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CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA Y LLUVIA ÁCIDA.

1. Introducción
2. Contaminantes Y Sus Efectos
2.1. Acidificación Del Agua
2.2.Agotamiento Del Suelo
2.3. Desaparición De Plantas Y Animales
2.4. Daños En Bosques Y Su Desaparición
2.5. Efectos Negativos Sobre La Salud
2.6. Corrosión Y Destrucción De La Herencia Cultural
2.7. Otros Efectos De Los Contaminantes Distintos De La Acidificación
3. Medidas Para Reducir Las Emisiones
3.1. Tecnología Para El Control De Las Emisiones

 
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1. INTRODUCCIÓN

A finales de la década de los 60 comienza a hablarse 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.

Así, los dos centros nacionales españoles de referencia en lo relativo a la calidad del aire y emisiones a la atmósfera son la Subdirección General de Calidad Ambiental de la Agencia Europea de Medio Ambiente y la Dirección General de Calidad y Evaluación ambiental. En cuanto a la normativa establecida al respecto, para España cabe 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).

2. CONTAMINANTES Y SUS EFECTOS

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 y el amoníaco aportado en grandes cantidades en el estiércol en zonas con elevado número de explotaciones ganaderas intensivas. Los principales responsables son los dos primeros: el dióxido de azufre (SO2) y los óxidos de nitrógeno (NOx). Dichas sustancias pueden reaccionar con el oxígeno atmosférico y disolverse en el agua de lluvia, produciendo al caer la llamada "lluvia ácida".

En zonas con escasez de precipitaciones, se produce la llamada "deposición seca", que se debe a la deposición directa sobre las hojas de los árboles o en el suelo.
También puede ocurrir que las sustancias contaminantes se mezclan con las gotas de niebla, produciéndose la "deposición oculta", cuya acidez puede llegar a ser 10 veces superior a la de la lluvia.

Por otro lado, y especialmente en zonas con un elevado número de horas de insolación, los óxidos de nitrógeno pueden intervenir junto con compuestos orgánicos volátiles (CVO) en complejas reacciones fotoquímicas, dando lugar a la formación de ozono troposférico, que es un contaminante secundario fuertemente oxidante.

El proceso de acidificación se ve influido por un gran número de factores, que hacen que los efectos sean variables de unas zonas a otras; entre ellos caben destacar: la sensibilidad de los suelos y de las aguas a la acidez, así como la concentración de partículas contaminantes. Donde el nivel de deposición acidificante excede la capacidad tampón del medio, los problemas de acidificación surgen tarde o temprano. Así surge el concepto de "carga crítica", que se define como aquella exposición por debajo de la cual los efectos dañinos significativos sobre los elementos sensibles del ambiente no ocurren según el conocimiento actual. En 1990 alrededor de 87 millones de hectáreas naturales eran afectadas por niveles de deposición ácida que excedían la habilidad de la naturaleza para compensar la llamada "carga critica".




Además, hay que tener en cuenta que dichas partículas contaminantes pueden ser transportadas a largas distancias, lo que supone que el problema de la acidificación no reconoce ninguna frontera. De este modo, 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.

2.1. Acidificación del agua

Hacia los años 50 se descubrió que los peces estaban desapareciendo de los lagos y canales de Escandinavia del sur, y hoy día, unos 14.000 lagos suecos se encuentran afectados por la acidificación, con el daño que ello conlleva para el crecimiento y vida animal. Estos daños también se ha extendido al Reino Unido y Los Alpes.

2.2. Agotamiento del suelo

La sensibilidad a la acidificación es mayor en aquellas tierras donde la degradación de los minerales se produce lentamente. Cuando el suelo se acidifica, es esencial que sus nutrientes se lixivien, lo cual reduce la fertilidad de la tierra. Además, el proceso de acidificación también libera metales que pueden dañar a los microorganismos del suelo responsables de la descomposición, así como a los pájaros y mamíferos superiores de la cadena alimentaria, e incluso al hombre.

2.3. Desaparición de plantas y animales

La sensibilidad de cada especie a los contaminantes y a la acidificación es variable, siendo los grupos más sensibles los peces, los líquenes, los musgos, ciertos hongos, algunos de ellos esenciales para la vida de los árboles, y los organismos acuáticos pequeños.

2.4. Daños en bosques y su desaparición

Del estudio europeo de 1996 se deduce que cada cuarto de árbol examinado aparecía dañado, de forma que la pérdida de hojas o acículas excedió el 25 por ciento. Las causas de este daño son muy diversas, pero la mayoría de los investigadores están de acuerdo en que los principales factores causantes son la acidificación del suelo y las altas concentraciones de ozono troposférico.

En Suiza, la disminución de la superficie arbolada que retiene las avalanchas y corrimientos de tierra, pone en peligro miles de hogares y en Alemania a finales de los 80 más de la mitad de los bosques estaban dañados o muriendo.

En el sur de Europa aún queda mucho por estudiar sobre la contaminación atmosférica como causa de degradación y muerte de los bosques. 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, que cada vez se hace más sensible a las plagas y enfermedades, y a la deficiencia hídrica. Esto hace que sea muy difícil demostrar que la causa real de la muerte de los bosques es la contaminación, ya que en última instancia son otros los agentes que acaban instalándose sobre el árbol debilitado, provocando en muchas ocasiones su muerte. No obstante, en casos de concentración muy alta de contaminantes sí aparecen síntomas claros de defoliación y decoloración directamente achacables a la contaminación. La coincidencia de zonas dañadas con las zonas de mayor concentración de azufre en las hojas es un dato clarificador, y una evidencia del transporte de contaminantes la tenemos por ejemplo en la concentración de azufre que se encontró, a través de un estudio realizado por el ICONA a lo largo de 1987, en los árboles del preparque en Doñana, probablemente procedente del foco del polo industrial de Huelva. Las mayores conexiones entre altas concentraciones de azufre y daños en la vegetación se encontraron en regiones como Murcia, País Vasco, Galicia y algunas zonas de Cataluña.

2.5. Efectos negativos sobre la salud

Nosotros mismos nos vemos afectados por la polución aérea, tanto directamente, como resultado de respirar los contaminantes perjudiciales, como indirectamente, debido a que la acidificación del suelo conduce a que los metales tóxicos se introduzcan en la cadena alimentaria.

2.6. Corrosión y destrucción de la herencia cultural

Las edificaciones y los monumentos históricos de más de una docena de países europeos, y entre ellos España, están experimentado 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.

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.

2.7. Otros efectos de los contaminantes distintos de la acidificación

Los contaminantes que causan la acidificación también toman parte en algunos problemas medioambientales:

Eutrofización. La deposición de nitrógeno procedente de las emisiones de óxidos de nitrógeno y amoníaco, conduce a un excesivo nivel de nutrientes en ambientes que normalmente son pobres, causando un declive de la biodiversidad. Así mismo, el exceso de nitrógeno también es un problema en los mares y océanos, donde el desarrollo anormal de la masa de algas provoca el empobrecimiento en oxígeno.

El ozono troposférico, tal como se explicó anteriormente, se forma en la atmósfera por los óxidos de nitrógeno y los compuestos orgánicos volátiles en presencia de la luz del sol. Es un gas venenoso que daña cosechas agrícolas, árboles y personas. Se trata de un importante contaminante transfronterizo que en ocasiones puede afectar a diversos países vecinos. En el norte de Europa se ha estudiado con cierto detalle la fenomenología de este gas, mientras que en el sur de Europa, aún se desconocen muchos de los procesos y condiciones implicados en la formación de altas concentraciones de ozono. Esta región presenta ciertas peculiaridades que influyen en la aparición de episodios fotoquímicos tales como: altas temperaturas, elevada insolación, orografía compleja, altas emisiones biogénicas, ciclos diarios de vientos locales, etc. No obstante, en toda Europa se han detectado elevados niveles de ozono que frecuentemente superan los umbrales de protección a la salud y a la vegetación establecidos en la Directiva 92/72 CEE. Esto ha llevado a la necesidad de reunir toda la información relevante por parte de los Estados miembros, con objeto de elaborar la futura directiva hija sobre el ozono. Con dicho fin, del 4 al 7 de marzo de 1997 se celebró en Valencia el I Seminario Técnico sobre la Contaminación por Ozono Troposférico en el sur de Europa.

El cambio climático. Casi la totalidad del azufre y una gran proporción de los óxidos de nitrógeno que se emiten a la atmósfera proceden de la combustión del carbón y otros combustibles fósiles, siendo estos también la fuente de emisión del dióxido de carbono que contribuye al cambio climático.

3. MEDIDAS PARA REDUCIR LAS EMISIONES

Para evitar los daños por acidificación, eutrofización y ozono troposférico, la demanda mínima supondría una reducción de las emisiones de óxidos de azufre y óxidos de nitrógeno en al menos un 90 %, y un 75 % en aquellas de compuestos orgánicos volátiles y amoníaco, con respecto a los niveles detectados a principios de los años 80. No obstante, las necesidades son variables entre los distintos países y regiones, dependiendo de la intensidad de tales emisiones. 

En el período de 1980 a 1995, las emisiones de azufre en Austria, Finlandia y Suecia cayeron por encima del 80 %, las de óxidos de nitrógeno en un 10 % y las de amoníaco en un 15 % aproximadamente. Estos datos muestran que se está llevando a cabo una importante labor, pero aún queda un largo recorrido para alcanzar el objetivo de no sobrepasar las cargas críticas.

El consejo de administración de ambiente de la Comisión europea, en sus preparaciones para las estrategias de la UE para combatir la acidificación y la contaminación por ozono troposférico, estimó que las medidas ya acordadas o propuestas, llevadas totalmente a cabo, reducirían las emisiones europeas totales de los cuatro contaminantes que acidifican y forman ozono - dióxido de azufre, óxidos de nitrógeno, compuestos orgánicos volátiles y amoníaco -, en un 62, 38, 37 y 16 %, 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.

Es posible reducir las emisiones de contaminantes aéreos a los niveles de las cargas críticas, sin realizar grandes sacrificios financieros o materiales. Esto puede llevarse a cabo de muy diversas formas, aunque básicamente se identifican dos tipos de medidas: técnicas, que implican la aplicación de medios tecnológicos, y estructurales, que suponen un uso más eficiente de la energía. Sin embargo, es difícil establecer una separación entre ambas estrategias, y en la mayoría de los casos resulta más rentable la combinación de ambas, tanto desde el punto de vista medioambiental como desde el económico; la reducción de las emisiones de contaminantes acidificantes simplemente aplicando las técnicas disponibles, no es el mejor medio ni el más barato. Resulta más sostenible a largo plazo la sustitución de la energía fósil por fuentes de energía renovables, así como la modificación de los medios de transporte, procurando también el descenso de los niveles del gas predominantemente responsable del efecto invernadero: el dióxido de carbono. No obstante, según un estudio desarrollado en relación con la estrategia de acidificación de la Comisión de la UE, la adopción de un grupo de medidas basadas en las mejores técnicas disponibles aún resultaría rentable, ya que a pesar de suponer un coste anual de 73 mil millones de ecus hacia el año 2010, los ingresos en forma de salud mejorada y corrosión reducida de los edificios alcanzarían hacia el mismo año al menos un valor de 91 mil millones de ecus. Esto además conllevaría beneficios adicionales, tales como la reducción drástica de la eutrofización en Europa, así como del problema de la acidificación de los ecosistemas.

3.1. Tecnología para el control de las emisiones

Tanto las plantas de combustión como los vehículos, pueden equiparse con tecnología de control de emisiones que puede eliminar en un 90 %, e incluso más, las emisiones de carácter acidificante. Pero además a largo plazo será necesario sustituir el carbón y otros combustibles fósiles.

En el caso del SO2, se puede actuar en tres puntos distintos del ciclo para reducir las emisiones: eliminando el azufre del combustible, eliminándolo durante la quema o desulfurando los gases emitidos.

- La eliminación de azufre o desulfuración del combustible supone la eliminación del máximo contenido de azufre combustible del carbón antes de su combustión. Este azufre puede encontrarse en forma orgánica o inorgánica, y solamente este último se elimina mediante el lavado del carbón. El carbón se tritura, separándolo posteriormente del azufre por distintos métodos. La instalación de una planta de lavado en las centrales que queman lignitos, es una medida necesaria para reducir las emisiones de SO2, pero nunca suficiente. 

- La desulfuración durante la combustión se lleva a cabo mediante "lechos fluidizados" en los que se introducen adsorbentes (caliza o dolomia), consiguiendo la eliminación de una parte del SO2, que queda en una capa de CaSO4. Los inconvenientes que presenta este sistema se deben a que no puede aplicarse a plantas ya instaladas, sino en las nuevas, y no de gran potencia, y que la desulfuración no es tan efectiva como cuando se realiza sobre los gases emitidos.

- En el caso de la de SO2 a partir de los gases emitidos, se aplican los procesos de desulfuración de gases (FGD), que son los más eficaces en la reducción de estas emisiones. Así se consiguen disminuciones del 85-95 %, con la ventaja además de poder aplicarse a grandes térmicas que ya están en funcionamiento. Las técnicas FGD son las más extendidas en centroeuropa y las más apropiadas para aplicar en las grandes centrales de nuestro país.

Independientemente de la puesta a punto de las dos estrategias mencionadas, también a nivel personal se puede colaborar, intentando reducir el consumo de energías fósiles e incrementando el de aquellas que se consideran renovables.


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