No. 78 - Abril 1998

Lluvia ácida

por Esther Álamo y Patricia Rodríguez

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.

La lluvia ácida es una precipitación acuosa que contiene en disolución los ácidos sulfúrico y nítrico producidos por la combinación de los óxidos de azufre y de nitrógeno y otros componentes (mercurio, cadmio, óxido de carbono). Una lluvia se considera ácida si su pH es inferior a 5,6; este valor correspondería a unas condiciones atmosféricas preindustriales debido a los gases que lleva disueltos, incluido el dióxido de carbono.

La lluvia ácida es una consecuencia directa de los mecanismos de autolimpieza de la atmósfera. Esta lluvia depende de la mezcla de contaminantes, pero, ¿qué contienen estas mezclas? Cuando los combustibles fósiles arden y los minerales que contienen azufre se funden, este se convierte en dióxido de azufre gaseoso; además, las elevadas temperaturas de la combustión provocan la oxidación de nitrógeno atmosférico y la consiguiente formación de óxido de nitrógeno y en menor grado de dióxido de nitrógeno. Cuando estos contaminantes primarios salen de sus fuentes, la concentración atmosférica de los mismos disminuye: al mezclarse las nubes (penachos) de aire contaminado con el aire limpio, al perderse los contaminantes cuando se depositan y al transformarse algunos de ellos.

Con la formación de contaminantes secundarios tienen lugar dos transformaciones de especial importancia: a) la reacción a la luz del sol entre los óxidos de nitrógeno y los hidrocarburos (queroseno) para formar el ozono; b) la creciente posibilidad de transformarse con el tiempo en ácidos sulfúricos y nítricos. La mayoría de los primeros reaccionan con otras sustancias para formar partículas, como el sulfato de amoníaco, mientras que cantidades significativas de ácido nítrico alcanzan sus objetivos en forma de gas. No obstante, los productos de la reacción en partículas de ácido nítrico han llegado a ser relativamente más importantes a medida que cobran importancia las emisiones de gases contaminantes de los vehículos.

En Europa, ya en el período de 1956 a 1966, la Red Química Europea del Aire, de España, detectó que la precipitación se había hecho cada vez más ácida en algunas partes de Europa durante este período.

Los agentes que producen la lluvia ácida

La producción de energía es la fuente de mayores emisiones de contaminantes a la atmósfera, seguida del transporte y otras actividades industriales.

La industria energética produce grandes cantidades de óxidos, partículas en suspensión y compuestos orgánicos volátiles.
La contribución del transporte y refinerías a estas emisiones sufre un incremento continuo sin retroceso y con períodos de ascensos bruscos a causa del crecimiento del transporte por carretera. Sin embargo, el sector industrial ha ido reduciendo sus emisiones a causa de la disminución de la actividad y la sustitución de combustibles.

Son las centrales térmicas las que producen enormes cantidades de contaminantes atmosféricos, y sobre todo los arranques y las paradas son momentos críticos en los que las emisiones son especialmente altas.

También se producen en la incineración de basuras, en diversos procesos industriales como la obtención de papel y de cartón y por oxidación del SH2 en los procesos bacterianos de descomposición de la materia orgánica. El dióxido de nitrógeno se origina en los procesos de combustión a elevadas temperaturas, en la fabricación de explosivos, en erupciones volcánicas, en tormentas de gran aporte eléctrico.

La minería a cielo abierto tiene mayores impactos ambientales que la minería subterránea porque destruye enteramente los ecosistemas sobre los que se practica, pero como precisa menos mano de obra y por lo tanto tiene menos costos, es la más aplicada.

Los ecosistemas acuáticos y terrestres

La mayor preocupación por el impacto de la lluvia ácida sobre los ecosistemas acuáticos se centra en los efectos sobre la población piscícola. La creciente acidificación de los lagos ha causado la muerte de peces y el agotamiento de las reservas. Los efectos negativos se han atribuido a disminuciones repentinas del pH; sus descensos graduales con el tiempo, provocan una acidez prolongada que obstaculiza la reproducción científica y el desove, con lo cual su fauna disminuye y se reproducen las especies más tolerantes. Otro problema es que la deposición ácida conduce a la movilización de metales tóxicos, especialmente el aluminio, y este puede ser otro factor que contribuye a la mortandad de los peces.

La deposición ácida puede causar daños a los ecosistemas terrestres aumentando la acidez del suelo, disminuyendo la cantidad de nutrientes, movilizando los metales tóxicos, eliminando importantes sustancias del suelo y cambiando su composición. La precipitación ácida causa una reducción de la productividad forestal afectando a las distintas clases de árboles. En un estudio de un período de 15 años, se demostró que la lluvia ácida esta lixiviando importantes nutrientes de las plantas como el ácido, el magnesio y el potasio de los suelos haciéndolos inutilizables para los árboles. Además moviliza el aluminio en los suelos forestales, que disminuyen la proporción entre el calcio y dicho elemento hasta el punto en que se deteriora el crecimiento de las raíces. Además de los árboles, se ha centrado la atención en los efectos sobre un amplio espectro de cultivos.

Efectos sobre la salud humana

Excesivas cantidades de cationes de hidrógeno introducidos en el suelo por precipitación ácida pueden cambiarse por cationes de metal pesado introduciéndose en el suelo y las corrientes de agua. Los componentes metálicos pueden contaminar a los peces comestibles y el agua potable y así, pasar a las personas.

Otra cuestión preocupante es que la deposición ácida puede acelerar la lixiviación, la movilización y acumulación de metales pesados tóxicos y otras sustancias químicas y nocivas en vertederos de residuos peligrosos. Su acción directa sobre los seres humanos se refleja en el aumento de las enfermedades cardiovasculares y de las vías respiratorias, de la conjuntivitis y de las alergias.

La precipitación ácida puede acelerar la corrosión de metales y la erosión de las piedras. La frecuencia cada vez mayor de neblinas contaminantes en áreas rurales y desiertas puede afectar al clima de la tierra.

Zonas afectadas

Las zonas que tienen más fuentes de acidez están entre las que sufren mayor cantidad de precipitación ácida, pero sólo el transporte a largas distancias de óxido de azufre y nitrógeno desde estas fuentes puede explicar la lluvia ácida en lugares distantes de las fuentes de contaminación. Aunque una parte sustancial de las emisiones de SO2 se deposita cerca de sus fuentes, una proporción significativa se dispersa por lugares lejanos. Esta proporción que no se deposita "in situ" se difundirá por la atmósfera y se transformará por oxidación en sulfatos; una situación similar acontece a las emisiones de óxido de nitrógeno, donde ciertas cantidades se convierten en aerosoles de nitrato.

El efecto de la lluvia ácida varía según el pH del suelo sobre el que caiga: mientras que los terrenos graníticos dan lugar a suelos ácidos, lo que acentúa el problema, las rocas calcáreas dan lugar a suelos básicos, que convierten los ácidos sulfúricos y nítricos en sulfatos y nitratos.

Extractado de la revista electrónica Möbius, del Departamento de Ciencias Naturales del Instituto de Bachillerato Villa de Vallecas, España.