INTRODUCCIÓN Desde la revolución industrial, la acidez de las precipitaciones ha aumentado espectacularmente en muchas partes del mundo. Actualmente representa uno de los aspectos más preocupantes de la contaminación atmosférica. La contribución de las emisiones contaminantes de las llamadas grandes instalaciones de combustión y, en particular, de las centrales térmicas de carbón, al deterioro atmosférico y a los graves impactos sobre bosques, monumentos y salud humana, resulta indudable. Es a finales de la década de los 60 cuando se empieza a hablar en nuestro país sobre el fenómeno de la contaminación atmosférica, principalmente en las grandes ciudades. Sin embargo, hasta principios de los años 80 no llegan a España noticias desde el norte de Europa sobre las llamadas lluvias ácidas: se empieza a hablar de la muerte de los lagos en Escandinavia, de la destrucción de la Selva Negra alemana, la corrosión acelerada de edificaciones y monumentos históricos en Roma, etc. Este fenómeno no es ajeno a nuestro país ni tampoco se encuentra fuera de amenaza ningún país de Europa del Este o del Oeste. Por eso hay varios centros que controlan los problemas de contaminación atmosférica. 1 CONCEPTO LLUVIA ÁCIDA Forma de contaminación atmosférica formada cuando los óxidos de azufre y nitrógeno se combinan con la humedad atmosférica para formar ácidos sulfúrico y nítrico, que pueden ser arrastrados a grandes distancias de su lugar de origen antes de depositarse en forma de lluvia. Adopta también a veces la forma de nieve o niebla, o precipitarse en forma sólida. CONTAMINANTES CAUSANTES DE LA LLUVIA ÁCIDA Los agentes causantes de la acidificación son el dióxido de azufre, los óxidos de nitrógeno y el amoníaco, provenientes de las emisiones de las grandes centrales térmicas que queman combustibles fósiles, los motores de los coches, las calefacciones, las plantas industriales y el amoníaco aportado en grandes cantidades en el estiércol en zonas con elevado número de explotaciones ganaderas intensivas. De entre estos contaminantes los principales responsables son el dióxido de azufre (SO2) y los óxidos de nitrógeno (NOx). Estos contaminantes provocan una disminución en el pH (mesura con la que se mide la acidez. A menor numero superior es la acidez) del agua de la lluvia. El pH de la lluvia normal suele estar entre 5 y 6. En cambio en las zonas con la atmósfera contaminada por estas sustancias acidificantes, la lluvia tiene valores de pH de hasta 4 o 3 y, en algunas zonas en que la niebla es ácida, el pH puede llegar a ser de 2,3. Además, hay que tener en cuenta que las partículas contaminantes pueden ser transportadas a largas distancias por las corrientes atmosféricas, lo que supone que el problema de la acidificación no reconoce ninguna frontera. Esto se produce sobretodo cuando son emitidos a la atmósfera desde chimeneas muy altas que disminuyen la contaminación en las cercanías pero la trasladan a otros lugares. Un ejemplo de esto ha sido el Reino Unido. Ha sido acusado por los países escandinavos de ser el principal causante de la acidificación de sus lagos, debido al transporte de sus emisiones a través de los vientos. Fuentes de emisión de los contaminantes de la lluvia ácida. Fuentes de Óxidos de Azufre Fuente Transporte - Vehículos motorizados (gasolina) - Vehículos motorizados (diesel) - Vehículos marinos - Uso del combustible de motor para fines distintos del transporte - Ferrocarriles Combustión de productos energéticos (fuentes estacionarias, plantas de energía, calefacción de espacios industriales, etc.) - Carbón - Aceite combustible (combustóleo) Procesos Industriales Eliminación de Desechos Sólidos 2 Porcentaje del Total anual de emisiones de SOx 2.4 0.6 0.3 0.9 0.3 0.3 73.5 60.5 13.0 22.0 0.3 Diversos 1.8 Fuentes de Oxido de Nitrógeno Fuentes Transporte - Vehículos motorizados (gasolina). - Vehículos (diesel). - Ferrocarriles. - Uso de combustible de motor para fines distintos del transporte. - Vehículos marinos. Combustión de Productos energéticos (Fuentes estacionarias – Plantas de energía, calefacción de Espacios Industriales) - Gas Natural - Carbón - Combustóleo - Madera Procesos Industriales (plantas de Ácido Nítrico, etc.) Eliminación de desechos sólidos Diversos (incendios forestales, quema agrícola, etc.) Porcentaje del Total anual de emisiones de NOx 39.3 32.0 2.9 1.9 1.5 1.0 48.5 23.3 19.4 4.8 1.0 1.0 2.9 8.3 OTROS DERIVADOS DE LA LLUVIA ÁCIDA En algunos casos, por no darse las condiciones necesarias para la aparición de la lluvia ácida se producen otros fenómenos que tienen las mismas consecuencias. En zonas con escasez de precipitaciones, se produce la llamada "deposición seca", que se debe a la deposición directa de las partículas ácidas sobre las hojas de los árboles o en el suelo. También puede ocurrir que las sustancias contaminantes se mezclan con las gotas de niebla. En este caso se produce la "deposición oculta", cuya acidez puede llegar a ser 10 veces superior a la de la lluvia. 3 SUS EFECTOS Y CONSEQUENCIAS La lluvia acida, igual que sus derivados, producen grandes alteraciones en todos los ecosistemas, construcciones, problemas en la vida humana, etc. Efectos de la lluvia ácida en los sistemas acuáticos Aumentan la acidez de las aguas de ríos y lagos, lo que produce importantes daños en la vida acuática, tanto piscícola como vegetal. Peces: Descenso de las poblaciones de peces. Supone consequencias negativas para la pesca deportiva. Trastorna la cadena alimenticia global de los lagos y potencialmente causa desequilibrios ecológicos. Peces con una mayor concentración de metales en su carne y la reducción de ciertos grupos de zooplancton, algas y plantas acuáticas. La trucha y el salmón del Atlántico son muy sensibles a los niveles bajos de pH, los cuales interfieren con sus procesos reproductivos y con frecuencia dan origen a deformaciones en el esqueleto. Dejar de reproducirse lo que supone un envejecimiento población más y al lo largo de los años hasta la especie termina por desaparecer. Anfibios: Los huevos o embriones de muchas especies (por ejemplo, ranas, sapos y salamandras) reproducidas en estanques mueren o salen con deformaciones. El 80% de los huevos de salamandra no maduran en aguas con nivel de pH inferior a 6.0 . Para la rana grillo y la piadora primaveral nórdica, una exposición a aguas con un nivel de pH cercano a 4.0 produce una mortalidad superior al 85%. Aumento de los insectos al desaparecer los anfibios. Los derepredadores mas importante de insectos. Biotas: Gran numero de moluscos mueren al no tener calcio para proteger su esqueleto exterior. El ácido disuelve el carbonato de calcio. Muchos crustáceos (familia de la langosta) mueren al ser muy sensibles a un aumento de acidez del agua dulce. Agotamiento del suelo Aumenta la acidez de los suelos, lo que produce cambios en la composición de los mismos, produciéndose la lixiviación de nutrientes importantes para las plantas, tales como el calcio, y movilizándose metales tóxicos, tales como el cadmio, níquel, manganeso, plomo, mercurio, que de esta forma se introducen también en las corrientes de agua. - Reduce la fertilidad de la tierra. - Los metales que libera el proceso de acidificación dañan los microorganismos del suelo responsables de la descomposición, así como a los pájaros y mamíferos superiores de la cadena alimentaria, e incluso al hombre. 4 Desaparición de plantas y animales La vegetación expuesta directamente a la lluvia ácida sufre no sólo las consecuencias del deterioro del suelo, sino también un daño directo que puede llegar a ocasionar incluso la muerte de muchas especies. La sensibilidad de cada especie a los contaminantes y a la acidificación es variable, siendo los grupos más sensibles los líquenes, los musgos, ciertos hongos, los cuales mueren. Algunos de ellos esenciales para la vida de los árboles. Además de desaparecer, la vegetación o las plantas tienen más dificultad para nacer, debido al desgaste del suelo. Los animales se ven afectados por la pérdida de pelo y desgaste prematuro de mandíbulas entre otras afecciones. También hay más facilidad de que tengan enfermedades. También provocan problemas económicos en la ganadería y la agricultura, por lo que también suponen problemas en la alimentación humana. Daños en bosques y su desaparición - Al infiltrarse los ácidos i demás contaminantes en el suelo, estos queman i destruyen las raíces de los arboles. - Amenazando la existencia de los pocos bosques existentes. - Los árboles están muriendo por causas diversas, incluyendo enfermedades, contaminación y degradación del suelo, causados por la lluvia ácida. - Aumento de las plagas i enfermedades debido a la desaparición de los anfibios que se alimentan de insecto. - Después de la degradación los humanos introducen nuevos especies animales y vegetales que destrozan y comen todo lo que está a su alrededor. - La desaparición de los bosques supone un gran aumento de la erosión, y como consecuencia el cambio de clima en esa región, clima desértico. - Los elementos contaminantes se introducen en el vegetal, alterando en distinta medida su metabolismo, siendo la fotosíntesis y la respiración los dos procesos afectados. Como resultado se produce un debilitamiento gradual de la planta y cada vez se hace más sensible a las plagas y enfermedades, y a la deficiencia hídrica. En España las regiones más afectadas por el ácido son Murcia, País Vasco, Galicia y algunas zonas de Cataluña. 5 Efectos de los contaminantes de lluvia ácida en el hombre Efectos del Oxido de Azufre en el hombre Agrava las enfermedades respiratorias: afecta la respiración en especial a los ancianos con enfermedades pulmonares crónicas; provoca episodios de tos y asfixia; crecientes índices de asma crónico y agudo, bronquitis y enfisema; cambios en el sistema de defensa de los pulmones que se agudiza con personas con desórdenes cardiovasculares y pulmonares; irrita los ojos y los conductos respiratorios; aumenta la mortalidad. Efectos Tóxicos del SO2 para el Hombre Concentración (partes por millón) Efectos 1–6 Broncoconstricción. 3–5 Concentración mínima detectable por el olfato. 8 – 12 Irritación de la garganta. 20 Irritación en los ojos y tos. Concentración máxima para una exposición 50 – 100 corta (30 min.) Puede ser mortal, incluso en una exposición 400 – 500 breve. Efectos del Oxido de nitrógeno en la salud humana. Agrava las enfermedades respiratorias y cardiovasculares; irrita los pulmones; reduce la visibilidad en la atmósfera; causa daño al sistema respiratorio; afecta y reduce la capacidad de transporte de oxígeno de la sangre, a las células y al corazón; dolor de cabeza, pérdida de visión, disminución de la coordinación muscular, náuseas, dolores abdominales (es crítico en personas con enfermedades cardíacas y pulmonares); eleva los índices de mortalidad por cáncer, por neumonías, cáncer del pulmón. Efectos del NO2 en la Salud Concentración (Partes por millón) – ppm Efecto (mg/l) Concentración mínima que se detecta por el 1–3 olfato. 3 Irritación de nariz, garganta y ojos 25 Congestión y enfermedades pulmonares Puede ser mortal, incluso tras una exposición 100 – 1000 breve. El hombre, además de verse afectado por la emisión de estos contaminantes en la admósfera también le afectan todos los problemas de degradación en los ecosistemas terrestres. Tanto económicamente como social y en su salud. 6 Problemas derivados de la degradación de los ecosistemas: - Problemas y crisis económica en la madera, ganadería por no tener alimentos, agricultura, en sector de la pesca,... - Aumento de las enfermedades, transmitidas por las especies vegetales y animales y la acidificación del agua. - La contaminación debilita todo el organismo del ser humano, y eso provoca una disminución de las defensas y una mayor disposición a contraer enfermedades. Los más afectados son los niños, las personas mayores, las mujeres embarazadas y los aquejados de dolencias crónicas como corazón, circulación y asma. - Problemas en la alimentación. Todos los alimentos necesarios para la alimentación humana se ven afectados por las enfermedades causadas por la lluvia ácida. Solo que un ecosistema terrestre se vea afectado supone una rueda que da problemas en los otros. (Por ejemplo la llover la vegetación es afectada por los contaminantes de la lluvia ácida. Después da problemas a la ganadería y después provoca enfermedades a las personas que se alimentan de esta ganadería.) ( Pasa igual si se trata de la disolución de asido en los lagos i ecosistemas marinos. Los anfibios se mueren, aumenta el numero de insectos, estos transmiten más enfermedades tanto a animales como a los humanos.) Efectos de la lluvia ácida en los edificios En general los edificios y monumentos históricos experimentan una corrosión acelerada. Así, por ejemplo, el Partenón ha sufrido más en los últimos 30 años el efecto de la erosión de lo que lo hizo durante los 2.400 anteriores y en nuestro país el tesoro pictórico del museo del Prado, ha estado sufriendo la deterioración a causa de la contaminación. El patrimonio construído con piedra caliza experimenta también muchos daños, pues la piedra sufre la siguiente reacción química, proceso conocido como mal de la piedra: - CaCO3 (piedra caliza)+H2SO4 (lluvia ácida) ----> CaSO4 (yeso) + CO2 + H2O es decir, se transforma en yeso, y éste es disuelto por el agua con mucha mayor facilidad y además, al tener un volumen mayor, actúa como una cuña provocando el desmoronamiento de la piedra. Todo ello se debe a las emisiones de dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno, que se convierten en ácidos fuertes que atacan tanto a edificios antiguos como nuevos, siendo los más afectados los objetos y estructuras de materiales fácilmente degradables, como la caliza y la piedra arenisca. 7 EJEMPLOS DE LUGARES AFECTADOS POR LA LLUVIA ÁCIDA EN EUROPA · Alrededor de una docena de ríos de Nueva Escocia, muy lejos de las fuentes locales de contaminación situadas contra el viento, ya no cuentan con poblaciones saludables de salmón del Atlántico. · Unos 200 lagos de los Adirondacks del norte del estado de Nueva York ya no sustentan trucha de arroyo ni cherna de boca pequeña. Miles de lagos más están perdiendo su capacidad para amortiguar la lluvia ácida. · De los 4,016 lagos evaluados en la provincia de Ontario, se han encontrado acidificados 155, el 4% y su capacidad para sustentar vida acuática en muy limitada. Un total de 2,896 de lagos mostraron cierta susceptibilidad a la acidificación. D.W. Schindler sugiere que estas estimaciones subestiman en grado considerable la magnitud del problema. Se han producido fenómenos similares en los ríos del sur de Noruega, en un buen número de lagos de Galloway, Escocia, y en la región de Eizgebirge en Alemania oriental, donde las poblaciones de peces han desaparecido o han sufrido notables reducciones a lo largo de los últimos 30 años. EVOLUCIÓN DE EUROPA CON RELACIÓN A LA LLUVIA ÁCIDA En el período de 1980 a 1995, las emisiones de azufre en Austria, Finlandia y Suecia disminuyeron más de un 80 %, las de óxidos de nitrógeno de un 10 % y las de amoníaco de un 15 % aproximadamente. El consejo de administración de ambiente de la Comisión europea, en sus preparaciones para las estrategias de la UE para combatir la acidificación estimó que las medidas ya acordadas o propuestas, llevadas totalmente a cabo, reducirían las emisiones europeas totales de los cuatro contaminantes que acidifican - dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno -, en un 62 y 38%, respectivamente, hacia el año 2010, en comparación con los niveles de 1990. Esto supondría una reducción de la superficie de áreas naturales en las que se superan las cargas críticas de acidificación en un 80%, de 93 millones de hectáreas en 1990 a 17 millones de hectáreas hacia el 2010. A su vez, descendería en aproximadamente dos tercios la exposición de seres humanos a las concentraciones excesivas de ozono. ESPAÑA Y LA LLUVIA ÁCIDA La lluvia ácida afecta en España a 74.000 hectáreas de varios ecosistemas, al estar desprotegidos ante el fenómeno de la lluvia ácida provocada por las emisiones contaminantes de las centrales térmicas. Cabe decir que el problema de la acidificación en España no tiene las dimensiones de los países del norte de Europa, debido al menor número de centrales térmicas y a que los ecosistemas son menos frágiles. En España este fenómeno afecta a dos zonas: la del noroeste, donde está motivado en gran parte por la presencia de la central de As Pontes (A Coruña); y la motivada por la central de Andorra en Teruel, que abarca el norte de la Comunidad 8 Valenciana. No obstante, el problema es más intenso en el primer enclave, ya que por regla general los ecosistemas son más frágiles en el norte. MEDIDAS PARA REDUCIR LAS EMISIONES Las medidas para reducir las emisiones de contaminantes puede llevarse a cabo de formas muy diversas, aunque básicamente se identifican dos tipos de medidas: - Técnicas, que implican la aplicación de medios tecnológicos (actuación sobre las CAUSAS). - Estructurales, que suponen el control de los efectos de los contaminantes mediante normas legales de calidad del aire que establecen unos límites (actuación sobre los EFECTOS). Aún que es difícil tomar solo un tipo de medidas, sí se pueden diferenciar un poco en el caso de las medidas tomadas por España. Medidas de actuación sobre las causas SECTOR ENERGÉTICO - Ahorro energético Empleo de tecnologías limpias Aumento de la eficiencia energética Potenciación de las energías renovables Empleo de combustibles más limpios SECTOR TRASNPORTE-AUTOMOCIÓN - Potenciación del transporte colectivo Combustibles más limpios Depuración de gases de combustión mediante catalizadores de tres vías Aumento de la eficacia de los motores y de las turbinas SECTOR INDUSTRIAL - Proceso de producción más limpio Minimización de residuos (gases, líquidos y sólidos). Además de las concretas por cada uno de los sectores hay unas que son comunes para todos ellos, que son: - Eliminación de azufre o desulfuración del combustible. - Desulfuración durante la combustión se lleva a cabo mediante "lechos fluidizados". 9 - En el caso de la de SO2 a partir de los gases emitidos, se aplican los procesos de desulfuración de gases (FGD) Medidas de actuación sobre los efectos Estas medidas son llevadas a cabo por dos centros nacionales españoles de referencia en lo relativo a la calidad del aire y emisiones a la atmósfera. Estos dos son la Subdirección General de Calidad Ambiental de la Agencia Europea de Medio Ambiente y la Dirección General de Calidad y Evaluación ambiental. De la normativa establecida al respecto, para España se debe destacar: - El Real Decreto 1994/1995 sobre contaminación atmosférica y ozono. - La Directiva 92/72/CEE, por la que se establecen los umbrales de protección a la salud y a la vegetación. - La Directiva 96/62/CE sobre evaluación y gestión de la calidad del aire ambiente. - La Decisión 97/101/CE del Consejo de 27 de enero de 1997, por la que se establece un intercambio recíproco de información y datos de las redes y estaciones aisladas de medición de la contaminación atmosférica en los Estados miembros (DOCE, de 5 de febrero de 1997). CONCLUSONES Los efectos de la lluvia ácida pueden ser muy peligrosos para la vida humana, tanto económicamente como en el tema de la salud. Además cabe decir que para la tierra este fenómeno, causado por la contaminación atmosférica, puede provocar grandes cambios en ella. La consecuencia más grande de la lluvia ácida es que al afectar a un ecosistema después aparece una especie de efecto dominó. Ello porque los diferentes ecosistemas i actividades en la tierra tienen una dependencia mutua. (Pro ej. La vaca debe alimentarse de la vegetación afectada por la lluvia ácida, ello produce problemas en su cuerpo como enfermedades. Pues el hombre también se verá afectado por el fenómeno de la lluvia ácida, aun que de un segundo plano. También puede tener enfermedades). Al ser nosotros los que hemos causado este problema con la emisión de unos determinados gases, me parece que también tenemos la capacidad de eliminar i reducir las emisiones, o al menos intentar que no sean tan problemáticas. Yo creo que si verdaderamente este problema de la lluvia ácida importa a la sociedad esta se preocupara para buscar la manera de no provocarla más, como se ha hecho con otros problemas. 10 11