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Causas y consecuencias de la lluvia ácida e influencia de los gases

por: Tulcán Salazar Jenny Karina

Universidad Central del Ecuador, Facultad de Ingeniería en Geología, Minas, Petróleos y Ambiental, Carrera Ambiental, Metodología de la investigación.

Quito 2019

Índice de contenidos RESUMEN.......................................................................................................................................... 4 ABSTRACT ........................................................................................................................................ 4 INTRODUCCIÓN .............................................................................................................................. 5 PROBLEMA ....................................................................................................................................... 6 Planteamiento del problema: ........................................................................................................... 6 Formulación del problema .............................................................................................................. 7 Objetivos: ........................................................................................................................................ 7 General........................................................................................................................................ 7 Específicos................................................................................................................................... 8 Justificación del problema............................................................................................................... 8 Metodología .................................................................................................................................... 9 MARCO TEÓRICO .......................................................................................................................... 10 Lluvia ácida ....................................................................................................................................... 10 Proceso de la lluvia ................................................................................................................... 10 Definición de lluvia ácida ......................................................................................................... 11 pH .............................................................................................................................................. 13 Formación de la lluvia ácida ......................................................................................................... 14 Sulfatos ...................................................................................................................................... 15 Nitratos...................................................................................................................................... 16 Consecuencias de la lluvia ácida ................................................................................................... 17 Efectos en los humanos ............................................................................................................. 18 Efectos en la naturaleza ............................................................................................................ 18 RESULTADOS ................................................................................................................................. 20 Análisis de resultados .................................................................................................................... 20 Discusión ....................................................................................................................................... 24 Propuesta ....................................................................................................................................... 25 CONCLUSIONES ............................................................................................................................ 26 RECOMENDACIONES ................................................................................................................... 27 Glosario de términos ..................................................................................................................... 27 REFERENCIAS ................................................................................................................................ 28

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Índice de figuras Figura 1: Ciclo del agua .................................................................................................................... 10 Figura 2: Fuentes de emisión para la producción de lluvia ácida...................................................... 13 Figura 3: Escala de pH ...................................................................................................................... 14 Figura 4: Proceso de los contaminantes, precursores de la lluvia ácida............................................ 17 Figura 5: Efectos de la lluvia ácida en el bosque .............................................................................. 19

Índice de tablas Tabla 1. Variables aplicadas................................................................................................................ 7 Tabla 2. Principales fuentes de contaminación atmosférica............................................................. 12 Tabla 3. Ubicación ............................................................................................................................ 20 Tabla 4. Conductividad .................................................................................................................... 21 Tabla 5. pH ........................................................................................................................................ 22 Tabla 6. Ácido representativo ........................................................................................................... 23

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RESUMEN El ser humano ha producido contaminación de una manera exagerada, ello ha traído consecuencias para el medio ambiente, ha producido desechos continuos lo que ha llevado al mundo a la decadencia, ha acelerado fenómenos que tardaban millones de años a tan solo décadas, ha creado ciclos de daño ambiental los cuales interactúan entre sí como una cadena conectada donde uno aumenta y en secuencia los demás incrementan consigo, uno de ellos es conocido lluvia ácida, este fenómeno puede darse por producción natural o por acción humana, este hecho se ve aún más afectado porque anteriormente las acciones del ser humano han dañado otras áreas y otros campos del ambiente. La principal fuente de la producción de los gases dañinos es el uso de combustibles fósiles, esta acción del ser humano como se dijo afecta de diferentes formas al ambiente, dependiendo de la situación, estos gases influyen en el efecto invernadero que a su vez está ligado con el calentamiento global o va a afectar las concentraciones presentes en el aire lo que provoca producción de lluvia ácida; llegar al punto de la generación de lluvia ácida parece algo irrelevante pero que la historia y la misma naturaleza ha presentado evidencias de cuánto puede afectar el nivel de acidez en el agua, los sectores que resultarían más afectados por este fenómeno y la importancia de la divulgación de los gases que provocan este tipo de lluvia. Además, están las consecuencias que traería la lluvia ácida a la sociedad y a cada ser humano.

Palabras clave: Causas_antropogénicas/ pH/Ciclo_hidrológico/Sulfatos/Nitratos ABSTRACT The human being has produced pollution in an exaggerated manner, this has brought consequences for the environment, has produced continuous waste which has led the world to decay, has accelerated phenomena that took millions of years to just decades, has created cycles of environmental damage which interact with each other as a connected chain where one increases and in sequence the others increase with it, one of them is known acid rain, this phenomenon can occur by natural production or by human action, this fact is even more affected because previously the actions of the human being have damaged other areas and other fields of the environment. The main source of the production of harmful gases is the use of fossil fuels, this action of the human being as it is said affects the environment in different ways, depending on the situation, these gases influence the greenhouse effect which in turn is linked with global warming or it will affect the concentrations present in the air which causes acid rain production; reaching the point of the generation of acid rain seems irrelevant but that history and nature itself have presented evidence of how much the level of acidity in water can affect, the sectors that would be most affected by this phenomenon and the importance of disclosure of the gases that cause this type of rain. In addition, there are the consequences that acid rain would bring to society and to every human being. Keywords: Anthropogenic Causes / pH / Hydrological_Cocycle / Sulfates / Nitrates

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INTRODUCCIÓN Desde la aparición del ser humano en la Tierra hace millones de años se remarcó un potencial uso de los recursos presentes en la naturaleza, básicamente todo presente en la naturaleza ha sido usado por el ser humano para la mejor de las condiciones de vida de cada persona, el hecho preocupante es que varias de las cosas usadas, han sido transformadas y dicha transformación se ha llevado a cabo con cambios que dentro de la naturaleza no han sido bien aceptados, el ser humano dentro de su afán de avance continuo ha sido de capaz de ir dañando el ambiente donde vive, uno de varios de los problemas que se han generado ante hechos de este tipo es la lluvia ácida, esta proviene básicamente de la producción y alteraciones gaseosas, donde los combustibles fósiles son la fuente principal dentro de la producción los gases que alteran la composición atmosférica. La lluvia ácida posee efectos dentro del ambiente que afectan de forma prolongada llevando dificultades para una forma de vida sostenible en las personas, además puede causar daños directos a los seres humanos que suceden sin que las personas se den cuenta pero que están presentes. Esto con el afán de conseguir medidas de solución para evitar los daños y contrarrestar los posibles efectos ya presentes.

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PROBLEMA Planteamiento del problema: Desde que el ser humano apareció por primera vez en la Tierra ha buscado ir mejorando su forma y estilo de vida, conforme se desarrolló el tiempo fueron habiendo cambios tanto en beneficio como otros han resultado perjudiciales. Las industrias han sido un avance de beneficio económico, pero de alto riesgo ambiental. Estas han sido las causantes de la producción de varios gases contaminantes, también se encuentra el desarrollo del transporte que en su incremento en las grandes ciudades ahora es una fuente considerable de contaminantes. Dentro de los gases producto de la contaminación están “los óxidos de azufre y los óxidos nítricos reaccionan en lo alto de la atmósfera con vapor de agua y otras sustancias químicas, en presencia de luz solar, para formar ácidos sulfúrico y nítrico” (Cengel, 2012, p. 88). La naturaleza posee niveles, concentraciones, y parámetros ya establecidos, algunos pueden variar, pero siempre van a ser fluctuaciones pequeñas, incrementar o disminuir dichos parámetros va a causar desequilibro dentro de la naturaleza, analizando exactamente el tema de la lluvia ácida se puede afirmar que el desequilibrio es provocado en las concentraciones de gases de la atmosfera, hecho que se ha dado con incremento desde la época de la revolución industrial donde se dio una producción en aumento de gases, entre los que se encuentran los gases de efecto invernadero, adicionalmente de los gases que provocan la acidez. Es importante tomar medidas que contrarresten los efectos de la contaminación atmosférica, ya que se está ha mostrado los terribles efectos ambientales. Se conoce que la naturaleza se encuentra en equilibrio y la presencia de exceso en gases ha provocado 6

desestabilización, por ello es de vital importancia buscar soluciones de mitigación y que contrarresten tales efectos de la acidez sobre el mundo. ya con anterioridad se han mostrado varios de los daños que la lluvia ácida provoca y esto con más razón lleva a la búsqueda de soluciones. Varias preguntas que se presentan ante tal situación son ¿Cómo se ven afectados los seres humanos? ¿Cómo se afecta el ambiente? ¿Qué tipo de gases provocan esta situación? Tabla 1. Variables aplicadas: Variable

Característica

Método de calculo

pH

Dependiente

Cuantitativa

Conductividad

Dependiente

Cuantitativa

Ácido representativo

Dependiente

Cualitativa

Ubicación

Independiente

Cualitativa

Fuente: Autor

Formulación del problema Es factible el estudio de cuáles son las causas y consecuencias de la lluvia para conocer el riesgo que conlleva y como remediarlo. Objetivos: General. Obtener información a través de varias fuentes científicas dirigida a las causas y consecuencias que tiene la lluvia ácida y las debidas medidas que se pueden tomar para su remediación.

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Específicos. Caracterizar las causas de la lluvia ácida y como se produce dentro de la naturaleza con información recopilada de artículos científicos. Describir de forma porcentual a dichas causas y las características de lluvia ácida con información acreditada y debidamente garantizada. Establecer las consecuencias de la lluvia ácida y posteriormente las medidas de ayuda que contrarresten tal hecho. Justificación del problema Hablar de la contaminación atmosférica abarca una gran cantidad de temas, sobre todo por el hecho de que son varios los contaminantes aéreos, el enfoque especifico en ciertos tipos de gases, hace reducir la visión del problema, para este estudio el enfoque es los gases causantes de la lluvia ácida y las consecuencias que esta trae sobre el ambiente y el ser humano. Es de gran importancia tener claros los conceptos que se manejan en la lluvia ácida, Este fenómeno es capaz de afectar incluso a las más grandes edificaciones, monumentos, etc. Además, está el daño que produce en la naturaleza, pues también es capaz de afectar las producciones agrícolas, consecutivamente se afectaría la alimentación de las personas y al paso en que incrementa la contaminación solo se esperarían desastres peores. Este tema concierne a todos en la humanidad pues aún es posible remediar problemáticas de este tipo. Esta investigación puede ayudar a países y regiones, profesionales o estudiantes que se relacionan con temas ambientales, pues es un tema que abarca varios aspectos de contaminación y mitigación. 8

Metodología El presente documento es un estudio de tipo descriptivo, éste busca describir y caracterizar la situación de la lluvia ácida, sus respectivas causas y consecuencias dentro el ambiente, el cómo afectaría al ambiente y al ser humano. A su vez se encuentra dentro del tipo de investigaciones transeccionales o transversales, ya que su enfoque se dirige al periodo ubicado en los años 1988 hasta el 2017, que es donde investigaciones previas han tenido una mayor recolección de información.

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MARCO TEÓRICO Lluvia ácida Proceso de la lluvia “La Tierra es esencialmente un "sistema cerrado". Esto significa que el planeta, como un todo, ni gana ni pierde materia, tampoco agua.” (Vera & Camilloni, 2015, pp. 2). “El ciclo hidrológico, es un modelo conceptual que describe el almacenamiento y movimiento del agua entre la Biosfera, Atmósfera, Litosfera, Hidrosfera, lo que se denomina Sistema Climático”. (Ordoñez, 2011, pp. 7).

Figura 1: Ciclo del agua Fuente: http://www.bnm.me.gov.ar/giga1/documentos/EL002315.pdf

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Definición de lluvia ácida “El término de lluvia ácida, usualmente es usado para toda deposición de componentes ácidos en la lluvia, granizo, niebla y nieve.” (León, 2007, pp. 28). La lluvia ácida “es un fenómeno troposférico y uno de los principales efectos de la contaminación atmosférica, en el cual, compuestos de características ácidas producto de reacciones químicas son depositados sobre la superficie terrestre.” (Vélez et al., 2010, pp.27). Causas naturales “Entre las fuentes naturales de contaminación se destacan las emisiones volcánicas, cargadas de compuestos azufrados y cenizas y los incendios forestales que emiten principalmente aldehídos y cenizas.” (Vélez et al., 2010, pp.14). Compuestos como el “azufre y nitrógeno son producidos por la descomposición de la materia orgánica en pantanos, humedales, áreas de mareas y aguas poco profundas del océano, estos compuestos emiten gases a la atmósfera contribuyendo a la formación de la lluvia ácida.” (Rodríguez & Sánchez, 2007, pp. 6). Causas antropogénicas Dentro de las causas se encuentra “la emisión de óxidos de azufre y nitrógeno durante las actividades industriales, transporte y la quema de combustibles fósiles, estos compuestos son considerados como las principales fuentes de la lluvia ácida”. (Rodríguez & Sánchez, 2007, pp. 4). “La lluvia es ligeramente ácida, pH 5.6, debido a la absorción del CO2 atmosférico, si la lluvia adquiere un pH menor a este, se considera lluvia ácida.” (Simbaña, 2011, pp. 12) “Las fuentes antrópicas se dividen en fuentes móviles y estacionarias” (Vélez et al., 2010, pp.14). 11

Fuentes móviles. “Las fuentes móviles incluyen diversas formas de transporte terrestre, aéreo, fluvial o marítimo tales como automóviles, camiones, locomotoras, aviones y barcos”. (Vélez et al., 2010, pp.14). “Las fuentes móviles de contaminación son el tráfico vehicular y el tráfico aéreo. En cuanto a tráfico vehicular existe un aumento progresivo de la taza de viajes automovilísticos y motorizados, como consecuencia del aumento de población” (Simbaña, 2011, pp. 29) Fuentes estacionarias. “Son instalaciones no móviles como plantas de energía, industrias e incineradores; las fuentes estacionarias se dividen en fuentes fijas o puntuales que incluyen las chimeneas o tanques de almacenamiento que emiten contaminantes y fuentes de área que son pequeñas” (Vélez et al., 2010, pp.14), donde las pequeñas fuentes en conjunto son capaces de afectar la calidad del aire. Denominadas también como fuentes fijas, dentro de las que “se cataloga a los rellenos sanitarios, procesos de combustión en termoeléctricas y otras industrias, y procesos industriales.” (Simbaña, 2011, pp. 29) Tabla 2. Principales fuentes de contaminación atmosférica: Fuentes artificiales Fuentes Naturales Fijas

Móviles

Volcanes

Centrales térmicas

Vehículos -

Incendios forestales por rayos

Centrales nucleares

Diesel

Plantas en descomposición (agua y suelo)

Procesos industriales

Vehículos-

Océanos

Incineración de residuos

gasolina

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Suelo

Calefacciones domesticas

Tormentas eléctricas

Quema de biomasa

sin plomo

Fuente: Recuperado de Medio ambiente y contaminación. Principios básicos, de Encinas, 2011.

Figura 2: Fuentes de emisión para la producción de lluvia ácida Fuente: http://reaccionesquimicasupn.blogspot.com/p/las-reacciones-quimicas-en-que.html

pH “Soren Sorensen propuso, en 1909, una medida más práctica denominada pH. El pH de una disolución se define como el logaritmo negativo de la concentración del ion hidrógeno” (Chang, 2010, pp. 663). “Sörensen sugirió que, en lugar de usar números en forma decimal o exponencial, se empleara una trasformación logarítmica de la concentración molar de protones a la que llamó pH” (Velázquez & Ordorica, 2009, pp. 4). “Hoy en día el pH es la forma ...