EL MEDIO AMBIENTE Y LA COMUNIDAD UNIDAD 5 253 EL MEDIO AMBIENTE Y LA COMUNIDAD UNIDAD 5 ¿QUÉ APRENDEMOS EN ESTA UNIDAD? IDEAS PRINCIPALES HABILIDADES Y DESTREZAS La atmósfera protege la tierra, reflejando parte de la radiación solar. Usted tendrá la oportunidad de desarrollar con los alumnos(as) la capacidad de: La capa de ozono nos protege de la luz ultravioleta. Identificar las causas contaminación del aire. El oxígeno es vital para todos los organismos vivos. Ubicar las fuentes de contaminación del aire en su comunidad. El sobrecalentamiento de la Tierra por el efecto invernadero se debe al incremento de las concentraciones de CO2 en la atmósfera. Comprender que la contaminación del aire, en cualquier punto del planeta, afecta globalmente la atmósfera. La lluvia ácida provoca daños en las cosechas y la infraestructura de las ciudades. Reflexionar sobre el papel de las instituciones del Estado en el cumplimiento de las leyes que protegen la atmósfera. Las principales fuentes de contaminación de la atmósfera son el transporte y la industria. y efectos de la Realizar experimentos sencillos para demostrar la contaminación local de la atmósfera. Plantear propuestas para reducir o eliminar la contaminación en ambientes cerrados. ACTITUDES Y VALORES Los alumnos(as) podrán desarrollar: Responsabilidad en el uso de sustancias que afectan la atmósfera. Valorización del aire como recurso vital para el desarrollo de todas las formas de vida. Responsabilidad individual y colectiva en lo relativo a la contaminación del aire. Compromisos para actuar por la protección de la capa de ozono. Reconocimiento de la importancia de los bosques como eliminadores del CO2 en la atmósfera. 254 VOCABULARIO BÁSICO Aerosoles Atmósf era Átomos Bacterias Bióxido de azuf re Bióxido de carbono Capa de Ozono Clorof luorocarbonos Contaminación electromagnética Decibel Ef ecto inv ernadero Estratosf era Gases inertes Helio Ionosf era Kriptón Lluv ia ácida Mesosf era Metano Mohos Molécula Monóxido de carbono Mutagénico Neón Organismos saprobióticos Óxidos de azuf re Óxidos de nitrógeno Plomo Ray os ultrav ioleta Smog f otoquímico Teratogénico Troposf era Xenón EL MEDIO AMBIENTE Y LA COMUNIDAD UNIDAD 5 INFORMACIÓN BÁSICA Aire y atmósfera Generalmente se refiere a la atmósfera con el nombre de aire o se utilizan los dos términos indistintamente. Según algunos autores, la atmósfera es la envoltura gaseosa que rodea a la Tierra (o cualquier objeto celeste, toda vez éste cuente con un campo gravitatorio que impida que los gases se escapen); mientras que el aire no es más que una porción limitada de ella. Se estima que al inicio del tiempo geológico la atmósfera debió estar formada únicamente por las emanaciones volcánicas, probablemente compuestas por vapor de agua (H2O), bióxido de carbono (CO2), bióxido de azufre (SO2) y nitrógeno, tal como las emanaciones de los volcanes en la actualidad. El oxígeno no estaba presente en la atmósfera primigenia, la cual se ha desarrollado a lo largo de 4,500 millones de años a través de una serie de fenómenos y procesos, entre los cuales destaca el aparecimiento de los organismos fotosintéticos. En la actualidad, se cree que la mayor parte del oxígeno (O2) presente en la atmósfera es el producto de la combinación fotosintética de CO2 y agua. La atmósfera de la Tierra es una mezcla gaseosa constituida fundamentalmente de nitrógeno (N 2) y oxígeno (O2), sustancias que componen aproximadamente el 99% de su volumen. El 1% restante se encuentra formado por argón (Ar), bióxido de carbono (CO2), distintas proporciones de vapor de agua (H2O) y trazas de hidrógeno (H), ozono (O3), metano (CH4), monóxido de carbono (CO), helio (He), neón (Ne), kriptón (Kr) y xenón (Xe) y partículas de polvo. Composición natural del aire Componente Nitrógeno (N 2) Oxígeno (O2) Argón (Ar) Bióxido de carbono (CO2) Neón (Ne) Hidrógeno (H) Otros gases inertes Volumen, % Peso, % 78.03 20.99 0.94 0.035 75.58 23.08 1.28 0.053 0.0024 0.00005 0.0024 0.0017 0.000004 0.0017 La actual composición de la atmósfera es el producto de la interacción constante de los seres vivos desde el inicio de los tiempos geológicos y se mantiene en equilibrio dinámico por la acción de los procesos de fotosíntesis y respiración que se llevan a cabo en los organismos autótrofos y heterótrofos. Presenta una altura aproximada de 2,000 Km y para facilitar su estudio ha sido dividida en capas dependiendo de la altitud con respecto al nivel del mar. La densidad de los gases que la conforman y la temperatura dependen de esta altitud (a mayor altitud, menor densidad). La mayor parte del aire (95%) se encuentra dentro de los primeros 20 Km sobre el nivel del mar. 255 EL MEDIO AMBIENTE Y LA COMUNIDAD UNIDAD 5 Estructura de la atmósfera Las diferentes capas o regiones que conforman la atmósfera terrestre son delimitadas por los gradientes de temperatura presentes en las mismas. La Troposfera, es la capa importante de la atmósfera. más Presenta un espesor variable dependiendo de la ubicación: en los polos mide aproximadamente 8 Km, mientras que en el ecuador alcanza una altitud de 16 Km, variando entre los 10 a 12 Km en otros lugares del planeta; dentro de sus límites se desarrolla la vida, se llevan a cabo los fenómenos meteorológicos que determinan el clima y se producen los vientos. La gran actividad meteorológica de esta capa atmosférica es debida al gradiente negativo de temperatura (a mayor altura, menor temperatura) que provoca una mezcla constante de masas de aire en dirección vertical y horizontal. La temperatura en la troposfera disminuye aproximadamente 1°C por cada 100 m de altura, hasta mantenerse constante a unos 20 Km; de este modo, disminuye desde una temperatura media de 15°C existente en la superficie terrestre hasta los -56°C. En las zonas de la troposfera más cercanas a la corteza terrestre, hay una composición constante de oxígeno, el cual sirve para la respiración y combustión. La mayor parte de las actividades humanas se realizan sobre la superficie de la tierra, dentro de los 256 dos primeros kilómetros de la troposfera. La Estratosfera es la capa de la atmósfera ubicada hasta los 50 Km de la superficie de la tierra; en ésta se produce un gradiente positivo de temperatura (a mayor altura, mayor temperatura), el cual impide que las masas más frías suban por encima de las masas calientes (menos densas); observándose únicamente movimiento horizontal de masas de aire que determina la estructura estratificada de esta capa atmosférica (tropopausa, estratopausa y mesopausa). En la estratosfera hay poco vapor de agua y mayores concentraciones de ozono (isótopo de oxígeno con tres átomos). El ozono se forma por la disociación de molécula de oxígeno y la combinación átomo-molécula de oxígeno: O2 + Luz ! O + O O + O2 ! O3 El 80% del ozono se encuentra estacionario entre los 10 y 35 Km de altitud, región de la atmósfera que se conoce con el nombre de capa de ozono; el restante 20% se distribuye a partes iguales en alturas menores de 10 Km y a los 55 Km de altitud. El ozono absorbe las radiaciones de onda corta, fundamentalmente las radiaciones ultravioletas (220-330 nanómetros) provenientes del sol, las cuales son nocivas para los seres vivos; constituyéndose en un filtro de estas radiaciones y un escudo protector para el planeta Tierra. EL MEDIO AMBIENTE Y LA COMUNIDAD UNIDAD 5 La Mesosfera es la capa de la atmósfera que se extiende de los 50 hasta 85 Km de altura de la corteza terrestre. En ésta se observan bajas densidades, disminución de las concentraciones de ozono y un gradiente negativo de temperatura (la temperatura desciende en la medida que se incrementa la altura en rangos de -2°C hasta -92°C). La Termosfera o ionosfera es la capa de la atmósfera más alejada de la Tierra, ubicándose entre los 85 a 500 Km de la superficie terrestre. En ésta la temperatura muestra un gradiente positivo (a mayor altura, mayores temperaturas) estimándose que a los 200 Km sobrepasa los 500°C y alcanza los °C a los 500 Km de altitud. Capas de la atmósfera según los gradientes de temperatura Región Troposfera Estratosfera Mesosfera Termosfera Intervalo de temperatura (°° C) 15 a -56 -56 a -2 -2 a -92 -92 a 1200 Altitud (Km) 0 a 12 12 a 50 50 a 85 85 a 500 Importancia de la atmósfera La presencia de la atmósfera es vital para el desarrollo de la vida en el planeta Tierra. El oxígeno que la conforma, en un poco más de un quinto de su volumen, es indispensable en los procesos de respiración celular que realizan todos los seres vivos y el proceso fisiológico de respiración de los animales. Al mismo tiempo, en la atmósfera se deposita el CO2 liberado mediante este proceso, así como también el oxígeno producido por la fotosíntesis; en la atmósfera ambos gases guardan un equilibrio dinámico en sus volúmenes normales como producto de estos procesos complementarios. Fuente: Química ambiental. El impacto ambiental de los residuos. Doménech (1993). 257 EL MEDIO AMBIENTE Y LA COMUNIDAD Otros procesos que se llevan a cabo en el planeta también requieren de la presencia de la atmósfera terrestre y fundamentalmente de su contenido de oxígeno (O2), tal es el caso de la descomposición de la materia orgánica y la combustión. A través de un proceso de fermentación aeróbica (que requiere la presencia de oxígeno), los hongos y las bacterias desdoblan las macromoléculas que conforman la materia orgánica en sustancias simples que se incorporan a los ciclos bio-geo-químicos. Por otro lado, el fuego es igualmente posible por la presencia de esta atmósfera rica en oxígeno. La materia no ardería si no fuera por este componente atmosférico. Calentada por el sol, la atmósfera circula alrededor de la Tierra haciendo posible los cambios de clima y que se manifiesten los fenómenos meteorológicos. La atmósfera actúa como escudo protector que impide el paso de las radiaciones ultravioletas, las cuales provocan daños en los tejidos de los seres vivos. Los contaminantes atmosféricos pueden ser líquidos, sólidos y gaseosos, algunos son visibles y presentan olores desagradables, pero en su mayoría son incoloros e inodoros, totalmente invisibles. Las partículas líquidas que contaminan 258 UNIDAD 5 Se sabe que el 30% de la radiación emitida por el sol es reflejada por la atmósfera, mientras que otro 20% es absorbida por la misma, moderando de esta forma la cantidad de energía que recibe el planeta. El bióxido de carbono (CO2) y el vapor de agua (H2O) presentes en la atmósfera, captan la energía emitida por la Tierra, en forma de rayos infrarrojos, actuando de esta manera como una capa termorreguladora del planeta. Contaminación atmosférica Se entenderá por contaminación atmosférica o contaminación del aire a las modificaciones cuantitativas de sus componentes, el incremento del contenido de algunos de sus elementos característicos como el ozono (O3) y el bióxido de carbono (CO2); la modificación cualitativa debida a la introducción de compuestos extraños (radiación, sustancias orgánicas volátiles, esporas de hongos, quistes de bacterias y protozoarios, y otros) o una combinación de ambas situaciones. la atmósfera se presentan en forma de suspensiones coloidales, constituyendo lo que se conoce como aerosoles (vapores y nieblas). Algunas son neblinas inofensivas, las cuales se pueden transformar en tóxicas EL MEDIO AMBIENTE Y LA COMUNIDAD si absorben moléculas de gases como el anhídrido sulfuroso (SO2) y los óxidos de nitrógeno (NO, NO2). Las partículas sólidas pueden ser polvos sedimentables como el asbesto, sílice, berilio, fibras vegetales o polvos en suspensión como el polen o polvos inorgánicos (plomo, cromo, arsénico). Si bien es cierto existe una contaminación atmosférica natural: polvo, polen, partículas procedentes de incendios forestales, cenizas volcánicas y sustancias emitidas por algunas plantas (terpenos y otras), la contaminación provocada por las múltiples y diversas actividades humanas es la que realmente está adicionando sustancias tóxicas a la atmósfera, con los consecuentes cambios drásticos en el clima. La humanidad ha contaminado la atmósfera desde tiempos prehistóricos, y el fuego fue la primera fuente de contaminación del aire. La primera ley conocida para controlar la contaminación atmosférica fue aprobada en Londres hacia 1273, para prohibir el uso de un determinado tipo de carbón. En el año 1300 se impuso un fuerte impuesto al carbón como medida para que la población dejara su uso. A partir de la revolución industrial y En los países del tercer mundo como UNIDAD 5 últimamente, debido al incremento demográfico, los modernos procesos industriales, la creación de sustancias sintéticas y uso desmedido de pesticidas, los contaminantes atmosféricos han aumentado de manera alarmante. En los últimos tiempos, la contaminación atmosférica constituye un grave problema ambiental con fuertes incidencias locales, regionales y planetarias (globales). Causas de atmosférica la contaminación La contaminación atmosférica es más que todo un problema urbano. En las grandes ciudades, el transporte terrestre y la actividad industrial son sus causantes principales; sin embargo, muchas otras actividades humanas contaminan directa o indirectamente el aire: uso de aerosoles y desinfectantes, refrigeradores, aires acondicionados y otros. En las zonas suburbanas y rurales, la utilización de leña para cocción de alimentos, la incineración de la basura en los tiraderos al aire libre, la quema de rastrojos en la preparación de los campos para el cultivo de maíz, quema de los cañales, los incendios forestales, las polvaredas causadas por los caminos y carreteras sin asfalto y las aspersiones de pesticidas son contaminantes de la atmósfera. El Salvador, la contaminación ambiental 259 EL MEDIO AMBIENTE Y LA COMUNIDAD UNIDAD 5 se agrava con la insalubridad, el poco desarrollo económico y social en las zonas rurales y suburbanas, el exceso de desechos sólidos, sin tratamiento alguno, que se quedan en las calles de las ciudades, entre otros factores, generan una severa contaminación orgánica, que mantiene a la población en un estado de enfermedad generalizado. Virus, esporas de hongos, bacterias y protozoarios son parte del aire que se respira; encontrándose, según estudios realizados, hasta en las salas de cirugía de muchos hospitales y clínicas del país, donde se supone existen ambientes estériles. El transporte y la atmosférica contaminación Los vehículos automotores, en un alto porcentaje, son responsables de la contaminación del aire en el planeta. una combustión completa en el motor de los vehículos, generan sustancias orgánicas oxigenadas tales como hidrocarburos aromáticos, monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrógeno (NO y NO2), hollín, bióxidos de azufre (SO2) y partículas de plomo (material que se ha añadido como antidetonante a la gasolina). El número de vehículos automotores circulando ha aumentado drásticamente en El Salvador, duplicándose de 1990 a 1994. Evolución del parque vehicular en El Salvador Año 1970 1980 1984 1990 1994 Vehículos matriculados 52,631 145,680 151,664 151,356 320,000 Fuente: Ministerio de Planificación y Coordinación del Desarrollo Económico y Social, Indicadores Económicos y Sociales. La gasolina y el diesel, utilizados como combustible, son productos derivados del petróleo, los cuales al no presentar La concentración de las actividades económicas en el Área Metropolitana de San Salvador, la antigüedad de la flota de autobuses del transporte público, la falta de mantenimiento de los automotores en general, la importación de gran cantidad de vehículos usados y la preferencia de vehículos impulsados con motores diesel, son algunas de las 260 causas que empeoran la contaminación del aire de San Salvador y otras ciudades del país con sus consecuentes efectos en el deterioro de la calidad del medio ambiente y la salud humana. EL MEDIO AMBIENTE Y LA COMUNIDAD Los automóviles no sólo contaminan la atmósfera con sus emisiones del tubo de escape. A continuación se presentan algunas otras formas de contaminación originadas por los mismos. UNIDAD 5 Diversos procesos industriales emiten y liberan a la atmósfera una serie de contaminantes en forma de humos, aerosoles y partículas sólidas, algunos de los cuales se consideran tóxicos. Entre estos se encuentran: La industria y la contaminación del aire A pesar de que el transporte es considerado como el responsable de la mayor contaminación atmosférica en el país, las refinerías que procesan el petróleo, la generación de electricidad a partir de derivados del mismo y la industria presentan también responsabilidad en esta problemática ambiental. Contaminación sonora El sonido se desplaza a través del aire, razón por la cual muchos autores consideran la contaminación por ruido como parte de la contaminación del aire. El ruido no es una sustancia ni se acumula; sin embargo, sus efectos sobre el organismo no siempre se eliminan con la facilidad con la que éste desaparece. El ruido es un problema ambiental de las ciudades. Se entiende por sonido a todo lo que se puede oír y por ruido al sonido no deseado o molesto. " Partículas sólidas como el asbesto " Polvillo procedente de fábricas de alimento " Polvos inorgánicos (plomo, cromo, arsénico) " Fibras sintéticas y naturales " Gases como óxidos de nitrógeno (NO, NO2), bióxido y trióxido de azufre (SO2 y SO3), monóxido de carbono (CO) e hidrocarburos (HC) entre otros. persona a persona; un sonido podrá ser música para una persona y ruido para otra; podrá ser agradable si es poco intenso, será ruido si se prolonga demasiado. La contaminación sonora es uno de los problemas urbanos y de aquellas zonas rurales industrializadas. El sonido se mide en unidades llamadas Bel, en honor de Alexander Graham Bell; como resulta una unidad relativamente grande, los físicos la han dividido en décimas, llamadas decibeles (dB). El oído humano es sensible a percibir los sonidos en una amplia gama de frecuencias e intensidades y los umbrales tolerables podrían variar de 261 EL MEDIO AMBIENTE Y LA COMUNIDAD UNIDAD 5 1 Bel = 10 decibeles La escala se inicia desde el nivel sonoro más bajo que puede percibir el oído humano; se ha designado a este nivel como cero decibeles. Mediciones realizadas en discotecas han registrado niveles sonoros arriba de los 125 decibeles, la juventud actual está perdiendo la capacidad de audición debido a los ruidos ensordecedores generados por este tipo de música. Los pitos de los autos, los escapes de las motocicletas, la música a todo volumen en los microbuses, son algunos de los ruidos típicos en las zonas más transitadas de las ciudades del país, especialmente San Salvador. El ruido reduce la capacidad auditiva humana, dificulta la comunicación y afecta la salud y la conducta. Se sabe que los niveles de ruido de 80 decibeles pueden producir pérdida permanente del oído. La actual Ley de Tránsito regula el volumen de los aparatos de sonido de los automotores, así como también el de los pitos y escapes. Contaminación electromagnética La ciencia y la tecnología producen rápidamente artefactos electrónicos y formas novedosas de comunicación que se constituyen en una nueva forma de contaminación atmosférica en los últimos tiempos. La contaminación electromagnética está producida por las emisiones de ondas hertzianas (de frecuencia entre 10-4 MHz y 105 MHz), siendo responsables de éstas: las emisoras de 262 radiocomunicación, la televisión por cable, la telefonía celular, "beeper" detectores de metal, computadoras, hornos de microondas, entre otros. Si bien es cierto estos avances científicos tecnológicos han mejorado las telecomunicaciones, se desconocen los efectos a largo plazo de este tipo de emisiones en la humanidad. Por el momento se conoce que esta contaminación puede ser fatal para las personas que utilizan marcapasos cardíacos. EL MEDIO AMBIENTE Y LA COMUNIDAD UNIDAD 5 Contaminación del aire en interiores En El Salvador, un alto porcentaje de la población utiliza leña y carbón para la cocción de alimentos, siendo éste uno de los factores que afectan la salud de las personas que habitan en las zonas rurales y suburbanas del país. interiores, práctica que es muy común dentro de los cines, oficinas, autobuses, aulas universitarias, el hogar y otros. Las hornillas de leña y de gas, la utilización de aerosoles, insecticidas y desinfectantes son algunas otras fuentes de contaminación dentro de los hogares salvadoreños. Otra fuente de contaminación en interiores es el cigarrillo; en el país no existen leyes que prohíban el fumado en Efectos de los principales contaminantes atmosféricos Contaminantes Características Origen Efectos Macromolécula Partículas sólidas s y líquidas de diferentes diámetros: polvos. humos, cenizas, brumas y aerosoles. Quema de madera, pulverizaciones industriales, condensación del vapor de agua, acción de la luz solar sobre los humos de los automóviles. Penetran profundamente en las partes del pulmón humano que no están protegidas por mucosidades, arrastrando productos químicos perjudiciales. Su acumulación empeora los problemas de salud relacionados con las vías respiratorias: cáncer de pulmón, enfisemas y bronquitis crónicas. Monóxido de carbono Gas incoloro e inodoro. Combustión incompleta, vulcanismo, fermentaciones en pantanos. En pequeñas cantidades puede producir dolores de cabeza, cansancio, confusión y mareo. Impide el transporte de oxígeno en la sangre. En grandes concentraciones puede causar muerte por asfixia. Óxidos de azufre Gas irritante, Combustión de pesado e incoloro. carbón y gasolina. Se combina fácilmente con el vapor de agua formando ácido sulfúrico, muy corrosivo, el cual puede dañar seriamente el aparato respiratorio humano. Provoca lluvia ácida perjudicial para las cosechas y corroe los edificios y monumentos construidos de piedra caliza. Óxidos de nitrógeno * Óxido nítrico: gas tóxico e incoloro. Gases venenosos que producen el "smog fotoquímico", con múltiples efectos en la salud humana, a nivel de las vías respiratorias. * Combustiones a temperaturas muy elevadas. Motores de automóviles. * Bióxido de nitrógeno: gas con * Oxidación de coloración marrón óxido nítrico en amarillenta. presencia de 263 EL MEDIO AMBIENTE Y LA COMUNIDAD UNIDAD 5 hidrocarburos y de la luz solar. Ozono Subproducto altamente tóxico Procedente del proceso fotoquímico. Produce tos, ahogo, cansancio severo y dolores de cabeza. Perjudicial para las hojas de las plantas, daña el caucho y los tejidos vegetales. Hidrocarburos Presentes en el petróleo, gas natural y carbón Incompleta combustión de la gasolina. Evaporación de gasolina. Muchos tienen propiedades cancerígenas, teratogénicas y mutagénicas. Aerosoles, aire acondicionado y refrigeradores. Perforaciones de la capa de ozono. CFC Clorofluoro carbonos Resumen elaborado a partir de: Castellanos Malo, J. S. (1984); Albert, L. A (1988); Aranda Gámiz, J. (1992) y UNESCO-PNUMA (1993). Efectos globales de contaminación ambiental la En la atmósfera, las masas de aire se mantienen en constante movimiento, estas corrientes arrastran los contaminantes desde cualquier punto del planeta donde son emitidos, hasta otras regiones, generando en algunos casos problemas de orden global. No hay manera de que una sustancia tóxica emitida en un punto del planeta, no afecte a otros sitios del globo. Algunos de los problemas planetarios debidos a la contaminación de la atmósfera, son: Efecto invernadero y calentamiento global Ya se ha dicho que la atmósfera capta energía disipada por la Tierra en forma 264 de rayos infrarrojos, a través de dos de sus componentes, el bióxido de carbono (CO2) y el vapor de agua (H2O). El vapor de agua, producto de la evaporación de los océanos activada por acción de la radiación solar, mantiene sus concentraciones más o menos constantes en la atmósfera. El bióxido de carbono (CO2), sin embargo, ha sufrido un aumento en sus concentraciones atmosféricas, estimándose que en los últimos cien años se incrementó de 260 a 350 ppm (partes por millón), como producto de diversas actividades humanas. Se calcula que cada año, se liberan cinco millones de toneladas de carbono en forma de bióxido de carbono provenientes del uso de combustibles fósiles. La deforestación aporta actualmente EL MEDIO AMBIENTE Y LA COMUNIDAD UNIDAD 5 unas 2,500 toneladas de CO2 por año como producto de la quema de biomasa posterior a la tala de los bosques, la descomposición de la biomasa si ésta no es quemada, así como también a la menor absorción de CO2 del terreno, en ausencia de vegetación. El aumento de los niveles de este contaminante en la atmósfera podría provocar un incremento de la temperatura de la Tierra, a través del proceso conocido como efecto invernadero. El bióxido de carbono atmosférico (CO2) tiende a impedir que la radiación de onda larga escape al espacio exterior produciéndose más calor y un aumento de la temperatura global del planeta. firmado en Río, 1992. Se estima que un calentamiento global significativo de la atmósfera tendría graves efectos sobre el medio ambiente, provocando la fusión de los casquetes polares, lo cual haría subir el nivel de los mares, cambiaría el clima global y regionalmente, alteraría la vegetación natural y afectaría las cosechas; sin embargo, se necesitan más estudios para respaldar esta hipótesis. Los países del mundo, preocupados por los efectos del incremento de la temperatura global, suscribieron en el contexto de la Cumbre de la Tierra, Río de Janeiro, 1992, el Convenio de Cambio Climático que busca regular los Gases de Efecto Invernadero (GEI) con el objetivo de controlar el calentamiento global. En el marco de estas preocupaciones, los presidentes centroamericanos firmaron un Acuerdo Regional de Cambio Climático, el cual fue ratificado por la Asamblea Legislativa en julio de 1994, mientras que el 4 de diciembre de 1995, ratifican el Convenio marco Las acciones de los países del mundo están encaminadas a disminuir las emisiones de GEI, con estrategias que implican el control de las emisiones de los vehículos automotores, la instalación de catalizadores, renovación de la flota vehicular y reforestación masiva (ver Unidad 7, Cambio Climático, para complementar información). Otros gases que contribuyen al efecto invernadero Gas CO2 CH4 N2O O3 CFCs Concen% de Contritración aumento bución (ppm) anual por kg 352 1.7 0.31 0.030 0.00078 0.5 1.1 0.3 0.5 6 1 45 300 3 6000 Contribución efecto inver. 60 15 5 8 22 Fuente: Química ambiental. El impacto ambiental de los residuos. Doménech (1993). Lluvia ácida Asociada al uso de los combustibles fósiles, otro de los problemas de contaminación atmosférica que afecta local, regional y globalmente es la lluvia ácida. Las centrales térmicas, los escapes de los vehículos a motor, los procesos de 265 EL MEDIO AMBIENTE Y LA COMUNIDAD UNIDAD 5 fermentación anaeróbica, las erupciones volcánicas, entre otras, emiten bióxido de azufre y óxidos de nitrógeno, contaminantes primarios que al interactuar con la luz solar, la humedad y los oxidantes producen ácido sulfúrico y ácido nítrico que son transportados por la circulación atmosférica y caen a la Tierra, arrastrados por la lluvia. Se realizan las reacciones siguientes en la formación de dichos ácidos fuertes: La oxidación de los óxidos de azufre(1) y de nitrógeno(2) puede ser catalizada por los contaminantes atmosféricos (3). Los óxidos SO3 y NO2 reaccionan con facilidad con la humedad atmosférica para formar los ácidos sulfúrico(4) y nítrico(5) respectivamente. Destrucción de la capa de ozono La lluvia ácida es un problema de importancia global, sin embargo, afecta especialmente las zonas industrializadas del planeta; en algunas partes de Estados Unidos y Europa, tiene una acidez equivalente a la del vinagre. En 1974, Sherwood Rowland y Mario Molina, de la Universidad de California, dieron a conocer su teoría sobre el efecto de las sustancias químicas sintéticas conocidas con el nombre de clorofluorocarbonos (CFCs) en la erosión de la capa de ozono. Desde su invención, en la década de los 30's, los CFCs han sido utilizados en la fabricación de gran cantidad de productos, entre los que figuran los aerosoles, aires acondicionados, refrigeradoras, extintores de incendios, esterilizantes, disolvente, adhesivos, espumas plásticas e inhaladores de dosis medidas (nebulizadores). La lluvia ácida afecta la vida acuática disminuyendo las poblaciones de peces y otras especies animales y afectando el plancton en los lagos. En los ecosistemas terrestres, retarda el crecimiento de los bosques. Al mismo tiempo, produce corrosión en los metales, desgaste de los materiales de edificios y deterioro de monumentos de piedra en los sitios arqueológicos generando pérdidas económicas y de orden cultural. 266 SO2 + O2 ! SO3 (1) NO + O2 ! NO2 (2) NO + O3 ! NO2 + O2 (3) SO3 + H2O ! H2SO4 NO2 (4) 3NO2 + H2O ! 2HNO3 + NO (5) Fuente: Curso básico de toxicología ambiental, Albert (1988) Se dijo que el ozono (O3) forma parte de la atmósfera y se encuentra en un 80% en la estratosfera conformando un filtro protector del planeta denominado capa de ozono. En los aerosoles, los CFCs actúan como gas propelente que empuja el producto, sea éste fijador de cabello, desodorante corporal, desodorante ambiental, espuma de afeitar u otros. Siendo directamente inocuos para las EL MEDIO AMBIENTE Y LA COMUNIDAD UNIDAD 5 personas, son altamente nocivos para el medio ambiente y por consiguiente afectan indirectamente la vida de la especie humana. Los clorofluorocarbonos son utilizados en la fabricación de aparatos de refrigeración doméstica, comercial, industrial, y de transporte de productos. El diclorodifluorometano (CFC-12) es el fluido que circula en los tubos de dichos aparatos, mediante el cual se enfría el gabinete; mientras que el CFC-11 es utilizado en los procesos industriales como espumante que infla la esponja aislante de los mismos. De esta manera, CFC-11 es liberado a la atmósfera durante el proceso de producción de este tipo de aparatos y el CFC-12 se mantiene dentro del sistema de refrigeración, contaminando la atmósfera cuando se libera lentamente por picaduras de los aparatos muy viejos o cuando accidentalmente se pican los tubos en los congeladores. Otras actividades comerciales e industriales que contaminan la atmósfera con CFCs # Producción de espumas de poliuretano y otras para la fabricación de: almohadas, colchones, muebles, asientos de vehículos, recipientes para alimentos, flotadores, embalaje, aislamiento de aparatos eléctricos, refrigeración, paredes, tuberías y tejados. # Industria de alimentos congelados. # Limpieza en seco o tintorerías (dry cleanings). # Purificación de metales. # Termostatos y termómetros. Al contrario de lo que se creía, la capa de ozono (O3) no se reduce de forma homogénea en todo el planeta; en 1985, se descubrió la existencia de un gran agujero ubicado sobre la Antártida. Con el inicio de la primavera austral 267 EL MEDIO AMBIENTE Y LA COMUNIDAD UNIDAD 5 (septiembre) los rayos del sol disocian el cloro de los CFCs, liberando átomos de cloro, los cuales desencadenan la serie de reacciones que descomponen las moléculas de ozono. átomos de oxígeno libres para formar moléculas de oxígeno (O2). Liberado nuevamente el radical de cloro, continúa indefinidamente descomponiendo ozono. Un radical de cloro (Cl) puede actuar repetidas veces descomponiendo indefinidamente múltiples moléculas de O3, arrebatándole uno de los átomos de oxígeno que la conforman, de esta manera se forma monóxido de cloro (ClO), que a su vez reacciona con los Cl2 + Luz ! Cl + Cl 268 Cl + O2 ! ClO + O2 ClO + O !Cl + O2 EL MEDIO AMBIENTE Y LA COMUNIDAD De manera similar actúan las sustancias que contienen bromo (bromuro de metilo, dibromuro de etileno y otros). El adelgazamiento de la capa de ozono expone a la vida terrestre a un exceso de radiación ultravioleta que puede producir cáncer de piel y cataratas, reducir la respuesta del sistema inmunológico, interferir en el proceso de fotosíntesis de las plantas, y afectar el crecimiento del fitoplancton oceánico. La disminución de la capa de ozono es un problema global que ha atraído la atención de las naciones del mundo desde hace algún tiempo; de tal forma que en 1985 las Naciones Unidas adquieren un compromiso para protegerla a través del llamado Convenio de Viena. En 1987, el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) elaboró el Protocolo de Montreal, documento que entró en vigencia el 1 de enero de 1989, en el cual se definieron las medidas a tomar para limitar la producción y uso de sustancias agotadoras del ozono, en principio cinco CFCs. El término "smog", derivado de la combinación de las palabras en inglés "smoke" (humo) y "fog" (neblina), fue dado a la mezcla de neblina y humo que flotaba sobre la ciudad. Este término fue introducido por el médico que informó sobre la muerte de un millar de personas a causa de la contaminación atmosférica en Londres en 1911. UNIDAD 5 Investigaciones científicas posteriores demostraron que el Protocolo de Montreal original no protegía lo suficiente la capa de ozono y nuevas medidas suplementarias fueron adoptadas. El 2 de octubre de 1992, El Salvador ratificó el Protocolo de Montreal, comprometiéndose de este modo a la toma de acciones para disminuir progresivamente, hasta su eliminación, las sustancias que deterioran el ozono estratosférico. Se sabe que los CFCs son compuestos sumamente estables que permanecerán en la atmósfera por unos cien años por lo que la destrucción de la capa de ozono continuará representando una amenaza durante décadas (ver Unidad 7, Cambio Climático para complementar información). Smog o neblumo Londres fue la cuna de la revolución industrial, las múltiples chimeneas que emitían contaminantes, como producto de los diversos procesos industriales, dieron a esta cuidad la tonalidad grisácea de su atmósfera. En 1952, la historia se repitió, una inmensa nube gris que cubrió la ciudad durante cinco días, acusó la muerte de 2,482 personas en una semana, cuando la media era de 945 muertes semanales. El smog se asocia a la utilización de 269 EL MEDIO AMBIENTE Y LA COMUNIDAD combustibles fósiles y está formado por partículas, hollines, cenizas y óxido de azufre, que ponen el aire color grisáceo y está asociado al tiempo frío y húmedo. Otro tipo de "smog", denominado "smog fotoquímico" fue detectado por primera vez en Los Ángeles en la década de los 40's. El smog fotoquímico es un humo color marrón, originado en las emisiones de los escapes de los automotores. Este tipo de smog es producido por hidrocarburos y óxidos de nitrógeno acumulados en la atmósfera y transformados por procesos fotoquímicos iniciados por el calor y la luz del sol. En su composición, el smog fotoquímico presenta sustancias perjudiciales como ozono, formaldehídos y nitrato peroxiacetílico. Según el informe de FUSADES (Libro Verde, 1996), aproximadamente once mil niños menores de cinco años mueren cada año en el país a causa de enfermedades respiratorias, cifra que sólo es superada en un par de miles a las muertes por enfermedades gastrointestinales que se suceden en ese mismo grupo etario de la sociedad. En el país han ocurrido intoxicaciones masivas por el escape de gases tóxicos al aire, provenientes de accidentes industriales como fue el caso de Acajutla en 1997, en donde varios cientos de vecinos de una fábrica se intoxicaron con emanaciones de cloro. 270 UNIDAD 5 Por su relación con el calor y los rayos solares, el smog fotoquímico se produce con frecuencia en los meses de verano en las grandes ciudades industrializadas de latitudes frías y en las ciudades de regiones tropicales del mundo. Efectos de la contaminación atmosférica en la salud humana A pesar de que el cuerpo humano ha desarrollado una serie de mecanismos de defensa, los niveles excesivos de contaminantes en el aire han provocado un estado general de enfermedad en la población, principalmente en los niños y los ancianos. La falta de controles de los desechos o materias primas gaseosas que son transportadas por el territorio acarrea también problemas de intoxicación en la población. En muchos casos, los dolores de cabeza, náuseas o cansancio son provocados por leves intoxicaciones debido a la presencia de CO (monóxido de carbono) proveniente de los escapes de automóviles y chimeneas de fábricas, sin que se relacione ninguno de estos casos con la verdadera causa de los problemas de salud mencionados. EL MEDIO AMBIENTE Y LA COMUNIDAD El informe de FUSADES hace una relación interesante entre el índice de crecimiento económico anual (6.7%) y el costo, equivalente al 4.3% del PIB (Producto Interno Bruto), en términos de consulta médica y pérdida de productividad debida a las enfermedades causadas en la población por la contaminación ambiental en exteriores e interiores. Concluyéndose que no ha habido un crecimiento económico real. Mecanismos de defensa del sistema respiratorio humano contra la contaminación del aire " Fosas nasales recubiertas por una serie de vellosidades que impiden el paso a partículas grandes. ¿Sabía usted que...? # Cada año se contamina la atmósfera con 24,000 millones de toneladas de bióxido de carbono. # Por encima de cada hectárea de la superficie terrestre hay 13 toneladas de carbono en forma de bióxido de carbono en la atmósfera. # En un solo año, la vegetación cultivada en una hectárea puede extraer 40 toneladas de carbono de la atmósfera e incorporarlo al cuerpo de las plantas, en forma de glucosa y almidón, a través del proceso de fotosíntesis. # El bióxido de carbono (CO2) es uno de los gases que contribuyen al UNIDAD 5 " Parte superior del aparato respiratorio recubierto por millones de cilios que se mantienen en constante movimiento para evitar el paso de elementos extraños. " Tejidos elásticos en los pulmones que se contraen y dilatan al respirar. " Secreciones constantes de mucus que arrastra y disuelve las impurezas del medio. " Mucus que aumentan con la entrada de cuerpos extraños en el conducto nasal, los bronquios o en los pulmones, provocándose la tos y los estornudos para eliminar los contaminantes y el exceso de mucosidad. "efecto invernadero", se teme que este fenómeno produzca un sobrecalentamiento del planeta # Las Industrias PRADO en El Salvador, han recibido un financiamiento del Fondo Ambiental Mundial (PNUD/GEF) para su reconversión industrial y la introducción de tecnologías limpias que sustituyan la utilización de CFCs en el sistema de refrigeración de sus productos, que no contaminen la capa de ozono. # El plomo, utilizado en forma de tetraetilo de plomo, es empleado en la gasolina para mejorar el octanaje. # El plomo como contaminante atmosférico tiene efectos negativos 271 EL MEDIO AMBIENTE Y LA COMUNIDAD UNIDAD 5 en la capacidad de aprendizaje de los niños. # La Organización Mundial para la Salud (OMS) establece un límite tolerable de 9 ppm de monóxido de carbono en ambientes abiertos. # Los niveles de monóxido de carbono (CO) detectados en diferentes sitios de la ciudad de San Salvador, en mediciones realizadas durante 1996, oscilaron entre los 16 y 32 ppm (partes por millón). Alternativas de solución contaminación ambiental _ Utilizar un sistema de reducción de emisiones de los gases de escape (catalizador de tres vías). a la Los contaminantes que lanzan los vehículos a motor se reducirían al: _ Utilizar gasolinas libres de plomo. _ Los vehículos de inyección electrónica manejan una combustión más eficiente que los motores carburados, reduciendo los niveles de contaminantes en las emisiones. _ Mantener el vehículo en óptimo estado de funcionamiento. _ Conducir a velocidades moderadas. ¿Qué hacer con las chimeneas de las fábricas? _ Utilizar tecnologías limpias. Otras acciones a realizar: _ Incrementar las zonas verdes, las plantas purifican el aire. _ Prevenir la contaminación, no pensar en contaminar y limpiar. _ Evitar las quemas de rastrojos, de bosques, y basura. _ La Ley del Medio Ambiente deberá velar porque la industria evite la contaminación del aire. _ Disminuir el tránsito de vehículos en las grandes ciudades. _ Se deberán implementar incentivos para la reconversión industrial a tecnologías no contaminantes. _ Utilizar filtros en el caso de fábricas que emitan macropartículas. _ En lo posible usar bicicleta como medio de transporte. _ Abstenerse de fumar en lugares públicos y cerrados (salas de cine, buses, oficinas, aulas y otros). _ Darle tratamiento a la basura evitando los basureros abiertos. 272