Lluvias acidas y gases de invernadero

INTRODUCCIÓN

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

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

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

OBJETIVO

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

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

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

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

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

DEFINICIÓN:
LLUVIAS ÁCIDAS

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

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

ORIGEN DE LAS LLUVIAS ACIDAS

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

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

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

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

DAÑOS QUE ORIGINA
LA LLUVIA ÁCIDA

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

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

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

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

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

• Los materiales metálicos se
  corroen a mucha mayor velocidad.  

Emisiones de óxido de azufre
(SOx)

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

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

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

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

¿Qué provoca la alta
alcalinidad del agua?

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

Actividades que emiten gases de
invernadero

ESTADISTICA DE EMISORES

PAISES QUE MAS CO2 EMITEN

EMISIONES POR TONELADAS DE GASES DE
INVERNADERO

CO2 EMITIDO POR EFECTO DE
INCENDIOS

EL EFECTO
INVERNADERO

¿Que es el efecto
invernadero?

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

¿Por qué se
produce?

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

Quema de basura

3.1 Quema de Basura (Residuos
sólidos)

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

Incendios forestales

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

Emisión de las industrias

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

contaminacion vehicular

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

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

CONSECUENCIAS

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

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

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

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

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

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

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

INUNDACIÓN DE CULTIVOS

diagramas que resaltan el efecto economico
de las consecuencias climáticas

Aumento de la
desertificación

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

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

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

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

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

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

Las concentraciones de los gases de efecto
invernadero aumentan cada año

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

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

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

Aumento gradual de los gases de efecto
invernadero

Autor:

Jhordy Lopez

6to
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