funcionó la primera planta eléctrica de carcas, cuyas turbinas, por cierto, semovÃ−an gracias al cauce del Guaire, pero aún faltan dos kilómetros más, cuya función másimportante es facilitar que el rÃ−o transporte los sedimentos que arrastra a lo largo de toda la cuenca, desde lapoblación de San Pedro hasta Petare. "Los sedimentos a veces quedan atascados, lo que provocainundaciones en zonas como el barrio La LÃ−nea", indicó.
Por último, aunque pudiera ser antes, se tiene previsto que el proyecto de saneamiento del rÃ−o Guaire,finalice en el 2014, ya que se piensa levantar una planta de tratamiento entre el tramo de lo que es LasAdjuntas y El Encantado en el Llanito, otros puntos a considerar serÃ−an Caricuao, cercanÃ−as de PlazaVenezuela, Chuao y la cuenca del rÃ−o El Valle.
Efectos originados por la concientización de la Población
Por lo que se ha planteado anteriormente, es vital la inclusión de la ciudadanÃ−a en el proyecto de sanaciónpara que el mismo perdure; el hombre por su inteligencia está llamado a erigirse como el guardián delequilibrio ecológico, ya que ello contribuye directamente a su bienestar futuro. Además la especie humanainspirada de ésa ética, y por su inteligencia que le ha permitido innovar para aumentar constantemente laproducción de bienes, tiene la obligación moral de lograr el citado cometido.
En el estudio del caso del rÃ−o Guaire, el trabajo de saneamiento requiere la habilitación de redes de aguasservidas y drenajes en una superficie de más de tres mil hectáreas, y la base organizativa para esta granlabor se sustenta en la participación de las llamadas Mesas Técnicas de Agua, Asociaciones de Vecinos,Cooperativas, entre otras. Las organizaciones comunitarias serán las principales protagonistas en el rescatedel rÃ−o.
A través de los programas del área, comentó Guerra J (2005). "Hemos tenido una respuesta importantede la comunidad que se ha integrado a través de sus organizaciones. AsÃ− creamos una corresponsabilidadpara que la gente preserve la infraestructura que se desarrolle en su sector".
En el mismo orden de ideas, según la Ministra FarÃ−as (2008), "para devolver al Guaire su pureza, estoimplica una ordenación, una contralorÃ−a social y la única manera de lograrlo es incorporando a la genteen todo el proceso". Para revivir el cuerpo de agua más importante de Caracas, todos deben participar,involucrarse dentro de su localidad para ir identificando en ese gran mapa de la ciudad, donde estánconectadas nuestras recargas de aguas servidas. Finalmente en último término, la suerte del desarrolloecológicamente sustentable es el porvenir de la vida.
Bases Legales
La fundamentación legal de esta investigación se encuentra enmarcada en la Constitución de laRepública Bolivariana de Venezuela, CapÃ−tulo IX de los Derechos ciudadano se compromete a seguir ellineamiento establecido por el Estado, ya que la constancia de esta protección, beneficiara tanto al medioambiente como a las próximas generaciones.
La Ley de Aguas, en Gaceta Oficial número 38.595, de fecha 2 de enero de 2007, en sus artÃ−culos 13 y 14,indican que Los generadores de efluentes lÃ−quidos deben adoptar las medidas necesarias para minimizar lacantidad y mejorar la calidad de sus descargas, de conformidad con las disposiciones establecidas de esta Leyy demás normativas que la desarrolle.
En el último artÃ−culo mencionado advierte que la prevención y control de los posibles efectos negativos
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de las aguas sobre la población y sus bienes se efectuará a través de:Â
Los planes de gestión integral de las aguas, asÃ− como en los planes de ordenación del territorio yde ordenación urbanÃ−stica, insertándose los elementos y análisis involucrados en la gestiónintegral de riesgos, como proceso social e institucional de carácter permanente, concebidos demanera consciente, concertados y planificados para reducir los riesgos socio naturales ycronológicos en la sociedad.Â
•
La construcción, operación y mantenimiento de las obras e instalaciones necesarias.•
En lÃ−neas generales muestran las obligaciones de los generadores de efluentes y las medidas paraprevención y control del agua y su uso. Lo señalado anteriormente es lo que fundamenta la investigaciónya que podrÃ−a asumirse como la disposición para ser considerado con el fin de la debida sanación delrÃ−o Guiaré
Soluciones:
Con respecto a las medidas a tomar para evitar la acidificación de las aguas, la solución a largo plazo es lareducción de las emisiones.
Con respecto las medidas a corto plazo tenemos la neutralización de lagos y demás corrientes de aguas,mediante el agregado de una base, lo que provoca un aumento de pH. La acción anterior causa laprecipitación de aluminio y otros metales que luego sedimentan en el fondo y además está relacionadocon la disminución en los niveles de mercurio en los peces. Si bien la medida antes mencionada permiterestituir las condiciones de vida de flora y fauna en esas aguas, aparecen problemas por la acumulación demetales tóxicos en los lechos de los cursos.
Con respecto a las aguas subterráneas la acidez se puede combatir colocando un filtro de carácter básicocerca del fondo del pozo para que actúe como neutralizante. Alternativamente el suelo cercano a la zona delpozo puede ser tratado con una sustancia básica. Peor si solo se desea contrarrestarse la corrosión, estopuede ser realizado mediante la sustitución del cobre por otro material menos susceptible en la construcciónde las cañerÃ−as.
Este tipo de soluciones, como dijimos al principio son efectivas para un corto periodo de tiempo y por logeneral son caras, teniendo en cuenta que quien las paga no fue quien realmente causó el problema. Paralograr el objetivo de limitar las emisiones se debe usar la tecnologÃ−a más adecuada para la combustiónasÃ− como de limpieza de los gases desprendidos.
La mayor parte del azufre emitido sobre Europa provine de la combustión de carbón o combustibleslÃ−quidos en plantas de generación de energÃ−a. Existen métodos para limitar las emisiones antes,durante y después de la combustión. Una alternativa es el uso de combustibles con bajo contenido deazufre. En el caso de los óxidos de nitrógeno se puede reducir mediante el cambio en los métodos decombustión, un ejemplo son los quemadores de baja producción de NOx los que requieren menor exceso deoxigeno, tiempos más cortos de combustión y menores temperaturas.
Alternativamente se puede purificar los humos mediante métodos catalÃ−ticos los cuales permiten lareacción de los óxidos de nitrógeno con amonÃ−aco convirtiéndose en nitrógeno gas y agua. Debido aque un alto porcentaje de los óxidos de nitrógeno provienen de los vehÃ−culos de motor, las medidas atomar son la reducción del tránsito carretero, establecimiento de lÃ−mites de velocidad y la imposición deobligatoriedad en el uso de convertidores catalÃ−ticos.
Con respecto a los gases de escape de los automotores veremos las diferentes formas de reducir los escapes deóxidos de nitrógeno, hidrocarburos y monóxido de carbono.
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Lo primero que hay que tener presente es un diseño adecuado del motor que permita una combustión lomás completa posible. Con la recirculación de los gases de escape las emisiones de óxidos de nitrógenopueden en parte reducirse La inyección controlada del fuel permite a su vez evitar la emisión departÃ−culas que son producto de una combustión incompleta.
Para reducir las emisiones de hidrocarburos los autos deben ser equipados con un catalizador para oxidación.El sistema más eficiente para la purificación de los gases de escape de los automotores es el convertidorcatalÃ−tico el cual transforma más del 90% de los óxidos de nitrógeno, hidrocarburos y monóxido decarbono en nitrógeno, dióxido de carbono y agua.
Medidas de remedio y control:
Puesto que es indudable que se está causando un daño bastante considerable a nuestro medio, es claro quese necesita actuar para remediarlo. Debemos estar conscientes de la complejidad del problema, con susramificaciones e interacciones en el aire, el suelo, el agua y los sedimentos, asÃ− como sus efectos en lasplantas, los animales y los microbios. Si es probable que ciertas acciones reparadoras tengan altos costosasociados con ellas, es necesario tener la seguridad de que estos costos se justifican y que la acción va a sereficaz.
No puede haber soluciones rápidas. La limpieza puede tomar décadas, aun si comenzamos ahora. En losúltimos años hemos establecido los requisitos fundamentales para la acción:
El reconocimiento de que la lluvia ácida es un problema grave.• El conocimiento de que la reducción de las emisiones es la mejor solución.•
Los óxidos de azufre se producen en la quema de combustibles, en la fundición de minerales y en otrosprocesos industriales. Las emisiones de dióxido de azufre se pueden reducir si se toman las medidassiguientes antes, durante y después de la combustión.
La Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE), a la que pertenecen casi todaslas naciones occidentales industrializadas, ha llevado a cabo investigaciones extensas de las consecuencias deltransporte de la lluvia ácida a largas distancias (OCDE, 1981); también ha examinado en detalle lastecnologÃ−as de control y los costos asociados con su implantación. Las investigaciones dejan en claro quelas consecuencias polÃ−ticas y socioeconómicas serán graves si nada se hace.
Los cálculos de la OCDE se aplican a las regiones del noroeste y su de Europa, y tienen como base el dólaramericano de 1980. El costo medio de limpieza se calcula en $780 por tonelada de azufre. Aplicando a todaEuropa, con exclusión de la Comunidad de Estados Independientes (antes URSS), el costo de unareducción del 50% en el SO2 serÃ−a alrededor de $8,000 millones anules.
La General Accouting Office (Oficina General de contabilidad) del gobierno de estados Unidos sugirió en suinforme de 1982 sobre la lluvia ácida que en reducción en las emisiones de SO2 de 10 millones detoneladas anuales en el este de Estados Unidos costarÃ−a entre 3,000 y 4,500 millones de dólares de 1980(GAO, 1981). Las emisiones totales de SO2 en 1980 en Estados Unidos fueron de 24.1 millones de toneladas.Es evidente que Estados Unidos no se arriesgará a poner en práctica un programa tan costoso hasta estarseguro de que cuenta con la tecnologÃ−a apropiada y de que mitigará con éxito los efectos de la lluviaácida. Se tendrán que tomar decisiones respecto a estas tecnologÃ−as a medida que el medio continúedegradándose y aumenten las tensiones entre Estados Unidos y Canadá, y entre los paÃ−ses escandinavosy sus vecinos. La Clean Air Act (Ley para el aire limpio), firmada en 1990 por Estados Unidos y Canadá,fina como objetivos una reducción del 50% en las emisiones de azufre para el año 2000, los cual constituyeun paso en esta dirección
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