Comenius:2009.09: Lluvia ácida

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Preguntas iniciales, tareas, algunas referencias

El hombre, a través de sus actividades, perturba el medio ambiente e interfiere en la precipitación de dos maneras fundamentales: con la construcción de ciudades y con el vertido de contaminantes a la atmósfera. Respecto a la contaminación atmosférica, uno de sus efectos más destructivos es la lluvia ácida, así denominada por la elevada acidez del agua precipitada. El fenómeno de la lluvia ácida (incluida también la nieve, las nieblas y los rocíos ácidos) tiene consecuencias negativas sobre el medio ambiente, porque no sólo afecta a la calidad del agua, sino también a los suelos, a los ecosistemas y, de modo particular a la vegetación.

¿En qué consiste la lluvia ácida? ¿Qué la produce y cómo podemos disminuir su efecto? Comparativa entre distintos países/continentes de producción. ¿En qué zonas serán mayores los efectos de la lluvia ácida? Piensa en zonas desérticas o industriales o selvas... ¿Cómo evitarla? ¿Qué hacer ante ella?


Estudiantes Lope de Vega

Acid Rainyes.jpg

E.S.O. 4A: Vicent, María Dolores, Nuria, Annemijn Corjanne

1st Newsletter Oct 2009 LdV

We are going to talk about the acid rain and this is a little introduction. Man, through his activities disturbs the environment and interferes with the precipitation in two fundamental ways: with the building of cities and the emission of pollutants into the atmosphere. Regarding air pollution, one of its most destructive effects is acid rain called so due to the high acidity of the water precipitated. The phenomenon of acid rain has a negative impact on the environment because it not only affects water quality but also soils, ecosystems, and particularly vegetation, decreasing diversity and increasing the effect of global warming. In this first phase we will find out what is acid rain, why it produces this effect, in which countries it occurs and how it affects the environment and people.

2nd Newsletter Nov 2009 LdV

We think that acid rain is a very interesting and very relevant topic. At first we struggled a bit to organize the information we had collected, but we are gradually advancing with the project. We were impressed about the effects of the acid rain in The United States, The Netherlands and Germany. Now we are going to work to verify the socio/politic consequences of this problem in most affected countries. We are making great efforts to do a good job, which is to achieve that everybody understands the basic concepts of acid rain and its effects.
Map of the most affected zones by acid rain

3rd Newsletter Dec 2009 LdV

Acid rain is caused by emissions of sulfur dioxide and nitrogen oxides into the atmosphere. These are produced both by the action of man or of the same nature. This phenomenon affects the water harmful to living beings and the edificaiones. It mainly affects ma industrialized areas, and it does pollute the water and altering ecosystems. Where else notice the action of acid rain is in the leaves and bark of trees, causing substantial loss of money in the sector related to the timber industry, large presence in areas such as Canada and Scandinavia. Furthermore, due to contamination of fresh water will create conflict to get this water. During our research we have found that acid rain goes unnoticed for most of the population, but surely acts and increases various aspects such as desertification, deforestation and the alteration of the water cycle.

Desarrollo del tema

06 Nov 2009: Presentación del grupo 09 - Lluvia ácida

¿Qué es y en qué consiste la lluvia ácida?

Bosque desgastado por la lluvia ácida

¿Qué produce la lluvia ácida?

La sedimentación ácida o lluvia ácida, es causada por emisiones de dióxido de azufre y de óxidos de nitrógeno a la atmosfera. Aunque existen fuentes naturales de estos gases, más de 90 por ciento del azufre y 95 por ciento de nitrógeno lanzados a la atmósfera son de origen humano. Esos contaminantes primarios del aire provienen del uso del carbón en la producción de la electricidad, de la fundición y de la combustión en los vehículos. Una vez que se liberan en la atmósfera, mediante una serie de reacciones químicas, el dióxido de azufre se transforma en trióxido de azufre que a su vez y a través de algunos catalizadores ambientales o bien por la acción directa de la luz solar, se transforma en acido sulfúrico provocando importantes daños ambientales al regresar a la tierra a través de la lluvia acida.


Fuentes naturales:

Los incendios forestales emiten partículas, gases y sustancias que se evaporan en la atmósfera (VOCs, por sus siglas en inglés) Partículas de polvo ultra finas creadas por la erosión del suelo cuando el agua y el clima sueltan capas del suelo, aumentan los niveles de partículas en suspensión en la atmósfera. Los volcanes arrojan dióxido de azufre y cantidades importantes de roca de lava pulverizada conocida como cenizas volcánicas. El metano se forma en los procesos de pudrición de materia orgánica y daña la capa de ozono. Puede acumularse en el subsuelo en altas concentraciones o mezclado con otros hidrocarburos formando bolsas de gas natural.


Fuentes de origen humano: Todas las consecuencias provienen de la combustión. Los óxidos de azufre se emiten al quemar combustibles de baja calidad, que contienen azufre, en general son carbones o fracciones pesadas del petróleo.

Los óxidos de nitrógeno se producen, en todas las reacciones de combustión por reacción del oxígeno y nitrógeno del aire a temperaturas elevadas.

Los procesos de combustión son unos de los que más habitualmente efectuamos, tanto a nivel doméstico (calefacciones), como a nivel industrial (obtención de energía eléctrica por vía térmica, combustiones en calderas,) y que los medios de transporte, individuales y colectivos, incorporan motores en los que se queman combustibles de mejor o peor calidad.

Concepto de lluvia ácida

La contaminación del hombre comenzó, a gran escala, con la revolución industrial. Ya en 1852, Robert Angus Smith estudió la lluvia ácida, que ya era un problema, y demostró que estaba relacionada con la polución del aire en Manchester, Inglaterra. Pero recién en os años 60 del siglo 20 los científicos comenzaron a estudiar el fenómeno de la lluvia ácida. El término mismo aparece recién en 1972 durante la Conferencia de las Naciones Unidas realizada en Estocolmo. El objetivo de esa reunión era plantear los problemas sobre el Medio Ambiente. El gobierno de Suecia presento un amplio informe en relación a la polución del aire desde países remotos (por medio de los vientos provenientes del este, se arrastaban altas concentraciones de azufre generando la precipitación con este componente con las lluvias). El origen de los compuestos oxidados de azufre eran las plantas térmicas ubicadas en Gran Bretaña. Manifestaron, además, que esta contaminación dañaba los ecosistemas nórdicos generando la contaminación de los lagos y el agua a través de las lluvias acidas o nevadas con altos contenidos de acido sulfúrico.

Ya por los 70 la lluvia ácida comenzó a ser un problema grave, por lo que las industrias comenzaron a ser alejadas de las áreas pobladas, pero no sólo los humanos la sufrimos. Varios países europeos, Rusia y China son los que más la sufren actualmente. Los peores son quienes todavía tienen centrales eléctricas que funcionan quemando carbón o diesel.

Lo peor es que muchas veces las deposiciones de la lluvia ácida caen a kilómetros de distancia de donde se han producido los contaminantes, así que un país puede ser altamente contaminante, pero los efectos nocivos se pueden sentir en la nación vecina.

En la actualidad hay datos que indican que la lluvia es en promedio 100 veces más ácida que hace 200 años.

¿Cómo afecta al medio ambiente?

Mares

Las interacciones entre los organismos vivos y la química de sus habitantes acuáticos son extremadamente complejas. Si el número de ejemplares de una especie o de un grupo de especies cambia en respuesta a la acidificación, el ecosistema de todo el cuerpo de agua puede resultar afectado por la relación presa-depredador de la red de alimentación. Según aumenta la acidez, más y más especies de plantas y animales declinan o desaparecen.

Ecosistema

Los bosques de Canadá, Estados Unidos y Escandinavia tiene una enorme importancia económica. Cientos de miles de personas son empleadas por las diversas industrias asociadas con la madera y los bosques. Uno de cada 10 canadienses trabaja de manera directa o indirecta en este tipo de industrias, y Suecia y Noruega tienen un perfil de empleo similar. Además, los bosques y lagos de estos países son importantes áreas turísticas y recreativas. La lluvia ácida plantea una amenaza insidiosa y potencialmente devastadora para nuestros bosques. Se ha demostrado que la lluvia moderadamente ácida (pH 4.6) daña las plantas recién nacidas. Los investigadores están comenzando a evaluar el papel de la lluvia ácida en el aumento de vulnerabilidad de los árboles ante enfermedades e insectos. No se observa un daño directo y visible al follaje por la lluvia ácida, pero la dramática y sorprendente muerte y marchitamiento de lo árboles en Europa central es un catalizador de este tipo de preocupaciones. Miles de hectáreas de bosques de piceas y abetos en Checoslovaquia y de Alemania oriental han muerto en los últimos 20 años. Los bosques de las montañas Hartz y de la Selva Negra de Alemania occidental también tienen problemas, pues las hayas y piceas mueren o su crecimiento se reduce en los suelos menos amortiguados. A partir de 1990 se ha advertido cierta recuperación de los bosques de piceas.

Vegetación

Vamos a diferenciar los daños sobre la vegetación en bosques y cultivos:

Cultivos

Bosque después de sufrir las consecuencias de la lluvia ácida

Algunos estudios detallados han comenzado a insinuar que incluso en un sistema agrícola bien amortiguado la lluvia ácida puede ser perjudicial. En un estudio de 27 plantas agrícolas cultivadas en tiestos y expuestas a lluvia ácida , aparecieron lesiones visibles y desagradables en el follaje en 21 cultivos . Los estudios de cultivos importantes, mostraron que las lluvias afectaban seriamente la lechuga, el betabel, la cebolla, la soya, el fríjol pinto y el tabaco. Cultivos como el tabaco, la lechuga y la espinaca dependen de un follaje saludable para su venta. Por otro lado, los estudios realizados en , demostraron que las plantas expuestas a precipitaciones ácidas tendrian rendimientos de semilla menores, en comparación con plantas expuestas solo a precipitación ambiental. Estos daños de semilla en un cultivo importante, como la soya, equivaldrían a pérdidas de muchos millones de dólares al año.

Bosques

Los árboles dañados exhiben una serie de síntomas pero es muy dificultoso establecer una conexión entre cada tipo de daño y las causas correspondientes. El aire contaminado afecta directamente e indirectamente los árboles.

Los efectos directos consisten en daños sobre las hojas debido a que la capa de grasa protectora es corroída por el depósito seco de dióxido de azufre, la lluvia ácida o el ozono.

Además de las membranas constituyentes de la estructura interna del árbol son atacadas provocando la pérdida de nutrientes.

Los efectos indirectos están relacionados con la acidificación del suelo lo que produce una reducción de nutrientes y una liberación de sustancias perjudiciales para el árbol como lo es el aluminio.

La sensibilidad de las diferentes especies frente a los contaminantes atmosféricos varía de acuerdo con la superficie de las hojas y la caducidad de las mismas.

El daño sobre los abetos se traduce en un color marrón amarillento de sus hojas, pérdidas de las mismas y deterioro de sus raíces.

Los pinos sufren también decoloración con estrechamiento de su extremo cónico superior por pérdida de sus hojas.

Incidencia de los deterioros sobre los bosques

La forestación en Escandinavia es importante para toda Europa Occidental dado que es la mayor fuente de materia prima en la industria de la madera. Cerca del 80% de sus producción está destinada a la exportación.

Además los bosques son el ambiente natural para varias especies de insectos, pequeños animales, plantas y mamíferos de mayor tamaño.

Por último no se debe olvidar la función que desempeñan en el mantenimiento de la economía del agua y en la regulación de los climas tanto locales como regionales.

Salud humana

El factor principal es que los seres humanos comen alimentos, beben agua y respiran aire que entró en contacto con la sedimentación ácida.

Estudios realizados en los Estados Unidos y Canadá reportan que existen lazos entre ese tipo de contaminación y los problemas respiratorios en estratos sensibles de la población, como los niños y los enfermos asmáticos.

La sedimentación ácida puede incrementar los niveles de metales tóxicos tales como aluminio, cobre y mercurio depositados en los abastecimientos no tratados de agua potable.

Construcciones/edificaciones

Las construcciones, las estatuas y los monumentos de piedra sufren erosión por efecto de diversos contaminantes que arrastra el aire, entre ellos la lluvia ácida. Los materiales de construcción como acero, pintura, plásticos, cemento, mampostería, acero galvanizado, piedra caliza, piedra arenisca y mármol también están expuestos a sufrir daños. La frecuencia con la que es necesario aplicar nuevos recubrimientos protectores a las estructuras va en aumento, con los consecuentes costos adicionales, los cuales se estiman en miles de millones de dólares anuales.

Los efectos de los diversos contaminantes todavía no se pueden separar unos de otros de manera confiable. Sin embargo se acepta que el principal agente corrosivo individual de los materiales de construcción es el dióxido de azufre y sus productos secundarios.

Aguas subterraneas

Parte importante de las precipitaciones penetran a través del suelo y cuanto más permeable sea el mismo, más profundidad alcanza.

En áreas donde el suelo está densamente compactado, la casi totalidad del agua caída fluye hacia los lagos y otras corrientes.

El agua que ha percolado alcanza por último, niveles donde el suelo está completamente saturado pasando a formar parte de las aguas subterráneas que son la principal fuente de suministro de agua.

Las aguas en los lagos son siempre más ácidas que las aguas subterráneas debido a la función de filtro que desempeña el suelo, removiendo así gran parte del ácido.

Si el suelo está constituido por material finamente granulado y el pozo de atracción es lo suficientemente profundo, el agua de lluvia ha sido neutralizada y al ser extraída no presenta problemas de acidificación.

La acidificación de las aguas subterráneas se realiza en tres etapas.

Primero disminuye la capacidad de los suelos de neutralizar las precipitaciones. Aumentan los niveles de sulfato, calcio y potasio, en las aguas subterráneas, no existiendo ningún otro efecto que altere la calidad del agua. En esta etapa el agua se torna corrosiva y ataca las cañerías.

Luego de esta etapa la acción neutralizante del suelo decae aún más y el efecto buffer de las aguas subterráneas comienza a disminuir. Se nota en esta etapa un aumento en el poder corrosivo sobre metales y concreto.

Por último, la capacidad neutralizante del suelo desaparece y los valores de pH descienden con un aumento en las concentraciones de metales en las aguas de los pozos, tornándose aún más corrosivos.

¿A qué regiones afecta?

Principales zonas afectadas por la lluvia ácida

En este apartado vamos a centrarnos en las tres zonas más amenazadas por la lluvia ácida en nuestro planeta: Europa, Asia y Norte América.

Europa

Figura1
Figura2

Las zonas más amenazadas son el norte y centro de Europa. Las emisiones de contaminantes están altamente concentradas en áreas industriales. Como consecuencia, las precipitaciones son generalmente ácidas en estas regiones (pH 4.1 a 5.1). La comparación de las Figuras 1 y 2 muestra el hecho de que los países de Escandinavia están amenazados por lluvias ácidas a pesar de que no hay grandes emisiones de SO2 por la zona.


En Escandinavia, los mayores valores de la acidez y contenido de contaminantes en las precipitaciones se dan en las regiones del sur de Suecia. La caída de sustancias acidificantes está determinada, no sólo por la acidez de las precipitaciones, sino también por la cantidad de precipitaciones. Como consecuencia las mayores deposiciones de ácido en Suecia afectan a las zonas de altas precipitaciones del sureste del país.

Asia

La lluvia ácida está apareciendo como un problema importante en el mundo en vías de desarrollo, especialmente en zonas de Asia y del Pacífico donde el uso de energía ha aumentado de forma repentina y el uso de carbón y petróleo con azufre es muy elevado. China e India empiezan a estar en peligro en la mitad del los años 70, cuando el desarrollo industrial es más intenso en esa zona. En 1990 se emitió una cantidad estimada de 34 millones de toneladas métricas de SO2 en Asia, el 40% más que en Norte América. Los niveles de ácido depositado fueron especialmente altos en áreas tales como sureste de China, noreste de India, Tailandia y la República de Corea, que están cerca o en la zona que llega el viento desde los centros urbanos e industriales. Los efectos están haciendo que caiga el sector de la agricultura. Algunos investigadores en la India vieron que el trigo cultivado cerca de una central eléctrica, donde la deposición de SO2 era casi cinco veces mayor que la carga crítica (ver la parte de abajo para saber más de la carga crítica), sufría una reducción de producción del 49% en comparación con trigo que se cultivaba a 22 kilómetros de allí. En el suroeste de China, un estudio en las provincias de Guizhou y Sichuan revelaba que había caído lluvia ácida en dos tercios de los campos cultivados, y el 16 por ciento de las zonas de cultivo habían sufrido algún tipo de daño. Un estudio sobre pinos y robles en zonas afectadas por lluvia ácida en la República de Corea, tanto naturales como urbanos, mostró caídas importantes en los índices de crecimiento desde 1970.

Norte América

Las regiones altamente urbanizadas e industrializadas del este de Canadá y del Norte y Este de EEUU, son las más amenazadas. Las fuentes de SO2 en EEUU se concentran en Ohio, Inidana e Illinois, y los vientos predominantes lo llevan hacia Nueva Inglaterra y Canadá. Las regiones que combinan lluvia ácida y algo de capacidad neutralizante se situan en las zonas más altas del este de Mississippi.

Los mayores problemas de la lluvia ácida en la vida acuática incluyen la pérdida del salmón atlántico en Nueva Escocia y Maine y la reducción de la diversidad de peces en el noroeste de Pensilvania. El 41% de los lagos en la región de Andirondack en Nueva York son ácidos de forma crónica o por épocas. En Canadá, la lluvia ácida ha provocado grandes pérdidas de peces y comunidades acuáticas en más de 30.000 lagos sensibles en Ontario y Quebec.


Los efectos negativos de la lluvia ácida también se han observado en Brasil y Venezuela.

Catástrofes producidas por la lluvia ácida

REPORTAJE/"LLUVIA ACIDA EN MÉXICO"

Fuente: Noticiero Guillermo Ortega

Derechos Reservados 1998.

Martes, julio 14. La lluvia ácida que cae en la Ciudad de México produce daños en la salud, afirman investigadores. Julio Flores, doctor en ciencias ambientales, habló de los efectos de la lluvia ácida. Dijo que lo primero que pasa es la irritación de la piel. La lluvia ácida se produce de la siguiente forma: los contaminantes producidos por el diesel y otros combustibles se elevan a la atmósfera. Con la lluvia, hacen reacción y se convierten en ácidos. La lluvia ácida en Europa provocó la muerte de lagos, el deterioro de bosques y la destrucción de monumentos. Julio Flores, investigador de la UAM, dice que "ante una atmósfera oxidada, ácida y con una cantidad de partículas que empieza a ser importante, si podemos esperar nosotros efectos sobre la salud de persona, sobre todo con enfermedades cardíacas". La Secretaría de Salud señala que no cuenta con estudios que comprueben enfermedades motivadas por la lluvia ácida, sin embargo los expertos dan una serie de recomendaciones. Principalmente que tengan protección, que usen tipo de paraguas, para que no se exponga directamente tanto su piel como su cabello. La Red de Monitoreo Atmosférico del DF detectó acidez en la lluvia en el Ajusco y el Desierto de los Leones.



«Lluvia ácida» sobre Rumanía (Europa)

Fuente: El Mundo (Periódico)

Lunes, 24 de mayo de 1999.- En los últimos días se han registrado lluvias ácidas al sur, suroeste y oeste de Rumanía, un fenómeno que las autoridades locales atribuyeron ayer a los bombardeos de fábricas químicas y de refinerías yugoslavas por parte de la OTAN, que aceptó tal versión.

El medio ambiente se vio seriamente afectado en estas regiones, situadas a lo largo de la frontera con Serbia, según las mismas fuentes. En dichas regiones, el PH (índice que mide el grado de acidez de una solución) de la lluvia fue de cinco contra el valor normal de siete, lo que explica el carácter ácido de las precipitaciones, según explica un especialista en química.

En varias localidades del departamento de Caras Severin (al suroeste), los cultivos agrícolas se vieron afectados, mientras que en los bosques los árboles pierden las hojas, según la Agencia local para la Protección del Medio Ambiente.

Numerosos apicultores señalaron la muerte inexplicable de sus colonias de abejas. Sin embargo, las autoridades rumanas afirmaron que estas lluvias ácidas «no son nocivas para la población».



Buda de Leshan




La lluvia ácida, que afecta a una tercera parte del territorio chino, es una de las causas del avanzado deterioro del Buda de Leshan, el más alto del mundo, al que se le han desprendido los rizos, según informa la prensa estatal. El rostro de la escultura de piedra, de 71 metros de altura y erigida en el siglo VIII, está surcado por chorretones negros y una de sus orejas está a punto de desprenderse a causa de la lluvia ácida, los microbios alimentados por la alta humedad y el desgaste del tiempo, según han confirmado algunos expertos.






Consecuencias

Consecuencias Economicas

La lluvia ácida destruye una gran cantidad de puestos de trabajo relacionados con la industria maderera y la pesca.

Produce un mayor gasto en la importación de agua no contaminada desde otras regiones

Provoca un gran desembolso de dinero en reparación de infraestructuras y fachadas

Reduce los beneficios de los agricultores y ganaderos ya que degrada las especies vegetales y provoca enfermedades en el ganado


Consecuencias Sociales/Políticas

Produce enfermedades e infecciones a la población al contaminar el agua que esta debe ingerir.

Puede crear conflictos por la obtención del agua no contaminada entre los paises mas desarrollados industrialmente (productores de la lluvia ácida) y los subdesarrollados, donde el agua no abunda y debido a la ación de gobiernos corruptos esta agua va a parar a los paises desarrollados.


Consecuencias Medioambientales

Afecta directamente a los cultivos mediante que produce en las hojas e indirectamente a través de la filtración de agua contaminada que ese árbol captará para realizar la fotosíntesis.

Según aumenta la acidez de las aguas superficiales el número de animales y plantas que en ellas pueblan disminuye, ya que tendrán que buscar otras zonas en las que el agua no esté contaminada

Puede alterar el funcionamiento correcto de cualquier ecosistema afectado por este fenómeno al degrdar los arboles donde habitaban ciertos insectos o contaminar el agua donde vivian unos peces que han emigrado.


Conclusión

La lluvia ácida es causada por emisiones de dióxido de azufre y de óxidos de nitrógeno a la atmosfera. Estas se producen tanto por la acción del hombre como de la misma natural. Este fenomeno afecta de manera perjudicial a las aguas, a los seres vivos y a las edificaiones. Afecta sobre todo a las zonas ma industrializadas, y lo hace contaminando sus aguas y alterando sus ecosistemas. Donde mas se nota la acción de la lluvia ácida es en el follaje y la corteza de los árboles, lo que provoca perdidas cuantiosas de dinero en el sector relacionado con la industria maderera, de gran presencia en zonas como Canadá y la península Escandinava. Además, debido a la contaminación de las aguas dulces, se crearán conflictos para conseguir esta agua.


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Soluciones

Temas 2009/2010 en Lope de Vega

Temas 2009/2010 en Lope de Vega:

01. Obtención del agua | 02. Políticas de gestión del agua | 03. Aumento de la población | 04. Deforestación | 05. Desertificación | 06. Sequía | 07. Salud humana | 08. Efecto invernadero | 09. Lluvia ácida | 10. Derretimiento de los glaciares y polos | 11. Alteración del ciclo del agua | 12. El agua como el mayor conflicto geopolítico del siglo XXI