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La acidificación de los suelos y el agua



Potencial

La acidificación de los suelos y el agua surge predominantemente a través de la transformación de los contaminantes atmosféricos en los acidos. Esto conduce a una disminución del pH del agua de lluvia y la niebla 5.6-4 y por debajo. Dióxido desazufre y óxido de nitrógeno y sus acidos respectivos (H2SO4 y HNO3) producen las contribuciones pertinentes. Ocurre el daño a los ecosistemas, de los cuales la muerte de los bosques es mas conocida, mientras que por ejemplo, Suecia tiene problemas mas graves conos lagos de morir. Esto puede conducir a daños directos o indirectos (los nutrientes se lavan fuera de los suelos, una mayor solubilidad de los metales en el suelo). También los edificios y los materiales de construcción se dañan. Ejemplos de esto son los metales y piedras naturales que estan expuestos a la corrosión acelerada y la disolución.



El potencial de acidificación se da en equivalentes de dióxido de azufre (SO2-eq). La acidificación es posible describir como la capacidad de determinadas sustancias para la construcción y liberación de iones H +. Algunos tipos de emisiones también se puede considerar que tienen un potencial de acidificación, si la propuesta S-, N- y atomos de halógeno se fijaran en proporción a la masa molecular de la emisión. En la evaluación de la acidificación se debe Tomar en cuenta que, si bien se refiere a un problema global, los efectos, sin embargo, puede variar regionalmente.

Debido a la fuerte mejora de lascentrales en países de Europa occidental y (técnicamente inducida) redujo el contenido de azufre en los combustibles para automóviles y camiones, en especial la emisión de SO2 se ha reducido drasticamente. Sin embargo, NOx sigue siendo emitido en grandes cantidades también en Europa (y mas aún, por ejemplo en los EE.UU.) y la situación pre-dañadas de lagos y bosques REQUIERE que se preste mas atención al problema de la acidificación.

Tema
contaminantes acidificantes tienen una amplia variedad de impactos en el suelo, las aguas subterraneas, aguas superficiales, los ecosistemas de los organismos biológicos ymateriales (edificios).
Ejemplos incluyen la mortalidad por pesca, bosques, lagos y desmoronamiento de los materiales de construcción. Los contaminantes acidificantes principales de SO2, NOx y NHx. areas de protección del medio ambiente natural, el medio ambiente por el hombre, la salud humana los recursos naturales.
La evolución en la última década
la acidificación en una de las categorías de impacto en el que la sensibilidad local juega un papel importante y la posibilidad de incluir diferencias estadísticamente significativas en el modelo regional de ACV ha sido un tema clave en los últimos años.
Heijungs et al (1992
potenciales de la acidificación (AP) se utiliza como factor de caracterización para evaluar y agregar las intervenciones de la acidificación categoría de impacto:

acidificacion= iAPixmi

Se Mi (kg) es la masa de la sustanciai en libertad, APi el potencial acidificación de la sustancia y la acidificación es el resultado del indicador, que se expresa en kg de SO2-equivalentes.
Deposición acida potencial se puede expresar en términos de potencial H +-equivalentes, lo que potencialmente las emisiones acidificantes para ser agregada a la base de su capacidad para formar iones H +. Se supone, por ejemplo, que una molécula de los rendimientos de SO2 dos iones H +, que culmina en una molécula de óxido de nitrógeno (NOx) y una molécula del compuesto de nitrógeno reducido (NHx) cada ceder un solo ion H +. El potencial de acidificación (AP) de la sustancia i se define como la número de iones H +producidos por cada kg de sustancia en relación con el SO2
APi=ninSO2
donde ni (* mol kg-1) representa el número de iones H + que potencialmente puede ser producida por Kg sustancia i, y nso2 (* mol kg-1) el número de iones H + producido por kg de SO2.La curva de las emisiones de efecto es la recta que pasa por cero.

Por lo que es discutido en este caso como extensiones de debate general sobre la regionalización en este capítulo (véase el debate sobre los criterios debajo de la tabla 4.3.1
La acidificación causada por una sustancia particular, también se puede reducir silos aniones que acompañan los iones de hidrógeno pasan a ser vinculantes para el sistema afectado (por un período determinado, ya que no es un buffer infinito) o se absorbe y elimina de la biomasa (Hauschild y Wenzel,1998; Lindfors, 1996). Esto es particularmente relevante para el NOx y NH3, donde la acidificación actual puede variar entre 0% y 100% del valor potencial.

Como puntos de acceso declaró reflejan el potencial de acidificación maxima de la sustancia. El impacto real se dara por los procesos locales de una circunstancia, y se reducira a medida que aumentan las tasas de mineralización y desnitrificación.
varios métodos han sido propuestos para hacer frente a las diferencias locales en la sensibilidad a la acidificación:
1. Desprecio de las emisiones en las areas no sensibles (por ejemplo, Hogan et al, 1996)
2. Las emisiones de ponderación de acuerdo a la sensibilidad de la zona en que se emiten (por ejemplo, Hauschild y Wenzel, 1998).
3. la evaluación de un maximo y un mínimo escenario (por ejemplo, Lindfors 1996;. Nichols et al, 1996)
4.
Ampliar los modelos para incluir la sensibilidad regional y el destino (por ejemplo, Potting et al, 1998; Huijbregts, 1999
aunque es un avance que este método tiene en cuenta las diferencias regionales en lasensibilidad y el destino, hay una preocupación: el uso de una función de paso. Paracada tipo de ecosistema distinguirse LLUVIAS una carga crítica de acidificación del azufre y el nitrógeno se calcula sobre la base de las características del ecosistema.Europa se divide en un número muy grande de células ceñira, y para cada uno de estosuna distribución acumulada se puede hacer de las cargas críticas de todos losecosistemas que comprende; véase la figura 4.3.10.12. Esta función paso se utiliza para encontrar el cambio en el area del ecosistema sin protección como resultado deun cambio en la deposición (que a su vez es el resultado de un cambio en las emisiones acidificantes

1. ya que las emisiones no ocurren frecuencia en areas naturales, sin embargo, este método basado en el ecosistema parece requerir un componente de suerte.
2. en realidad esto es algo mas complicado debido a las lluvias-Europa ahora utiliza las funciones críticas de la carga representada por isolíneas para cargas combinadas de azufre y nitrógeno. Sin embargo, el principio de calculo de superación carga crítica sigue siendo la misma.

debido a esto un aumento marginal de emisión no suele dar lugar a un cambio en el area del ecosistema que no esta protegida, aunque en ocasiones habra un cambio relativamente grande.En otras palabras, la derivada de lo que es cero o infinito. Esto ciertamente no es una base adecuada para un factor de caracterización, el cual esta diseñado para describir los efectos de cambios marginales en las emisiones. Esto se vuelve menos problematica si el número de tipos de ecosistemas en una celda de la cuadrícula es lo suficientemente grande y lo suficientemente grande como 'marginales' aumento de las emisiones se utiliza para la acidificación de los factores derivados. Potting por lo tanto tiene un aumento del 10% de las emisiones regionales como 'marginal' elcambio, que según él es suficiente parar para superar este problema. si un cambio mas pequeño había sido elegido, sin embargo, los factores de caracterización como resultado habría sido diferente. los factores de equivalencia por lo tanto son altamente dependientes de la elección del cambio 'marginal' de emisiones.
Huijbregts (199) ha propuesto una mejora. Sesugiere el uso no el cambio en el area deecosistemas protegidos como el efecto, pero queel cambio en el riesgo relativo. este riesgo relativose caracteriza por la relación entre la deposición y la carga crítica. Huijbregts lo reemplaza:
Esto resuelve el problema cambiando la función de paso en una función continua, con el factor decaracterización para la acidificación ahora se basa en una deposición / carga crítica simular a larelación PEC / PNEC utilizados para determinar la ecotoxicidad. Con base en el riesgo relativo yalgunos otros cambios menores a las lluvias;Huijbregts ha adaptado LLUVIAS a los propósitosde la LCA, llamandolo LLUVIAS-CLP, y usarlopara calcular los factores de caracterizaciónregional de la acidificación.
En el proyecto Extern E (CE, 1995a), tres tipos diferentes de efectos de la lluvia acida son modeladas por separado: efectos sobre los ecosistemas, los efectos sobre los edificios, y los efectos sobre la pesca recreativa. destino de la sustancia es también el modelo con dos modelos diferentes: un modelo de penacho gaussiano y un modelo de trayectoria. Sin embargo, extern E noofrecen ni directa factores de caracterización que se puede utilizar directamente en la ECV.

a lluvia acida es una de las consecuencias de la contaminación del aire. Cuando cualquier tipo de combustible se quema, diferentes productos químicos se liberan al aire. El humo de las fabricas, el que proviene de un incendio o el que genera un automovil, no sólo contiene partículas de color gris (facilmente visibles), sino que ademas poseen una gran cantidad de gases invisibles altamente perjudiciales para nuestro medio ambiente.
Centrales eléctricas, fabricas, maquinarias y coches 'queman” combustibles, por lo tanto, todos son productores de gases contaminantes. Algunos de estos gases (en especial los óxidos de nitrógeno y el dióxido de azufre) reaccionan al contacto con la humedad del aire y se transforman en acido sulfúrico, acido nítrico y acido clorhídrico . Estos acidos se depositan en las nubes. La lluvia que producen estas nubes, que contienen pequeñas partículas de acido, se conoce con el nombre de 'lluvia acida'.
Para determinar la acides un liquido se utiliza una escala llamada pH. Esta varia de 0 a 14, siendo 0 el mas acido y 14 el mas alcalino (contrario al acido). Se denomina que 7 es un pH neutro, es decir ni acido ni alcalino.
La lluvia siempre es ligeramente acida, ya que se mezcla con óxidos de forma natural en el aire. La lluvia que se produce en lugares sin contaminación tiene un valor de pH de entre 5 y 6.

Cuando el aire se vuelvemas contaminado con los óxidos de nitrógeno y dióxido de azufre la acidez puede aumentar a un valor pH de 3. El zumo de limón tiene un valor de pH de 2.3. La lluvia acida con mayor acides registrada llega a un valor pH de
Consecuencias de la Lluvia AcidaLa lluvia acida tiene una gran cantidad de efectos nocivos en los ecosistemas y sobre los materiales. Al aumentar la acidez de las aguas de ríos y lagos, produce trastornos importantes en la vida acuatica. Algunas especies de plantas y animales logran adaptarse a las nuevas condiciones para sobrevivir en la acidez del agua, pero otras no.
Camarones, caracoles y mejillones son las especies mas afectadas por la acidificación acuatica. Esta tambien tiene efectos negativos en peces como el salmón y las truchas. Las huevas y los alevines son los mas afectados. Una mayor acidez en el agua puede causar deformaciones en los peces jóvenes y puede evitar la eclosión de las huevas.
La lluvia acida también aumenta la acidez de los suelos, y esto origina cambios en la composición de los mismos, produciéndose la lixiviación de importantes nutrientes para las plantas (como el calcio) e infiltrando metales tóxicos, tales como el cadmio, níquel, manganeso, plomo, mercurio, que de esta forma se introducen también en las corrientes de agua.
La vegetación sufre no sólo las consecuencias del deterioro del suelo, sino también un daño directo por contacto que puede llegar a ocasionar en algunos casos la muerte de laespecie.
Las construcciones históricas, que se hicieron con piedra caliza, experimentan tambien los efectos de la lluvia acida. La piedra al entrar en contacto con la lluvia acida, reacciona y se transforma en yeso (que se disuelve con el agua con mucha facilidad). También los materiales metalicos se corroen a mucha mayor velocidad.

La lluvia acida y otros tipos de precipitación acida como neblina, nieve, etc. han llamado la atención pública, pero esta los considera como problemas específicos decontaminación atmosférica secundaria; sin embargo, la magnitud potencial de sus efectos es tal, que cada vez se le dedican mas y mas estudios y reuniones, tanto científicas como políticas para encontrar soluciones al problema. En la actualidad hay datos que indican que la lluvia es en promedio 100 veces mas acida que hace 200 años.
¿Como podemos combatirla?
Hay que reducir las emisiones. La quema de combustibles fósiles sigue siendo una de las formas mas baratas para producir electricidad, por lo tanto hay que generar nuevos desarrollos utilizando energías alternativas no contaminantes.
Los gobiernos tienen que gastar mas dinero en investigación y desarrollar proyectos que tengan el objetivo de reducir la contaminación ambiental.
Hay que seguir avanzando en la producción de convertidores catalíticos para automóviles que eliminen sustancias químicas peligrosas en los gases de escape.
Se deben buscar fuentes alternativas de energía: Es necesario que losgobiernos investigen diferentes formas de producir energía utilizando energías renovables.
Se debe mejorar el transporte público para alentar a la gente a utilizar este tipo de servicio en lugar de utilizar sus propios automoviles.
Hay que ahorrar energía. Existen muchas cosas que podemos hacer día a día para ayudar a preservar el medio ambiente, y tener una convivencia mas armoniosa con la naturaleza. Lo único que se requiere es una pequeña modificación en nuestro comportamiento cotidiano. A continuación les brindamos 7 consejos simples para hacer nuestra vida un poco mas 'verde'.
Estas cuatro opciones se consideran por separado.

1. Despreciando las emisiones en areas no sensibles
las soluciones mas simples es el abandono total de las emisiones se producen en areas no sensibles, como se ejemplifica en el método presentado por Hogan et al. (1996). ya que esto requiere el conocimiento de la ubicación geografica de las emisiones acidificantes (es decir, el país de origen), la información adicional debe ser recogida en la fase de inventario.
2. las emisiones de ponderación de acuerdo a la sensibilidad local:
un método mas sofisticado para las emisiones de peso en función de la sensibilidad de la zona en que se emiten. Ejemplos de este enfoque son Blauy Seneviratne (1995), Tolle (1997) y Hauschild yWenzel (1998). Blau y Seneviratne (1995) proponen tres clases diferentes de sensibilidad para Europa y para el mundo, mientras que Tolle(1997) propone factores de escala específicos de cada estado de los EE.UU. Hauschild y Wenzel (1998) proponen los factores de caracterización mismo Heijungs et al. (1992), ademas, propone utilizar un 'factor de sitio para tener en cuenta las circunstancias locales que reduzcan el impacto de la acidificación de determinadas sustancias en determinadas areas. Por ejemplo, reportan que el 25% de la llave de entrada anual de nitrógeno para los ecosistemas forestales en Dinamarca se extrae de los arboles cosechados. Esto conduce a un factor de sitio de 0.75 para el NOX y NH3 en los bosques Daneses. Estos métodos también REQUIERE la ubicación de las emisiones acidificantes que se sabe.
3. la evaluación de un escenario de maximos y mínimos:
Lindfors (1996) y Nichols et al. (1996) proponen un enfoque totalmente diferente. Sugieren que la acidificación debe ser estudiada en dos escenarios: un escenario de maxima, incluida la contribución de NOX y NH3 y un escenario mínimo, excluyendo la contribución de estos compuestos, que pueden variar ampliamente dependiendo de las condiciones de un suelo (que influyen en la lixiviación de aniones) y gestión de los ecosistemas (la remoción de biomasa).
4. modelización regional sensibilidad y el destino:
los métodos, sobre todo, tener en cuenta la sensibilidad de la región en la que las sustancias acidificantes se emiten, pero no para la suerte posterior de la sustancia. Potting et al. (1998) proponen un enfoque que incluye tanto el destinode una sensibilidad regiónal basada en un modelo de dispersión desarrollado por EMEP, el Programa de Cooperación para la Vigilancia y Evaluación de latransmisión lon distancia de los contaminantesatmosféricos en Europa (Amann et al, 1996.; Barret et al., 1996) y la acidificación de las lluvias modelo (Posch et al., 1997)
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Aplicaciones
El dióxido de azufre tiene propiedades desinfectantes, por ello fue utilizado durante siglos en la desinfección por ejemplo de las cubas devino quemando azufre en su interior. También se utiliza en la industria alimenticia como conservante y antioxidante (E220) generalmente dezumos, frutos secos, mermeladas, vino etc.
Es un intermedio en la fabricación del acido sulfúrico. Por reacción con cloro produce cloruro de sulfuril (SO2Cl2), un importante intermedio en la industria química. Si se hace reaccionar con el cloro y compuestos organicos se pueden obtener en una reacción de clorosulfonación directa, los clorosulfonatos como precursores de detergentes y otras sustancias. En estado líquido es un buen disolvente.

Aspectos medioambientales
El dióxido de azufre es el principal causante de la lluvia acida ya que en la atmósfera es transformado en acido sulfúrico.

Es liberado en muchos procesos de combustión ya que los combustibles como el carbón, el petróleo, el diésel o el gas natural contienen ciertas cantidadesde compuestos azufrados. Por estas razones se intenta eliminar estos compuestos antes de su combustión por ejemplo mediante la hidrodesulfuración en los derivados del petróleo o con lavados del gas natural haciéndolo mas 'dulce'.


Si a pesar de estos esfuerzos aún se generan cantidades importantes del gas se pueden aplicar lavados basicos p. ej. con leche de cal para retenerlo del aire de salida o transformandolo conjuntamente con sulfhídrico en azufre elemental (proceso de Claus). También los procesos metalúrgicos liberan ciertas cantidades de este gas debido a que se emplean frecuentemente los metales en forma de sulfuros. En la naturaleza el dióxido de azufre se encuentra sobre todo en las proximidades de los volcanes y las erupciones pueden liberar cantidades importantes. Otros elementos que pueden ocasionar contaminación del aire en las ciudades lo constituyen el monóxido de carbono, el dióxido de nitrógeno, el ozono, el plomo y el sulfuro de hidrógeno.

compuestos químicos gaseosos que reciben el nombre genérico de 'óxidos de nitrógeno', a menudo abreviado con el término NOx. Algunos de estos compuestos, principalmente el monóxido de nitrógeno, también conocido como óxido nítrico (NO), y sobre todo el dióxido de nitrógeno (NO2), producen importantes impactos medioambientales y en la salud. La naturaleza es la productora principal de óxidos de nitrógeno, mediante la descomposición bacteriana denitratos organicos, por la combustión vegetal o por la actividad volcanica. No obstante, la acción humana esta incrementando la emisión de este tipo de gases, mediante el escape de vehículos motorizados, sobre todo de tipo diesel, la combustión del carbón, petróleo o gas natural, el uso de fertilizantes, el incremento de residuos de origen humano y animal, y durante diversos procesos industriales.
Respecto a su composición, el monóxido de nitrógeno es un gas de olor dulce penetrante a temperatura ambiente, mientras que el dióxido de nitrógeno es un líquido a temperatura ambiente y tiene un fuerte olor desagradable, aunque se transforma en un gas pardo-rojizo a temperaturas por encima de los 21º. Los óxidos de nitrógeno en general son poco solubles en agua, pero forman acido nitroso o acido nítrico cuando entran en contacto con ella, lo que le convierte en un agente contaminante.
El dióxido de nitrógeno puede convertirse en el aire en acido nítrico, lo que provoca que el agua que cae de las nubes se vuelva tóxica, un fenómeno conocido comúnmente como 'lluvia acida' y que provoca graves daños en la naturaleza y en los edificios. Asimismo, los óxidos de nitrógeno pueden reaccionar con compuestos organicos volatiles y producir el denominado ozono terrestre o troposférico, por situarse en esta capa mas baja de la atmósfera. Mientras que la capa de ozono situada en las zonas altas de la atmósfera nos protege de los letales rayos ultravioleta, el ozonotroposférico es un peligroso agente tóxico que destruye vegetales, irrita vías respiratorias y se convierte en un gas de efecto invernadero. En verano se produce el mayor incremento en la concentración de este tipo de ozono, por el aumento de la intensidad de la luz solar y las reacciones con los hidrocarburos volatiles que provienen de los gases de escape de los vehículos. Ademas, recientemente se ha conocido gracias a un estudio realizado por un equipo de investigadores europeos que los óxidos de nitrógeno son los causantes de la reducción del ozono 'bueno'.
En cuanto a la salud, el dióxido de nitrógeno puede afectar al aparato respiratorio, irrita la piel y las mucosas, aumenta la predisposición a infecciones virales, frena el crecimiento y provoca diversas lesiones.
Los síntomas típicos de la intoxicación aguda son ardor y lagrimeo de los ojos y tos, pudiendo llegar a provocar incluso la muerte
Según un estudio realizado en Noruega, en el que se demostraba que la polución de la circulación aumentaba el riesgo de padecer cancer de pulmón, los niveles de óxido de nitrógeno podrían servir como indicador de la presencia de partículas y otros agentes cancerígenos en el aire.
Por lo tanto, la reducción de este tipo de emisiones puede contribuir a mejorar el medio ambiente y la salud de los ciudadanos. En este sentido, por ejemplo, los fabricantes de automóviles se preocupan cada vez mas en desarrollar tecnologías que limiten la expulsión de este tipo degases, como en los motores diesel. En el caso de otro de los principales emisores de este tipo de gases, las centrales térmicas, existen también tecnologías, como la denominada 'Reducción Catalítica Selectiva', que contribuye a reducir la cantidad de óxido de nitrógeno generado durante la combustión.
Por su parte, los responsables institucionales son cada vez mas conscientes de que deben comprometerse con el medio ambiente. Así por ejemplo, el Consejo de Ministros español aprobaba recientemente el Plan Nacional de Reducción de Emisiones de Grandes Instalaciones de Combustión, cuyo objetivo es cumplir los compromisos fijados en el marco de la Unión Europea (UE) para disminuir las emisiones de gases y partículas contaminantes, siendo un 11% en el caso del óxido de nitrógeno.
Aplicaciones de los NOx
Los óxidos de nitrógeno son usados en la producción de lacas, tinturas y otros productos químicos, como combustibles para cohetes, en la nitrificación de compuestos químicos organicos, en la manufactura de explosivos, como conservante para la carne, o para la producción de acido nítrico, que a su vez es utilizado para crear abonos, colorantes, explosivos, fabricación del acido sulfúrico, medicamentos y grabado de metales.
Asimismo, diversas investigaciones de finales del siglo XX descubrieron los efectos beneficiosos de la utilización de diversos nitratos organicos empleados en el tratamiento de ataques de angina, dolores de pecho o arteriosclerosis.


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