Cómo contaminan los gases de azufre

Causan problemas como la lluvia ácida y el cambio climático o enfermedades respiratorias y cardiovasculares

Por ALEX FERNÁNDEZ MUERZA

28 de octubre de 2009

Share on emailShare on meneameShare on tuentiShare on facebookShare on twitterShare on google_plusone_share

Imagen: Rodolfo Clix

La utilización de combustibles fósiles favorece la emisión de varias sustancias contaminantes. Entre ellas, diversos compuestos gaseosos con base de azufre. Algunos daños medioambientales provocados por estos son la lluvia ácida o el calentamiento global, pero la salud humana también se resiente: su inhalación induce el aumento de los problemas respiratorios y cardiovasculares. Su impacto se ha reducido en los últimos años, pero se ha denunciado a diversos focos emisores, como las centrales térmicas, por sobrepasar en ocasiones los límites legales. Los consumidores pueden tomar varias acciones para que se reduzcan estos gases contaminantes.

El dióxido de azufre (SO2) es un gas contaminante incoloro y con un olor desagradable que se origina en la combustión del carbón y el petróleo. Los ciudadanos y sus entornos

urbanos se encuentran en el radio de acción de los focos emisores de este gas. Las centrales termoeléctricas, las refinerías, los hornos, la fundición de metales, las calderas de calefacción o los motores diésel son algunos de los principales causantes de este compuesto. También el humo de los cigarrillos esconde SO2 junto a otras sustancias tóxicas, así como algunas actividades consideradas más ecológicas, como las plantas de biomasa, de geotermia o de cogeneración eléctrica a partir de purines de cerdo.

Los daños en seres vivos, en la tierra o en los edificios pueden llegar a ser cuantiosos

El SO2 se origina en la naturaleza a partir de las erupciones volcánicas u oceánicas (fumarolas). Su proporción es menor en comparación con las emisiones antropogénicas (causadas por el ser humano): se estima que el SO2 de origen natural representa el 25% del total que llega a la atmósfera.

Una vez dispersado en el medio ambiente, el SO2 puede causar diversos efectos negativos. Mezclado con la lluvia, se llega a transformar en ácido sulfúrico y provoca la denominada "lluvia ácida". El viento puede facilitar que este corrosivo elemento recorra miles de kilómetros antes de precipitarse en bosques, lagos, canales y ríos. Los daños en seres vivos, en la tierra o en los edificios llegan a ser cuantiosos. La cantidad emitida no es la única variable que condiciona el efecto de este gas. La situación atmosférica favorece o dificulta su dispersión.

Otros compuestos de este elemento derivan también en efectos negativos para el medio ambiente. El hexafluoruro de azufre (SF6) se contempla en el Protocolo de Kyoto como uno de los gases de efecto invernadero causantes del cambio climático. La industria papelera utiliza sulfuro de hidrógeno (H2S) para extraer la celulosa de la madera. Si este gas llega a la atmósfera, además de producir un característico olor a huevos podridos, puede transformarse en SO2.

Imagen: Mirko Tobias Schaefer

En el ser humano, la inhalación de concentraciones demasiado elevadas de SO2 puede ocasionar problemas de salud. Las vías respiratorias se irritan y, en ocasiones, se daña el tejido pulmonar. Enfermedades relacionadas con el sistema respiratorio y el cardiovascular se pueden originar o agravar por efecto de este compuesto. Los niños, ancianos y, en general, las personas con este tipo de dolencias (asma, bronquitis, enfisema, etc.) son las más sensibles a esta contaminación.

Diversas investigaciones han relacionado el aumento de la concentración de este gas en el medio ambiente con el incremento de enfermedades y la mortalidad en personas mayores. Un estudio, publicado en Journal of Epidemiology and Community Health, midió en Valencia los niveles diarios de varios contaminantes, entre ellos el SO2, entre los años 1994 y 1996. Los científicos cruzaron los datos con los ingresos de urgencias en los dos principales hospitales de la ciudad. Por cada aumento de 10 microgramos por metro cúbico de SO2 los registros por enfermedades cardiovasculares se incrementaban en un 3%.

Cómo reducir los gases de azufre

Ecologistas en Acción afirma que la incidencia de estos gases ha descendido en los últimos años en términos generales. Sus responsables aseguran que uno de los principales motivos es la sustitución de combustibles en las calderas de calefacción: el carbón se ha abandonado de forma progresiva y el fuelóleo se ha prohibido. No obstante, la organización ecologista destaca que aún constituye un contaminante importante en determinados lugares, en especial, en los aledaños de las centrales térmicas de carbón.

Aún constituye un contaminante importante en los aledaños de las centrales térmicas de carbón

Las instituciones son las responsables de garantizar la calidad del airede sus ciudadanos. La Unión Europea (UE) obliga a los Estados miembros a que adopten las medidas necesarias para que las concentraciones de SO2 en el aire no excedan los valores límite de una legislación cada vez más exigente.

Las industrias que generan estos gases contaminantes deben asumir estas normas, como el Plan Nacional de Reducción de Emisiones de las Grandes Instalaciones de Combustión. Sus responsables disponen de diversos sistemas para reducir su impacto en el entorno. La hidrodesulfuración en los derivados del petróleo o los lavados del gas natural permiten la eliminación de estos compuestos antes de su combustión. La tecnología de los motores diésel ha mejorado en el aspecto medioambiental en los últimos años, de forma que sus emisiones son cada vez menos nocivas.

La sustitución de los combustibles fósiles por energías renovables es otra acción que mejora la calidad del aire. La implantación de un sistema de movilidad sostenible en las ciudades permitiría generalizar el transporte público y reducir el uso del vehículo privado. O cuando menos, los nuevos coches deberían utilizar tecnologías más ecológicas que redujesen la emisión de partículas y gases contaminantes.

Imagen: johnny klemme

Los consumidores pueden contribuir a que se reduzca la polución. En primer lugar, deben ser conscientes del impacto que tiene sobre el medio ambiente y la salud. La reducción de su consumo de energía o del transporte privado ayuda a que la contaminación disminuya.

Los consumidores también pueden exigir a las instituciones que asuman las medidas oportunas y denunciar posibles irregularidades. La UE obliga a los Estados miembros a que ofrezcan información actualizada (como mínimo diaria) y de fácil acceso sobre las concentraciones de SO2. Las páginas web de las Consejerías relacionadas con Medio Ambiente o Industria pueden ser una de las vías para conseguir estos datos. Gracias a estas mediciones, diversos colectivos ciudadanos denuncian emisiones que superan los niveles permitidos en varios lugares de España.

Aplicaciones de los compuestos de azufre

El óxido de azufre tiene diversas aplicaciones industriales. Su poder desinfectante ayudó a su utilización durante siglos en las cubas de vino. La industria alimenticia lo aplica como conservante y antioxidante en zumos, frutos secos, mermeladas, vino, etc. (E220). Se emplea como elemento químico para la síntesis de otras sustancias como el ácido sulfúrico, el cloruro de sulfuril (SO2Cl2) o los clorosulfonatos, precursores de detergentes y otras sustancias. En estado líquido se aplica como disolvente.

Los contaminantes más frecuentes de las aguas son: materias orgánicas y bacterias, hidrocarburos, desperdicios industriales, productos pesticidas y otros utilizados en la agricultura, productos químicos domésticos y desechos radioactivos. Lo más grave es que una parte de los derivados del petróleo son arrojados al mar por los barcos o por las industrias ribereñas y son absorbidos por la fauna y flora marinas que los retransmiten a los consumidores de peces, crustáceos, moluscos, algas, etc--El agua al caer con la lluvia por enfriamiento de las nubes arrastra impurezas del aire. Al circular por la superficie o a nivel de capas profundas, se le añaden otros contaminantes químicos, físicos o biológicos.En la naturaleza existen algunos elementos que debido a su estructura o en combinación con otros en forma de compuestos, son perjudiciales al hombre, ya que son agentes contaminadores del medio ambiente; en especial del aire, agua y suelo, o bien, porque ocasionan daños irreversibles al ser humano, como la muerte. Azufre (S) Principalmente son óxidos SO2 y SO3 contaminan el aire y con agua producen la lluvia ácida. Sustancias tales como derivados clorados de azufre, sulfatos y ácidos son corrosivos. El gas H2S es sumamente tóxico y contamina el aire. El azufre es empleado en algunos medicamentos para la piel.

La Lluvia Ácida

LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

Cuando el aire contiene sustancias venenosas, sucias o dañinas, se dice que está contaminado. Hay diferentes fuentes de contaminación atmosférica, Las fábricas liberan sustancias de desecho de la industria a la atmósfera. Los agricultores rocían sus cultivos con insecticidas que a veces son transportados por el aire lejos de los campos a los que iban destinados. En las granjas con un gran número de cabezas de ganado, los excrementos de los animales liberan gases que también contaminan el aire, las centrales

térmicas queman carbón, gas natural y petróleo, y el humo y las emanaciones de sus chimeneas ascienden a la atmósfera. Los coches, camiones, trenes y autobuses queman gasolina o gasóleo y expelen por el tubo de escape gases nocivos.

La lluvia ácida está causada por algunos de estos tipos de contaminación, sobre todo por la de las centrales térmicas y los automóviles, y es una de las consecuencias más serias y amenazadoras de la contaminación atmosférica, porque a largo plazo produce daños a las personas y al medio ambiente.

La lluvia ácida actualmente es objeto de una gran controversia debido a los extensos daños medioambientales que se le han atribuido. Se forma cuando los óxidos de azufre y nitrógeno se combinan con la humedad atmosférica para formar ácidos sulfúrico y nítrico, que pueden ser arrastrados a grandes distancias de su lugar de origen antes de depositarse en forma de lluvia. Adopta también a veces la forma de nieve o niebla, o precipitarse en forma sólida. De hecho, aunque el término lluvia ácida viene usándose desde hace más de un siglo —procede de unos estudios atmosféricos realizados en la región de Manchester, Inglaterra—, un término científico más apropiado sería deposición ácida. La forma seca de la deposición es tan dañina para el medio ambiente como la líquida.

El problema de la lluvia ácida tuvo su origen en la Revolución Industrial, y no ha dejado de agravarse desde entonces. Hace mucho que se reconoce la gravedad de sus efectos a nivel local, como ejemplifican los períodos de smog ácido en áreas muy industrializadas. No obstante, la gran capacidad destructiva de la lluvia ácida sólo se ha hecho evidente en las últimas décadas. Una extensa área que ha sido objeto de múltiples estudios es el norte de Europa, donde la lluvia ácida ha erosionado estructuras, ha dañado los bosques y las cosechas, y ha puesto en peligro o diezmado la vida en los lagos de agua dulce.

Se achaca a las emisiones industriales ser la principal causa de la lluvia ácida. Debido a que las reacciones químicas implicadas en la producción de lluvia ácida en la atmósfera son complejas y aún poco conocidas, las industrias tienden a rechazar la imputación y a hacer hincapié en la necesidad de realizar ulteriores estudios y, debido al coste de reducir la contaminación, los gobiernos han tendido a respaldar su actitud. Los estudios publicados a comienzos de la década de 1980, no obstante, inculpaban inequívocamente a las industrias como principal fuente de la lluvia ácida. En 1988, como parte del Acuerdo sobre la contaminación transfronteriza de la Convención de las Naciones Unidas (1979), veinticinco naciones ratificaron un protocolo en el que se congelaban las emisiones de óxidos de nitrógeno en los niveles de 1987. Las enmiendas de 1990 a la US Clean Air Act de 1967 introdujeron normas para reducir la liberación de

dióxido de azufre por parte de las centrales energéticas en 10 millones de toneladas al año antes del 1 de enero del año 2000. Esta cantidad representa más o menos la mitad de las emisiones del año 1990.

¿ QUE ES LA LLUVIA ÁCIDA ?

Algunos líquidos como el jugo de limón y el vinagre, tienen un sabor agrio; esta acritud se llama acidez y a estos líquidos se los conoce como ácidos. Se dice que el agua destilada es neutra; no tiene acidez alguna. El agua de lluvia normal es ligeramente ácida. Pero en zonas muy contaminadas, la lluvia puede ser tan ácida, o incluso más, que el jugo de limón o el vinagre.

Cuando los ácidos fuertes se introducen en ambientes naturales pueden causar graves daños a las plantas, a los animales y a las personas. Estos ácidos pueden incluso corroer gradualmente edificios y diversos materiales.

La mayor parte de los óxidos de azufre y de nitrógeno que se combinan con agua para formar lluvia ácida se producen al quemar combustible. El azufre existe de manera natural en el carbón, el petróleo y el gas natural, que desprenden óxidos de azufre. El nitrógeno se encuentra en los combustibles líquidos y en la atmósfera, y también se evapora de los fertilizantes agrícolas.

Pese a su nombre, la lluvia ácida no siempre es húmeda. Las sustancias que se combinan para formarla pueden también producir un polvo seco e invisible que, al caer en un determinado lugar, daña seriamente el medio ambiente.

Las centrales térmicas son uno de los principales emisores de las sustancias químicas que producen la lluvia ácida. Al quemar combustible liberan por sus chimeneas sustancias contaminantes, entre ellas óxidos de azufre y de nitrógeno. Parte de la contaminación cae en los alrededores en forma de sedimento seco. El resto asciende llevado por el aire y se combina con el vapor de agua para formar ácidos, que caen posteriormente en forma de lluvia ácida.

DAÑOS CAUSADOS A LOS ÁRBOLES Y AL SUELO

La lluvia ácida también puede afectar a los bosques. En muchos países, los árboles están perdiendo sus hojas. Algunos se están muriendo. Con toda certeza, la lluvia ácida ha sido el principal causante del deterioro de los bosques.

La lluvia ácida somete a los árboles a unas condiciones de vida muy difíciles. Los árboles necesitan un suelo sano para poder vivir. Pero la lluvia ácida daña el suelo, ya que altera las distintas sustancias que lo componen y modifica el delicado equilibrio vegetal. Los árboles que crecen sobre suelo ácido pierden fuerza para resistir adversidades como las heladas o la sequía. Cuando los árboles se debilitan por estos motivos, están más expuestos a los ataques de virus, hongos e insectos causantes de plagas forestales.

La lluvia ácida no sólo daña el suelo, también puede afectar directamente a los árboles. El dióxido de azufre puede obstruir los diminutos poros de las hojas por los que la planta toma el aire que necesita para sobrevivir.

¿QUÉ PODEMOS HACER?

Nosotros podemos hacer algunas cosas para ayudar a resolver el problema de la lluvia ácida :

· Usar el coche lo menos posible : ve al colegio caminando, en bicicleta o utilizando un medio de transporte público.

· Si la calefacción de tu casa es de carbón, consigue que tus padres la cambien por una que queme combustible sin humo.

· España va retrasada con respecto a muchos países en la eliminación de la contaminación causante de la lluvia ácida. Solidarízate con las campañas ecologistas.

GLOSARIO

Ácido: Sustancia que suele tener un sabor agrio, semejante al vinagre, y que enrojece la tintura de tornasol cuando son líquidos o están disueltos.

CFCs: Clorofluorocarbonos. Son gases artificiales que se usan en muchos productos, entre ellos los aerosoles, las neveras, las espumas sintéticas, etc.

Contaminación: Se produce cuando se encuentran sustancias provenientes de fuentes naturales o humanas en cantidades indeseables en el ambiente. La contaminación debida a fuentes naturales, como la causada por el humo volcánico, es muy inferior a la producida por el hombre.

Ecosistema: Conjunto de seres vivos y el ambiente en que viven, que funciona como una unidad.

Lluvia ácida: Lluvia nociva para la naturaleza y el hombre, que se forma debido a la contaminación. Otros tipos de contaminación ambiental que se dan en circunstancias parecidas a la lluvia ácida son la nieve ácida, la niebla ácida, el sedimento seco y el ozono de superficie.

Nivel de tolerancia: Nivel máximo estimado de contaminación que un ecosistema puede tolerar sin sufrir un daño grave.

Óxidos de azufre: Se liberan como resultado de la quema de combustible, contribuyen a la formación de lluvia ácida al convertirse en ácido sulfúrico y sulfatos en la atmósfera cuando se combinan con agua. El más conocido de ellos es el dióxido de azufre.

Óxidos de nitrógeno: Se producen al quemar combustible, y también se evaporan a partir de los fertilizantes que se utilizan en grandes cantidades

en la agricultura moderna. Ayudan a la formación de lluvia ácida convirtiéndose en ácido nítrico en la atmósfera cuando se combinan con agua.

Ozono: Gas incoloro que se encuentra en la alta atmósfera formando una capa que protege nuestro planeta de la peligrosa radiación solar ultravioleta. El ozono también se forma cerca de la superficie de la Tierra, cuando la luz solar alcanza la contaminación producida por los vehículos. Este ozono de superficie es una forma de contaminación y produce daños a las plantas y a las personas. Se detecta especialmente en ciudades con muchas horas de luz y altos índices de contaminación.

¿Qué daño causa el Dióxido de Azufre al ser humano y al medio ambiente?

Durante su proceso de oxidación en la atmósfera, este gas forma sulfatos, es decir, sales que pueden ser transportadas en el material particulado respirable (PM10) y que en presencia de humedad forman ácidos. Luego, estos ácidos son una parte importante del material particulado secundario o fino (PM2.5).

Tanto la exposición a sulfatos como a los ácidos derivados del SO2, es de extremo riesgo para la salud debido a que éstos ingresan directamente al sistema circulatorio humano a través de las vías respiratorias.

Efectos en la salud

El SO2 es higroscópico, es decir, cuando está en la atmósfera reacciona con la humedad y forma aerosoles de ácido sulfúrico y sulfuroso que luego forman parte de la llamada lluvia ácida. La intensidad de formación de aerosoles y el período de permanencia de ellos en la atmósfera depende de las condiciones meteorológicas reinantes y de la cantidad de impurezas catalíticas (sustancias que aceleran los procesos) presentes en el aire. Pero en general, el tiempo medio de permanencia en la atmósfera asciende a unos 3-5 días, de modo que puede ser transportado hasta grandes distancias.

La contaminación del aire por SO2 causa los siguientes efectos:

Opacamiento de la córnea (queratitis). Dificultad para respirar. Inflamación de las vías respiratorias. Irritación ocular por formación de ácido sulfuroso sobre las mucosas húmedas. Alteraciones psíquicas.