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UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA
Trabajo encargado de investigacin
CARACTERSTICAS, MONITOREO Y VARIACIN TEMPORAL DE LA LLUVIA
CIDA
CURSO : CONTAMINACIN ATMOFRICA
GRUPO : E
PROFESOR : Ph. D. Sergio Pacsi Valdivia
ALUMNOS
Molina Ramirez, Mario Rodrigo
Roque Bendez , Samanta Elsa
2013-II
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Contenido
1. INTRODUCCIN2. OBJETIVOS
2.1. Objetivo General2.2. Objetivos Especficos
3. REVISIN BIBLIOGRFICA3.1. Lluvia acida (definicin):3.1.1
Caractersticas Generales3.2. Emisiones de SO2
3.2.1. Fuentes y actividades (ANTROPOGENICAS, NATURALES)3.3.
Mtodos de Monitoreo y Medicin
3.3.1. Mtodos de medicin en el NADP (Programa Nacional de
DeposicinAtmosfrica-USA
3.4. Efectos3.4.1. Efectos en Ecosistemas acuticos (Efectos
sobre la fauna, flora, etc.)3.4.2. Efectos en salud humana3.4.3.
Efectos en los Cultivos y Bosques3.4.4. Efectos en Ecosistemas
terrestres3.4.5. Efectos en Estructuras
3.5. Lluvia cida: Un Problema Regional3.6. Normativas
legales
3.6.1. caso Mxico: Red de Depsito Atmosfrico (REDDA)3.7.
Experiencia internacional
3.7.1. Mxico: Red de Depsito Atmosfrico (REDDA)4. MATERIALES5.
METODOLOGA6. BIBLIOGRAFA
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1. INTRODUCCIONLa actividad antrpica a lo largo de los aos a
generado concentraciones elevadas de muchos
contaminantes, parte de esos contaminantes , como los NO2 y SO2,
no solo han afectado porsu propia composicin sino que han formado a
partir de ellos fenmenos secundarios luego de
su reaccin con los componentes atmosfricos , hidrolgicos y
litolgicos. Unos de estos
fenmenos secundarios es el que se estudia en este trabajo
monogrfico, la lluvia cida. La
lluvia cida se origina a partir de estos contaminantes , luego
de que estos reaccionan con el
agua atmosfrica para formar cidos los cuales caen o se depositan
en la superficie por efecto
de las lluvias . La lluvia cida ha incrementado los impactos
ambientales a lo largo de los aos
, ha dejado de ser un proceso meramente natural y se ha
convertido en un problema
internacional que afecta muchas zonas naturales y urbanas . Por
tal motivo en las siguientes
lneas se dar una visin panormica del fenmeno de lluvia acida ,
todos los procesos que
implican en ella , las formas de monitoreo que existen
actualmente, las experienciasinternacionales , con el objeto de
utilizar estos conocimientos para analizar las variacin
temporal de la lluvia cida en el Estado de Texas , zona de
estudio de esta investigacin, en el
periodo 1991-2001(estacin otoo).
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2. OBJETIVOS:
2.1.OBJETIVO GENERAL
- Evaluar las caractersticas, monitoreo y variacin temporal
multianual de losparmetros relacionados a la lluvia cida en el
Estado de Texas, con 6 puntos de
control, durante la estacin de Otoo (Setiembre-Noviembre) para
el periodo 1991-
2001.
2.2.OBJETIVOS ESPECIFICOS
- Evaluar la variacin temporal multianual del pH en el Estado de
Texas durante la
estacin de Otoo (Setiembre-Noviembre) en el periodo
1991-2001.
- Determinar la relacin entre el pH y NO3, SO4, Amonio , y
conductividad en el Estado
de Texas durante la estacin de Otoo (Setiembre-Noviembre) en el
periodo 1991-
2001.
- Evaluar la variacin espacial temporal del pH en el Estado de
Texas durante laestacin de Otoo (Setiembre-Noviembre) en el periodo
1991-2001.
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3. REVISIN BIBLIOGRFICA3.1.Lluvia acida 1Los gases y partculas
contaminantes que son emitidos a la atmsfera por fuentes
decombustin, como las emisiones vehiculares y las emisiones
industriales, inclusive losprocesos naturales como las emisiones
volcnicas e incendios forestales, contienenconcentraciones
importantes de xidos de nitrgeno y azufre que al reaccionar con el
aguaatmosfrica producen compuestos cidos como el cido ntrico y el
cido sulfrico. Estoscompuestos pueden depositarse sobre la
superficie de la tierra, ya sea por va seca ohmeda.En condiciones
naturales el agua de lluvia tiene un pH de 5.6, lo que la hace
ligeramentecida debido a la presencia de pequeas cantidades de
dixido de carbono existentes en laatmsfera que reaccionan con el
agua formando cido carbnico, ambos compuestos seencuentran en
equilibrio qumico en una reaccin reversible. Cuando el agua de
lluviatiene un pH menor a este valor se le conoce como lluvia cida.
La lluvia cida no tiene unimpacto directo sobre la salud humana,
sin embargo, si tiene un efecto grave en losecosistemas al
modificar la composicin del suelo y el agua. (Calidad de aire en la
ciudadde Mxico, informe 2011)
3.1.1. Caractersticas generales:
La precipitacin acidificada por la presencia de cidos ms fuertes
que el CO2(aq) se conoce
como lluvia cida; el trmino se aplica a todos los tipos de
precipitacin cida acuosa, inclusive
niebla, roco, nieve y aguanieve. En un sentido ms general, la
deposicin cida se refiere a la
deposicin en la superficie de la tierra de cidos acuosos, gases
cidos (como SO2) y sales
cidas (como NH4HSO4). Segn esta definicin, la deposicin en forma
de solucin es la
precipitacin cida y la deposicin de gases secos y compuestos de
deposicin seca. Anqu el
dixido de carbono est presente a niveles ms altos en la
atmosfera que el dixido de azufre
SO2, este ltimo contribuye ms a la acidez de la precipitacin por
dos razones. La primera de
stas es que el dixido de azufre es significativamente ms soluble
en el agua que el dixido de
carbono, como indica su constante de la Ley de Henry de 1.2 mol
L-1 arm-1 comparado con un
valor de 3.38 10-2 moL-1 atm-1 para el CO2. En segundo lugar, el
valor de Ka1 para SO2(aq)
SO2 (aq) + H2OH+ + HSO3-
Se aprecia que el Ka1 es superior en ms de 4 rdenes de magnitud
que el de 4.45x10-7 delCO2.
1(se utilizar en esta introduccin el trmino de lluvia cida o
precipitacin cida indistintamente,refirindose a la lluvia en forma
lquida luego se especiarn la diferencia entre tipos de
deposicin
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Si bien la lluvia cida puede originarse debido a la emisin de
cidos fuertes, como HCL(g) opor la neblina de cido sulfrico, la
mayor parte de sta se origina por la presencia decontaminantes
atmosfricos secundarios, producidos por la oxidacin atmosfrica de
los gasesformadores de cidos como el siguiente:
SO2 + O2 + H2O
{2H+ + SO42-}(aq)
2NO2 +
O2 + H2O
{2{H+ + NO3-}(aq)
Las reacciones qumicas como las mostradas tienen un papel
fundamental en la determinacinde la naturaleza, destino y
transporte de la precipitacin cida. El resultado de
estasreacciones, alteran drsticamente las propiedades qumicas
(acidez, reactividad) y laspropiedades fsicas (volatilidad,
solubilidad) de los contaminantes atmosfricos cidos. Porejemplo, si
bien la pequea fraccin de NO que se disuelve en el agua no
reaccionasignificativamente, su producto final de oxidacin, HNO3,
si bien voltil, es altamente solubleen el agua, de carcter muy cido
y altamente reactivo con otros materiales: Por ello, tiene a
ser eliminado con rapidez de la atmsfera, ocasionando gran dao a
plantas, materialessensibles a la corrosin y otros materiales con
los que se ponga en contacto.
La lluvia cida se genera mayormente por las emisiones de gases
formadores de cidosprocedentes de las operaciones industriales y la
quema de combustibles fsiles, sin embargose ha encontrado que la
lluvia cida puede ocurrir en lugares lejanos a aquellas fuentes.
Estopuede ocurrir porque los gases formadores de cidos de oxidan a
componentes cidos y sedepositan despus de varios das, y en este
tiempo las masas de aire que contienen el gaspuede haber viajado
varios miles de km. Es factible que la quema de biomasa, como la
prcticahabitual de la agricultura tradicional tumba roza y quema
genere gases formadores decidoen regiones distantes al origen de
estas. En las regiones ridas, los gases cidos secos o cidos
adheridos a las partculas(deposicin seca) pueden generar efectos
similares a los de ladeposicin hmeda(lliva cida propiamente dicha),
aunque el efecto inmediato es menor.***
La lluvia cida se dispersa sobre reas de varios centenares a
varios miles de kilmetros. Porello se considera un problema de
contaminacin atmosfrica regional en vez de uin problemade
contaminacin local, como podra ser el neblumo/smog fotoqumico/smog
o en vez de unproblema global como el calentamiento global o la
destruccin de la capa de ozono por losCFC.
La precipitacin cida muestra una estrecha relacin con la
geografa, como se ilustra en lafigura inferior que representa el pH
de la precipitacin en los Estados Unidos continentales, y
tambin afecta el sureste de Canad.
Los movimientos de masas de aire tienen una estrecha relacin con
la precipitacin cida y elmovimiento previo de una masa de aire por
encima de grandes fuentes de emisiones de azufreantropognico y
xidos de nitrgeno. Esto es especialmente claro en el sur de
Escandinavia,que es una zona receptora de la alta carga
contaminante procedente de reas fuertementeindustrializadas y
pobladas de Europa.
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La lluvia cida se ha observado por ms de un siglo y muchas de
las observaciones antiguas
son de Inglaterra. Las primeras manifestaciones de este fenmeno
eran niveles altos de
en las precipitaciones muestreadas en reas industrializadas. Una
evidencia ms actual se tubode los anlisis de precipitacin en Suecia
en los 50s y en la precipitacin de USA diez aos o
ms aos despus, en el siglo XX. Para esto, re investig bastante
sobre la lluvia cida en USAmediante el programa estatal National
Acid Precipitation Assessment Program, resultante de
la ley U.S. Acid Precipitacion Act de 1980.
Los estudios experimentales de precipitacin cida de mayor
duracin en los Estados unidos,fue dirigida por el U.S. Forest
Sevice Hubbard Brook Experimental Forest en las Montaas
Blancas (White Mountains) de New Hampshire. Se encuentra en el
sotavento de la mayor zonaurbana e industrial de los Estados
Unidos, y por ello, es el primer candidato a recibirprecipitacin
cida. Ello se ve reflejado en los valores de pH anual que van desde
4.0 a 4.2durante el periodo 1964-74. Durante este tiempo, el
ingreso anual de in hidrgeno 2 seincrement en 36%.
La siguiente tabla muestra los cationes y aniones tpicos en
precipitacin de pH-4.25. Aunquelos valores encontrados varan
ampliamente con el tiempo y el lugar del muestreo, esta
tablamuestra algunas de las mayores caractersticas de los solutos
inicos en la lluvia. Desde elpredominio el anin sulfato, parece que
el cido sulfrico es el mayor contribuyente a laprecipitacin cida.
El cido ntrico forma una pequea pero creciente contribucin a la
acidez
presente. El cido clorhdrico el tercero en abundancia.
2Ingreso Anual De In Hidrgeno expresado en [H+] x volumen
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Un factor importante en el estudio de la lluvia cida y
contaminacin/Azufrados involucra la
comparacin de especies primarias de azufre (aquellas emitidas
directamente por las fuentespuntuales). Y especies secundarias de
azufre (aquellas formadas por compuestos sulfurososgaseosos,
principalmente por la oxidacin atmosfrica de SO2). Un contenido de
Sulfuroprimario indica el transporte del contaminante una cierta
distancia, mientras que una altaconcentracin de Sulfuro primario
indica que la emisin es local ( la alta solubilidad de lasespecies
azufradas en agua significa que no pueden moverse una larga
distancia sin sufrirremocin por precipitacin). Esta informacin
puede resultar muy til en la determinacin delcontrol de las
emisiones de SO2 para reducir el sulfato atmosfrico, incluyendo
lluvia cida. Lossulfatos primarios y secundarios pueden ser medidos
utilizando el contenido de O18 de lossulfatos, que es mayor en el
sulfato emitido directamente de una planta de energa que el
elsulfato formado por la oxidacin de SO2. Esta tcnica puede
proporcionar informacin valiosa
sobre los orgenes y el control de la lluvia cida.
La medicin de los aniones en la precipitacin cida nos brinda
informacin respecto de lasfuentes de los gases cidos. En la mayora
de los casos, el anin ms abundante es el Sulfato,que refleja la
presencia de cido sulfrico que se origina principalmente del SO2,
que se oxidaen la atmosfera hasta cido sulfrico H2SO4. El segundo
anin ms abundante es usualmenteel nitrato, que procede de la
oxidacin de los xidos de nitrgeno atmosfricos. Como lasfuentes de
contaminacin de dixido de azufre se han controlado ms, la proporcin
de cidodebido al cido ntrico ha aumentado. El tercer anin ms
abundante es el cloruro, por lapresencia de cido clorhdrico.
Los mayores efectos negativos y evidentes de la lluvia cida
son:
Fitotoxicidad directa sobre las plantas debido a concentraciones
cidas muy elevadas3
Fitotoxicidad de los gases formadores de cidos, sobre todo SO2 y
No2 queacompaan a la lluvia cida
Fitotoxicidad indirecta, como el Al3+ liberado del suelo.
Prdida de los bosques sensibles
Efectos respiratorios en humanos y animales
Acidificacin de las aguas lacustres con efectos txicos sobre la
flora y fauna, sobretodo en las cras de los peces o huevos.
3La evidencia d la citotoxicidad directa o indirecta de la
lluvia cida es la proporcionada por la merma enla salud de los
bosque escandinavos y de USA oriental y tambin por el dao de la
selva Negra alemana
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Corrosin de estructuras expuestas, relevadores elctricos,
equipos y materialesornamentales, debido al in hidrgeno2H+ +
CaCO3(s) Ca2++ CO2(g) + H2OLa calcita CaCO3(s) es sensible al dao
por lluvia cida y se evidencia en el desgaste deesculturas de mrmol
expuestas a la intemperie.
Efectos secundarios asociados, como la reduccin del a
visibilidad por los aerosoles desulfato y su influencia en las
propiedades fsicas y pticas de las nubes (intensificacinde la
cubierta nubosa, aumento de la reflectancia de la luz4). Existe una
relacinsignificativa entre el sulfato cido en la atmsfera y la
nebulosidad.}
La sensibilidad del suelo a la precipitacin cida puede estimarse
a partir de la capacidadde intercambio catinica (CIC). El suelo es
generalmente insensible si posee carbonatoslibres o si se inunda
con frecuencia. Las tierras con una alta CIC, mayores a 15.4
meq/100 gtambin son insensibles. Los suelos con CIC entre 6.2 y
15.4 meq/100 g son ligeramentesensibles. Los suelos con CIC menores
a 6.2 meq/100 g son sensibles, a menos que tenga
carbonatos o se inunde fcilmente.
Las formas de precipitacin que no son lluvias pueden generar
tambin dao pues sonmuy penetrantes, como la niebla cida. En
diciembre de 1982, Los ngeles experiment unepisodio crtico de dos
das de niebla cida. Esta neblina a nivel del suelo redujo
lavisibilidad y era muy irritante al respirarla. El pH del agua en
estas partculas era de 1.7,muy baja a comparacin de otros valores
registrados para precipitacin cida.Otras fuentes de precipitacin
fuerte, son los iones amonio, sulfato y nitrato asociados conel
cido atmosfricos presentes en la escarcha cida. La escarcha es el
agua de nubescongeladas que pueden condensarse en copos de nieve o
sobre superficies expuestas. Laescarcha representa haya un 60% de
la nueve en algunas reas montaosas y la deposicin
de constituyentes cidos con la escarcha puede ser un vector
significativo en el traslado deconstituyentes atmosfricos cidos a
la superficie de la tierra en algunos casos.
Ahora exploraremos cul es la clasificacin de la lluvia cida,
cules son los precursores deesta, pasando por la qumica, las
reacciones del proceso que la forma, etc.
3.1.2. Precursores: SO2 Y NO2
La imagen muestra cmo las emisiones de motores en la ciudad,
junto con las emisionesnaturales reaccionan en la atmsfera
generando H2CO3, H2SO4 Y HNO2 (incluso HCL de
carcter muy cido, de procedencia volcnica)
4Esto puede tener un efecto mitigador en el calentamiento global
por efecto invernadero, al reflejarmayor cantidad de rayos solares
hacia el espacio
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Fuente : (Secretaria del medio ambiente, 2011)
3.1.3. Tipos: deposicin hmeda y seca
Aunque hemos hablado y estudiaremos la lluvia cida como tal en
forma acuosa, esimportante mencionar la deposicin seca, que est
relacionada.
El material contaminante que desciende con la lluvia se conoce
como sedimentacin odeposicin hmeda, que incluye partculas y gases
barridos del aire por las gotas de lluvia. Elmaterial que llega al
suelo por gravedad durante periodos secos de llama sedimentacin
seca,que incluye aerosoles, gases y partculas.En las zonas donde el
clima es seco, los compuestos cidos pueden adherirse a las
partculasde polvo o humo, para luego depositarse sobre el suelo,
edificios, casas, automviles y rboles.
Estas partculas pueden ser removidas de estas superficies por la
lluvia, y el agua delescurrimiento forma una mezcla an ms cida.La
deposicin hmeda ocurre cuando los contaminantes en el aire son
arrastrados hasta reaso regiones donde el clima es hmedo, los cidos
se disuelven en el agua presente en laatmsfera y son acarreados
hacia el suelo por la lluvia, la nieve, la niebla o el roco. Debido
aque esta agua cida se deposita en varios tipos de superficies,
puede tener un impacto directoen la vegetacin y los animales
acuticos. Los efectos que tiene en el medio ambientedependen de
factores como: el grado de acidez del agua, la cantidad de lluvia,
la composicin ycapacidad amortiguadora de los suelos
afectados.(CDAM, 2011)
3.2.Emisiones de SO23.2.1. Fuentes y actividades
(ANTROPOGENICAS, NATURALES
3.2.1.1.FUENTES NATURALES:La lluvia acida no es un fenmeno
actual ya que el SO2 se produce en forma natural por efectode
erupciones volcnicas o por dosis emitidas por la naturaleza. El
dixido de azufre no esreactivo, pero puede disolverse en la
atmsfera con el vapor de agua ; entonces , debido aque las
emisiones de estas fuentes son bajas , la existencia de remante de
SO2 que es lavadapor la lluvia es mnima. Por esta razn los estudio
de estas fuentes se reducen ya que quedanminimizados por la
contaminacin industrial creciente generada por el hombre. (Granados
etal., 2010)
3.2.1.2.FUENTES ANTROPOGNICAS:
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Respecto a las fuentes emisoras generadas por el hombre de
precursores de la lluvia acida,como SO2, se menciona que las
emisiones varan en funcin al tipo de combustible empleado
,tecnologa empleada y del tipo de combustin realizado. (Instituto
Hidrologico, Meteorologicoy Estudios Ambientales - IDEAM, 2007)En
un estudio sobre fuentes de contaminacin en Estados Unidos y Canad
se analizaron las
emisiones totales nacionales de los principales contaminantes de
ambos pases segndiversas categoras , encontrando que las
diferencias en cantidad estaban en funcin al tipode actividad
industrial , tamao y distribucin de la poblacin , fuentes de energa
entre otros.(Henry & Heinke, 1999) A continuacin se presentan
los cuadros que clarifican dichos anlisis.
Fuente: (Henry & Heinke, 1999)
- Fuentes domesticas: Para el mismo estudio se observ que en el
caso de fuentesdomsticas la principal actividad que generaba SO2
era la de calentamiento deespacios. (Henry & Heinke, 1999)
Fuente: (Henry & Heinke, 1999)
- Fuentes Industriales: Para el caso de fuentes industriales es
necesario tomar encuenta que el origen de un agente contaminante se
descubre a partir de los procesosindustriales utilizados. Los
oxidos de azufre , por ejemplo , se emiten como SO2 en la
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combustin de combustibles (gas natural , gasolina, diesel) y
carbn. En la refinacinde minerales sulfurados se generan grandes
cantidades de SO2 ,asimismo en larefineras de petrleo. Otro
contaminante generado a nivel industrial es el H2Sespecialmente en
fbricas de papel , plantas de limpieza y procesamiento de
gasnatural. Este compuesto se oxida en cuestin de horas en la
atmsfera para formar
SO2 y H2O. (Henry & Heinke, 1999)
- Fuentes a partir de Combustibles: Las emisiones de SO2 a
partir de combustibles no selimita a la simple combustin , detrs de
ello existen una serie de emisiones queinician a partir de la
extraccin de los combustibles. Por ejemplo para el caso delpetrleo,
este presenta emisiones en los las fases de su ciclo de vida (desde
laextarccin hasta su disposicin final). Henry & Heinke (1999)
mencionan que el SO2 esemitido en las fases de exploracin ,
extraccin , produccin, procesamiento , uso yeliminacin. (Ver tabla
3-8)
Fuente: (Henry & Heinke, 1999)
3.3.Mtodos de Monitoreo y Medicin3.3.1. Metodos de medicin en el
NADP (Programa Nacional de Deposicin
Atmosferica - USA )
El NADP establece para la NTN (Red Nacional de Tendencias-
National Trends Network)
mecanismos para asegurar el compromiso a largo plazo y la
uniformidad de los criterios de
seleccin del lugar de monitoreo, protocolos de muestreo, mtodos
analticos y
procedimientos de validacin de datos.
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Esta uniformidad de datos son geogrficamente representativos.
Los equipos a recoger ymedir los prametros (precipitacin, pH, iones
, etc) deben estar en sitios fijos y cumplir concriterios de
instalacin y mantenimiento. En cuanto a las muestras los
procedimientos entodas las estaciones deben ser idnticos para la
recogida, manipulacin, y la medicin demuestras. (Dossett &
Bowersox, 1999)
Cada muestra de NTN se enva al laboratorio analtico central
(CAL), operado por la IllinoisEncuesta Estatal del Agua en
Champaign, Illinois. El CAL ofrece soporte en el sitio, el
anlisisqumico y servicios de validacin de datos para el NTN. Como
indicadores generales de calidadde la precipitacin, la CAL mide pH
y la conductividad, que tambin se mide en los sitios decampo. El
CAL tambin analiza las muestras para los siguientes componentes: (
el nitrato (
), sulfato (), amonio (
)) y otros iones ms. Toda esta data es verificadaEl servicio
Geologico de EE.UU. y la Agencia de Proteccin Ambiental de
EE.UU.(USEPA) administrar los programas de garanta externa de
calidad que continuamente revisan
y evalan el campo, las operaciones y las del CAL
3.3.1.1.Seleccin de Sitios
Los sitios elegidos son representativos para cada regin del
Estudio, y para evitar problemas seconsidera: evitar influencias de
fuentes cercanas, por ello los sitios NTN se
instalaronprincipalmente fuera de las zonas urbanasy las fuentes de
contaminacin, como las plantas elctricas u otras operaciones
industriales.(Dossett & Bowersox, 1999)
Fuente : (Dossett & Bowersox, 1999)
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Segn la NADP la medicin de deposicin atmosfrica se daba en
funcin a :
ubicacin de las fuentes de contaminantes atmosfricos.
cantidad y frecuencia de la precipitacin.
ubicacin de los cambios rpidos (es decir, los gradientes
espaciales agudos) en ladeposicin atmosfrica.
El recojo de muestras de la deposicin humeda solo se da en caso
de lluvia y se excluye ladeposicin seca El recojo de muestras
descontaminadas es el objetivo de la NTN.
El NTN requiere que cada sitio utiliza dos instrumentos
disponibles en el mercado para larecogida y medicin de la
precipitacin: the Aerochem Metrics 301 precipitation collector(ACM)
, colectores de precipitacin y the Belfort B5-780 recording
raingage.
El colector ACM accionado automticamente recoge muestras de
precipitacin para el anlisis
qumico y el Belfort mecnicamente mide y registra la cantidad de
precipitaciones. (Dossett &Bowersox, 1999)
Fuente: (Dossett & Bowersox, 1999)
3.3.1.2.Mecanismos de los aparatos
El colector ACM tiene de lado a lado cubos de polietileno lineal
de 3,5 galones ( LPE ) , unoetiquetado con WET - humedo y el otro
marcado con DRY- seco en la base delinstrumento.Cada uno de ellos
corresponde al tipo de deposicin atmosfrica. Entre loseventos de
precipitacin, una tapa accionada por motor , cubre el cubo hmedo,
la parteinferior de esta tapa tiene una almohadilla compresible
(llamado sello de la tapa ) que sella lacubeta hmeda de la
exposicin a la atmsfera . Cuando se produce la precipitacin ,
unsensor activa el motor , que mueve la tapa de la cubeta hmeda al
de la cubeta seca. Mientrasque la precipitacin se acumula en el
cubo hmedo , el cubo seco del otro lado se protege dela
contaminacin por salpicaduras y deposicin seca juntando una tapa .
El sensor se calienta
de modo que cuando termina la precipitacin , se seca y activa el
motor para cubrir una vez
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ms el cubo hmedo. Esto previene que la muestra se evapore y que
se contamine pordeposicin seca. (Dossett & Bowersox, 1999)
Fuente: (Dossett & Bowersox, 1999)
El medidor de Belfort es un dispositivo de balanza de resortes
con un reloj de cuerda o bateraque hace girar una grabacin del
tambor grfico. El cubo de captura Belfort est siempreabierto para
recibir las precipitaciones.La precipitacin que se acumula en el
cubo de captura comprime la balanza de resorte. Atravs de una
articulacin mecnica, la balanza de resorte desva una pluma en
proporcin a lacantidad de precipitacin. Esta pluma registra la
precipitacin en el tambor grfico. Dado queel tambor grfico da una
vuelta completa cada 8 das, los registros son de la cantidad y
eltiempo de precipitacin. Adems, el medidor est equipado con un
registrador de eventos queregistra la duracin de la apertura de la
cubeta hmeda-lado. El propsito del Belfort es medirla precipitacin
con un dispositivo que es independiente de la ACM colector
automatizado y esespecficamente diseado para registrar la cantidad
de precipitacin. Esta comparacin es unamanera importante para
verificar que la muestra en el lado hmedo es una muestra de
ladeposicin de solo hmeda (Dossett & Bowersox, 1999)
Fuente: (Dossett & Bowersox, 1999)
3.3.1.3.Monitoreo y muestreo :A) El perodo de muestreo
estndar
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El perodo de muestreo es el intervalo de tiempo que comienza
cuando la cubeta estinstalada en el lado WET del colector ACM y
termina cuando se retira . A continuacin sepresentan varias
descripciones de periodos de muestreo estndar :
Las muestras se acumulan durante 1 semana, de martes a martes.
Los cubos o cubetas del lado WET se sustituirn aproximadamente a
las 9 am ( 9 horas ) ,hora local de cada martes. Si est lloviendo o
nevando en tiempo de recogida,los cubos secambian despus de paradas
de precipitacin o dictadas por el itinerario de viaje del
operadordel sitio . Para asegurar la normalizacin entre los sitios
, las muestras deben ser de 6 a 8 dasde duracin. Para ser incluido
en los datos de NTN y los resmenes estadsticos , perodos demuestreo
no debe exceder de 194 horas , es decir , 8 das y 2 horas . Los
cubos hmedo se sustituyen por semana , se miden , y se envan a la
CAL incluso cuandose recogi sin precipitacin . Cubos que contienen
sin precipitacin se pueden utilizar para los" blancos de campo ",
que son controlados por los mismos iones como la precipitacin y
seutilizan para evaluar la posible contaminacin. " Los blancos de
campo " son parte del
programa de garanta de calidad de NTN
B) Procedimientos de operacin en el sitio
En esta parte se detallan los procedimientos tales como el
periodo de muestra estndar , la
recogida de muestras, realizacin de mediciones y envio de
muestras
3.3.1.4.Procedimientos de CampoEn esta seccin los trminos cubo
de campo y de botella de la muestra se utilizan. El colectortiene
un lado ACM- cubos a lado, una etiqueta WET y el otro seco en la
base delinstrumento. El trmino cubo de campo, es utilizado para el
cubo instalado en el WET lado del
colector. La botella de la muestra es la botella de 1 litro
utilizado para enviar la muestra al CAL
RESUMEN DE PROCEDIMIENTOS
Artculo Procedimientos
cubo de lado hmedo Inspeccionar la contaminacin
Retirar del colector evitando el contacto conlas superficies de
las muestras.
Cuidadosamente instalar un nuevo cubo en ellado hmedoEmpaque el
balde de campo que contiene lamuestra y guardarlo para envio por
programade correo.*Registrar tiempo de registro, la fecha y la
informacin de contaminacin en la bolsaque contiene el cubo de
campo.
colector de Precipitacin Dispare sensor para descubrir cubo
hmedo
lado y garantizar el funcionamiento normalde la unidad de
accionamiento y el
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calentador del sensor.
Inspeccione el sello tapa y cubo seco del lado.
Grabacin del pluvimetro
Retire grfico y registro de tiempo y la fecha
de salida
Viento del reloj.
Comparar registrador de eventos y trazas de
precipitacin.
Instale el nuevo grfico pluvimetro y la hora
y fecha en la nota.
Iniciar el entintado plumas haciendo una +
Todos los dispositivos Realice las comprobaciones finales y
resolver
cualquier colector o pluvimetros funciones
normales. Esto puede requerir la ayuda de la
CAL y el inicio del muestreo de modo masivo
Fuente : (Dossett & Bowersox, 1999)
*PROGRAMA DE CORREO NEGRO - black mailer.
Abra e inspeccione el gestor de correo negro del CAL
inmediatamente despus de recibir paracomprobar que todos los
suministros estn presentes y en buen estado. El programa de
correo
debe contener:
Una botella de polietileno de alta densidad de 1-litro (HDPE) de
boca ancha para la
muestra (en bulto)
Un Cubo de campo lineal estndar NTN 3.5 litros de polietileno
(LPE) (embolsado)
Una tapa a presin para el cubo de campo (sacos)
Materiales o elementos que ha requerido a travs de un Forth
anterior (vase la
Seccin 3.3.9) u otros artculos del CAL . ver cuadro
siguiente
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FORF
Fuente : (Dossett & Bowersox, 1999)
3.3.1.5. Quimica de la muestra
3.3.1.5.1. La transferencia de lquido del cucharn de campoLa
transferencia de la muestra de la cubeta de campo a la botella de
la muestra requiere que lamuestra sea decantada. Para decantar una
solucin se debe permitir que repose de maneraque los desechos se
sedimenta. El liquido limpio se vierte a continuacin, a partir de
un
recipiente a otro, permitiendo que los restos de permanecer
detrs.
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Al igual que con los cubos de campo y tapas, utilice nicamente
botellas de muestra CAL-limpiadas . Si una botella o la tapa se
contamina durante la transferencia de la muestra,cmbiela por una
limpia. Nunca trate de enjuagar o de lo contrario reutilizar una
botellasospechosa decontaminacin. Simplemente regrese la botella a
la CAL en una bolsa claramente marcado para
ser limpiado.
a) Analisis quimico laboratorio
Se acepta en general que, bajo ciertas condiciones, los cambios
en la composicin qumica deprecipitacin ocurre entre el momento en
que se tom una muestra y su anlisis en el CAL. Porello las
mediciones tanto de la conductancia especfica y pH en el lugar son
esenciales parademostrar y documentar la ocurrencia de tales
cambios. Antes de comenzar con losprocedimientos detallados
descritos , a continuacin, es importante tener en cuenta
losiguiente:
Es imprescindible para el envo de muestras a la CAL dentro de
las 48 horas de susalida del terreno de juego.
Guarde todas las soluciones a temperatura ambiente en un lugar
oscuro.
El control de calidad (QC) Comprobar muestra est formulado para
aproximar unaprecipitacin tpica muestra. Utilice el botn Comprobar
los valores de pH yconductividad de muestra para indicar que los
problemas de medicin ocurrir.
Si se almacenan adecuadamente, todas las soluciones deben ser
utilizables por hasta
un ao. Si en algn momento usted nota contaminacin o un cambio
repentino en lasmediciones de la solucin, solicite a la CAL para un
reemplazo.
La muestra se analiza slo cuando el peso de la muestra medido en
el Bloque 6 es 70gramos o ms.
Fuente : (Dossett & Bowersox, 1999)
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3.4.Efectos3.4.1. Efectos en Ecosistemas acuticos- Rios :
La lluvia cida tiene efectos sobre la vida acutica. Se han
registrado procesos ligados a la
desglaciacin de bancos de nieve de zonas montaosas donde se
acumulaban materialescidos y cuyo escurrimiento, a manera de agua
de fusin , gener procesos de acidificacin aldesembocar en ros y
arroyos. En estudios realizados en Muskoka , Onatrio, se observ
unadepresin primaveral de pH en una de las seis corrientes que
llegaban al lago Harp . A medidaque aumentaba el escurrimiento de
primavera aumentaba el caudal de la corriente, y portanto la
corriente cida derretida reduca el pH y produca efectos de choque
qumico muygraves en la vida acutica. (Henry & Heinke, 1999)
Fuente: (Henry & Heinke, 1999)
Otros estudios mencionan que los iones sulfato y cloruro
reemplazan a los iones bicarbonato(buffers de cuerpos de agua)
disminuyendo el pH y con ello aumentando la solubilidad dealgunos
metales. Por ejemplo el aluminio , en aguas con un pH circundante
de 5 o inferior aello, es transportado en altas concentraciones
hacia ros y lagos. Una vez en los cuerpos deagua este aluminio
precipita en forma de sedimentos oscuros que actan con floculantes
yeliminan partculas suspendidas. A consecuencia de ello aumenta la
transparencia del agua y
tambin la estimulacin de crecimiento de fitoplancton , de algas
bentnicas y de briofitas.Contra parte las especies de zooplancton y
la biomasa disminuyen. (Bailey et al., 1995 citadopor Granados et
al., 2010).
Si bien existen peces adultos y otros organismos que toleran una
alta acidez , la presenciaadicional de alta concentracin de
aluminio puede ser perjudicial , hasta puede causar lamuerte de las
especies. Concentraciones de 0.1 y 0.3 mg/L de aluminio en el agua
puedenretrasar el crecimiento de las gonadas de peces y aumentar su
tasa de mortalidad.(Schindler,1988 citado por Granados et al.,
2010). Adems en estudios realizados en regiones demontaa se puede
observar que la creciente acidificacin genera en los peces los
siguientesproblemas. Prdida de calcio en sus huesos, incapacidad de
desarrollar muchos huevos y
daos en branquias. Estos problemas son directamente a causa de
que el aluminio se separa
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de los suelos por accin de la acidez de la lluvia que cae y
luego desemboca en los cuerpos deagua donde habitan los peces.
(Bailey et al., 1995 citado por Granados et al., 2010).
- Lagos:El incremento a la acidez afecta otras especies
sensibles. Existen estudios que mencionan que
los huevos y larvas de las ranas y salamandras ubicados en lagos
y charcas temporales , apartir de agau de escorrenta , son
sensibles al agua acida. Asimismo los invertebrados sonsensibles a
la acidificacin del agua ya que esto interfiere en el metabolismo
del calcio . Estoprovoca en los crustceos una discapacidad para
recalcificar sus exoesqueletos despus de lamuda . Debido a que
estos son parte de la cadena alimenticia , los peces que se
alimentan deestas larvas e invertebrados disminuye.(Baker, 1991
citado por Granados et al., 2010).
- Agua subterrnea:El agua del subsuelo es de acumulacin lenta y
por infiltracin. Si existe acidificacin esindispensable reajustarlo
qumicamente. Sin embargo las poblaciones que hacen uso de estaagua
a traes de pozos no tienen estas consideraciones. Datos cientficos
afirman que en ciertas
reas donde ocurre acidificacin del agua del subsuelo existe
presencia de metales solublescomo plomo , cobre y zinc. (que
provienen del deslavo de tuberas). En el ao de 1982 enestudios
realizados por el Reconocimiento Geolgico de Suecia se demostr la
presencia devalores de pH entre 5 y 6 en aguas subterrneas en la
mayor parte de Suecia y especficamentevalores entre 4 y 5 en pozos
poco profundos. Este problema fue bastante importante en supoca ya
que muchos suecos extraan agua de pozos propios, y alrededor la
mitad de ellosviva en reas cidas. (Henry & Heinke, 1999)
3.4.2. Efectos en salud humana
La lluvia cida, cuando ingresa a los pulmones puede causar
enfermedades respiratorias como
asma, bronquitis crnica, neumona ocasionando que las personas no
puedan respirar
completamente bien y el efecto secundario consecuente seran las
afecciones cardiovasculares
3.4.3. Efectos en los Cultivos y Bosques
Aunque la sensibilidad hacia el dao foliar directo por la lluvia
cida de algunos cultivos
parece ser mayor que la de muchas especies de rboles, no existen
pruebas slidas de que las
hijas de los cultivos hayan sido daadas por gotas cidas en el
campo. Pero, algunos estudios
han sealado que inclusive, un campo agrcola puede sufrir los
efectos de la lluvia cida. Lee yNeely(1980) estudiaron plantas
agrcolas expuestas a lluvia cida artificial, con un pH entre
2.5
y 5.7. Se observaron lesiones visibles en el follaje con un pH
de 3.0, el cual equivale a la
frecuencia de precipitacin de 0.5% y 1.0% de las regiones
afectadas en Norteamrica. Otros
estudios en Ontario mostraron que lluvias con pH entre 2.5 y 3.0
afectaban muy
negativamente a la lechuga, la cebolla, soya, frijol punto y el
tabaco. Cultivos como el tabaco,
lechuga y espinaca, dependen de un follaje saludable para ser
comercializable. Por otro lado,
estudios llevados a cabo en USA, demostraron que las plantas
expuestas a precipitaciones
cidas simuladas con pH entre 4.2 y 3.5 tuvieron rendimientos de
semilla menores desde 2.6 a
11.4% en comparacin a plantas control. Los daos de semilla en
cultivos de alta produccin
como la soya, pueden significar prdidas millonarias en los
Estados Unidos.
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Experimentalmente tambin se ha demostrado que en la etapa crtica
del ciclo de las plantas,
cuando el polen fertiliza las flores es muy sensible a un pH
bajo. La germinacin y el
crecimiento del tubo polnico de las manzanas y uvas se reducen a
un pH 3.5 o inferior. En
estudios con especies arbreas de zonas septentrionales, se hall
que el polen de abedul es
muy sensible, a diferencia del polen de Pino que no lo es tanto.
Para arboles frutcolas, que
dependen del buen crecimiento del tubo polnico y del
establecimiento de un buen fruto en el
tiempo de polinizacin, la lluvia cida significa un problema que
an no se ha estudiado lo
suficiente.
La lluvia cida puede tener algunos efectos positivos en los
sistemas terrestres, debido a los
aportes de nitrgeno fertilizante por ejemplo, pero a largo plazo
tiene un potencial daino que
debe considerarse, afectando los ciclos y equilibras de
nutrientes en los ecosistemas que
puede reducir el crecimiento de los rboles.(Glynn y Heinke)
La lluvia cida puede ser altamente perjudicial para los bosques
pues cuando cae en estos
suelos, puede disolver muchos minerales y nutrientes que nos
arboles necesitan paramantenerse sanos y crecer.
Dentro del ciclo hidrolgico este fenmeno penetra a las reservas
de aguas subterrneas y
solubiliza los mentales entre ellos al Ca+2 y el Mg+2 presentes
en el suelo, incrementando los
niveles de metales txicos tales como cobre, mercurio y aluminio
siendo este ltimo el ms
toxico para plantas pues si la concentracin de Al+3 y adems la
proporcin de Ca+2/Al+3 es
menor a uno aumenta la absorcin de Al por las races de los
rboles de manera tal que los
bosques se tornan susceptibles a ingreso de bacterias, patgenos
u otro tipo de vectores que
generan enfermedades que pueden derivar en la muerte de estos
ecosistemas, este siniestro
fenmeno no solo altera a los bosques si no tambin genera
alteraciones en la regeneracinnatural y el sotobosque. Los rboles
que se hallan en regiones montaosas muy elevadas, tales
como Piceas y Abetos, corren mucho ms riesgo porque estn
expuestos a las nubes y la
niebla cidas, con mucha ms acidez que la lluvia. Las nubes y la
niebla cidas disuelven los
nutrientes importantes que los rboles tienen en sus hojas y
acculas. Esta prdida de
nutrientes disminuye la resistencia de los rboles y los bosques
a los daos causados por
infecciones e insectos, y tambin por el fro del invierno
(Rodriguez sanchez)
3.4.4. Efectos en Ecosistemas terrestres
- Plantas y rboles:
Las evidencias sobre la afectacin de la lluvia cida en plantas
sigue en estudio, sin embargo sesabe que la lluvia interceptada por
la vegetacin , lixivia nutrientes(calcio , magnesio y potasio)de
las hojas y accula . Si bien este proceso es normal en la
circulacin de nutrientes, ya quelos nutrientes perdidos pueden
reabsorberse del suelo , existen problemas con los bosquesque se
encuentran a elevadas alturas ya que al estar envueltas en brumas y
nieblas , peinansus hojas aciculares con esta niebla haciendo que
su superficie se humedezca y se absorbanlos contaminantes que
contiene. Cuando el agua se evapora , se quedan las
concentracionesde contaminantes , los cuales son removidos en la
siguiente lluvia. (Granados et al., 2010)
Granados(2010) menciona que los efectos en rboles de ecosistemas
forestales son : lareduccin de la fotosntesis (clorosis,
defoliaciones y necrosis) , modificacin de la actividad
enzimtica , alteracin del metabolismo de lpidos , protenas y
carbohidratos, reduccin deproductividad.
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En forma indirecta la lluvia afecta el suelo ya que lixivia y
arrastra nutrientes como elmagnesio , calcio y potasio
indispensables para la vida y libera el ion aluminio en el suelo ,
elcual es txico para todas las plantas.(Gogbold et al. , 1988
citado por Granados et al , 2010) Sesabe que el aluminio afecta la
estructura y funcin de las races finas adems de impedir la
absorcin del calcio del suelo. Asimismo este aluminio limita el
crecimiento del cambium enrboles, as estos reducen su albura .
Indicadores de la calidad del rbol indican que cuandouna relacin de
albura viva /duramen muerto disminuye (albura en un 25 % de la
seccintransversal de un rbol) este sucumbe y se genera un
decaimiento en el bosque . (Granados etal., 2010)
La precipitacin cida puede reducir la solubilidad y
disponibilidad de fsforo y la tasa defijacin de nitrgeno. Si la
tasa de lixiviacin supera la reposicin de estos nutrientes por
lameteorizacin de la corteza terrestre, la precipitacin cida altera
el balance de nutrientes delos rboles y de otros tipos de
vegetacin. Adems, la lluvia cida puede inhibir la actividad delos
hongos y bacterias del suelo, con lo cual reduce las tasas de
produccin de humus, la
mineralizacin y la fijacin de nutrientes. (Granados et al.,
2010)
- Organismos del terrestres:El efecto de los oxidos de nitrgeno
en los ecosistemas esta direccionado a la afectacin demicorrizas
que generan una asociacin simbitica con los rboles. Las micorrizas
que seencuentran en la superficie proveen de minerales y agua a la
planta mientras que esta ultimale provee de vitaminas e hidratos de
carbono. Cuando existe un exceso de nitrgeno en el aire, sea en
forma de iones nitrato o amonio, se genera dao en la micorriza
haciendo que el rbolno crezca y que las races se pudran. (Grossman
1988 citado por Granados et al , 2010)
- Suelos:
Existen suelos con potencial amortiguador frente a la acidez por
la alta concentracin de ionescalcio que poseen, Este potencial este
en funcin al tipo de mineral existente en el suelo concarga
negativa suficiente para neutralizar los cationes H+. La capacidad
de resistencia se definemediante el intercambio catinico.
Generalmente en los suelos , las arcillas, son las que
tienenadheridas a su estructura los cationes del suelo, y estas no
tienen el mismo grado dereemplazo o intercambio con otras especies.
Por ejemplo el aluminio es mucho ms difcil dedesalojar , mientras
que el calcio , magnesio y potasio si lo son. (Granados et al.,
2010)
Fuente : (Granados et al., 2010)
Es por esta razn que la lluvia cida al entrar al suelo con gran
cantidad de iones H+ liberacalcio, magnesio y potasio, que luego
son lixiviados . Cuando el suelo incrementa sus nivelesde acidez,
surge un gran nmero de iones de hidrgeno libres, los cuales por ser
muchos,ocupan el lugar del aluminio contradiciendo la tendencia de
facilidad de intercambio catinico. Todo esto se debe a la gran
cantidad de cationes H+. Este reemplazo de iones representa
unfuerte impacto local en el ecosistema porque el aluminio puede
ser un veneno potencial.(Granados et al., 2010)La precipitacin cida
tiene su mayor impacto en suelos que son pobres en cationes y
quepresentan un escaso taponamiento. Tales suelos, la mayora
podslicos y derivados en granparte de lechos granticos, ubicados en
bosques de conferas son muy sensibles a los cidos. En
estas regiones, los ecosistemas terrestres son pobres en
nutrientes y sus suelos cidos.(Granados et al., 2010)
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3.4.5. Efectos en Estructuras
- Corrosin de tuberas:
La acidez del agua corroe las tuberas, y con ello se genera la
presencia de metales disueltos delas paredes de los tubos. En
estudios realizados en Suecia en 1982 se comprob el predominiode
tubos de cobre , tambin se observ el uso de tubos galvanizados de
zinc. Tambin se pudoobservar que a pH menor a 5 y a altas
temperaturas la solubilidad del cobre aumentabaconsiderablemente.
(Henry & Heinke, 1999)
Fuente : (Henry & Heinke, 1999)
Como se puede observar en estudios realizados en la zona
occidental de Europa (1982), losniveles de Cu sobrepasaban los
estipulados por la OMS en ese entonces (1.5 mg /L) por causade la
lluvia cida.
- Construcciones:Las construcciones de estatuas y monumentos de
piedra sufren la erosin por causa de lalluvia cida. Materiales de
construccin como acero, pintura , plsticos, cemento,,mampostera,
acero galvanizado, piedra caliza y mrmol tambin sufren ese dao. Por
ello lafrecuencia de recubrimientos protectores a las estructuras
aumenta y con ello los costos deconstruccin adicionales. Si bien
existen diversos contaminantes , se acepata que el dixido deazufre
y sus precursores son los principales agentes corrosivos.
Las piedras arenisca y caliza se utilizaron como materiales para
hacer monumentos yesculturas en la antigedad, por ello ante la
deposicin de compuestos azufrados , estosreaccionaban con el
carbonato de calcio del material y lo convertan en sulfato de
calcio(yeso) el cual era bastante soluble que se disolva con la
lluvia. Por ejemplo se tienen ladesfiguracin y disolucin de
estructuras arqueolgicas histricas importantes como laAcrpolis de
Atenas y tesoros artsticos de muchos pases que han sufrido este
dao. (Henry &Heinke, 1999)
La Ciudad de Mxico conserva cientos de monumentos y
construcciones que forman parte delpatrimonio histrico y cultural
de la ciudad, algunos de ellos fueron construidos empleando
materiales como el mrmol y la calcita. Las construcciones
modernas contienen cantidadesimportantes de caliza, ya que es un
material importante para la fabricacin del cemento gris.
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Tanto el mrmol, como la calcita y la caliza, son minerales de
carbonatode calcio (CaCO3 ), elcual reacciona fcilmente con los
cidos presentes en la lluvia disolviendo el mineral.(Secretaria del
medio ambiente, 2011)
- Aisladores EPDM :
Se analiz el efecto de un ambiente cido y de la densidad
equivalente de sal depositada en elenvejecimiento de aisladores
EPDM(aisladores polimricos para sistemas elctricos de
potencia )en Mexico D.F ; asimismo se mostraron imgenes que se
obtuvieron de las gotas de
agua sobre las superficies de los aisladores para cada uno de
los distintos periodos de
envejecimiento , encontrando que conforme los aisladores eran
expuestos al ambiente cido
por mayor tiempo , sufran mayores daos de hidrofobicidad
superficial y que a pesar de que
se dejaron descansar los aisladores por periodos de 7 a 13 das ,
ninguno de ellos logr
recuperar al 100% sus propiedades hidrofobias .
3.5.Lluvia cida: Un Problema Regional
Aunque el trmino de lluvia cida fue creado hace ms de 120 aos
por el Ingls Angus Smith
en base a sus estudios sobre el aire en Manchester, fue recin en
la dcada de 1950 cuando se
cre una red de vigilandia de la calidad de la lluvia en el Norte
de Europa cuando se pudo
apreciar la magnitud del problema. Hoy en dia, contina
contaminando grandes reas del
planeta. Despues de que el SO2 y los NOx ingresan a la atmsfera,
se conierten en partculas
de sulfato o nitrato, que al convinarse despus con el vapor de
agua se transforman en cidos
sulfrico o ntrico diludos. Estos retornan luego al suelo en
forma de precipitacin.
Estudios e lagos de Norteamrica, han demostrado que ms del 50%
de la precipitacin cidaen Ontario central se debe a las masas de
aire que pasan sobre las fuentes emisaras de azufrems importantes
de los estados del Oeste medio de Estados Unidos, en especial Ohio
eIndiana. Por otro lado, las lluvias cidas de los Adirondacks y de
el sur de Quebec, en muchoscasos parecen tener su origen en los
estados industriales del litoral oriental como Nueva
York,Massachusetts y Maryland, tambin Pensilvania y otros estados
sobre los que ha pasado antesel aire. Las provincias marticas de
Canad tambin sufren los efectos de las emisiones delLitoral
oriental de Estados Unidos y tambin, a veces de las fundiciones de
Ontario y Quebec.Ms del 10% de la lluvia cida que cae en el Nor
este de Estados Unidos, viene de fuentesCanadienses.
MEDIDAS DE REMEDIACIN Y CONTROL
Ya evidenciados los daos considerables al medio ambiente, se
necesitan tomar acciones demitigacin y control de la lluvia cida y
sus efectos.No existen soluciones rpidas. La limpieza puede durar
dcadas, por lo pronto se hanestablecido requisitos fundamentales
para la accin:
Reconocer que la lluvia cida es un problema grave Reconocer que
la reduccin de las emisiones es la mejor solucin
Los SOx se producen por la quema de combustibles, la fundicin de
minerales y procesosindustriales. Pueden reducirse si se tomar
medidas antes, durante y despus de la combustin
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La organizacin para la cooperacin y el desarrollo econmico
(OCDE) ha investigado lasconsecuencias del transporte de la lluvia
cida en largas distancias; tambin ha exaimnado
tecnologas de control y los costos asociados a su implementacin.
Los investigadores hansealado que las consecuencias polticas y
socioeconmicas seran graves si no se hace nada.Los clculos de la
OCDE sobre regiones del noreste y sur de Europa5 sealan que el
costomedio de limpieza es de 780$ por tonelada de azufre. Con este
dato, el costo de una reduccinde la mitad de SO2 para toda
Europa(menos la antigua URSS) sera de 8,000$ Millones anuales.
Las emisiones anuales de SO2 en 1980 se calcularon en 24.1
millones de toneladas. Se calculque reducir 10 millones de estas
toneladas anuales en el este de USA costia entre 3,000 y4,500
millones de dlares6.
3.6.Normativas legales
3.6.1. caso Mxico: Red de Depsito Atmosfrico (REDDA)Para la
lluvia cida no hay una normativa especfica que determine sus mximo
permisible ;sin embargo tiene un indicador , el pH. La normativa
est ligada a este parmetro mediante la
evaluacin y monitoreo de iones de agua de lluvia , que son el
nitrato (), sulfato (
),amonio (
) entre otros contaminantes. Asimismo la normativa esta ligada a
losprecursores de lluvia cida como el NO2 y SO2.
Por ejemplo , en la NORMA Oficial Mexicana
NOM-CCAT-015-ECOL/1993 , que establece elnivel mximo permisible en
peso de azufre, en el combustible liquido gasleo industrial que
seconsuma por las fuentes fijas en la zona metropolitana de la
Ciudad de Mxico. CITA.Se puede observar que la legislacin esta en
funcin a los precursores de la lluvia cida y nopropiamente a
esta.
Este tipo de normas son expedidas por el Presidente del
Instituto Nacional de Ecologa(INE). Elfundamento legal que soporta
estos trmites se rige bajo los artculos 32 fraccin XXV de laLey
Orgnica de la Administracin Pblica Federal; 5o. fraccin VIII, 6o.
ltimo prrafo, 8o.fracciones II, VII y XIII, 9o. Apartado A fraccin
IV, 36, 37, 43, 110, 111 fraccin I, 113, 160 y 171de la Ley General
del Equilibrio Ecolgico y la Proteccin al Ambiente; 7o. fracciones
II y IV y 16
5Con referencia sobre el dlar americano de 19806La referencia
del dlar 1980
ANTES DE LA COMBUSTIN
Remplazo de combustibles Cambio de combustibles con alta
concentracin de azufre a otros con menor
contenido de azufre
Mezclado de combustibles Mezclar los combustibles con contenido
de azufre mayor con el de menor
concentracin para producir un combustible con contenido
intermedio
Desulfuracin de Petrleo Eliminar el azufre durante la refinacin
del petrleo por hidrogenacin
Limpieza fsica del Carbn Trituracin y eliminacin del azufre e
impurezas del carbn filtrndolo en un
lquido (el carbn limpio flota, las impurezas se hunden)
DURANTE LA COMBUSTIN
Limpieza qumica del Carbn Disolver el azufre del carbon con
sustancias qumicas
DESPUES DE LA COMBUSTIN
Combuestin en lecho fluidizado(CLF) Mezclado de piedra calzia
finamente molina con carbn y combuestin en
suspensin
Inyeccin de piedra caliza en quemadores de
etapas mltiples(ICQM)
Inyeccin de pieda caliza finamente molina en un quemador
especial
Desulfuracin de gases de combustin(DGC) o
lavado
Mezclado de un absorbente qumico, con cal o piedra caliza, con
gases de
combustin para eliminar el SO2
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del Reglamento de la Ley General del Equilibrio Ecolgico y la
Proteccin al Ambiente enmateria de Prevencin y Control de la
Contaminacin de la Atmsfera; 38 fraccin II, 40fraccin X, 41, 43,
46, 47, 52, 62, 63 y 64 de la Ley Federal sobre Metrologa y
Normalizacin.CITA WEB
Una de las herramientas que permiten que se asegura el
cumplimiento de las normasdispuestas por el INE es el monitoreo. En
el 2007 la Direccin del Monitoreo Atmosfrico,con el propsito de
evaluar su capacidad para generar datos confiables , decidi iniciar
larevisin del Sistema de Monitoreo AtmosfricoSITMA dado que los
efectos de la lluvia cidavaran en funcin a ciertos factores como el
grado de acidez , cantidad de lluvia, composiciny capacidad
amortiguadora de los ecosistemas afectados. Esta revisin consisti
en unprograma puesto en marcah el 2010. Para el Rediseo del Sistema
de Monitoreo Atmosfricode la Ciudad de Mexico, todo con la
finalidad de obtener datos que se regulen a la norma.No existe
norma que especifique limites mximos permisibles de lluvia cida,
sin embargo el
indicador principal que rige su visualizacin es el pH , el rango
para considerar a la lluvia comocida , segn el REDDA es de 5.6.
Fuente : (Secretaria del medio ambiente, 2011)3.7.Experiencia
Internacional :
3.7.1. Rediseo del Sistema de Monitoreo Atmosfrico de la Ciudad
de Mexico.
Mxico ha experimentado en los ltimos aos una serie de cambios ,
entre ellos, elcrecimiento poblacional y modificaciones en la
distribucin de las fuentes de contaminacin yen la composicin de las
emisiones de dichas fuentes . Por ello desde el ao de 1980
seemprendieron esfuerzos por obtener informacin de la calidad del
aire. En ese ao naci elprograma de Monitoreo en la ciudad de
Mexico. (Secretaria del medio ambiente, 2011)
En el 2007 la Direccin del Monitoreo Atmosfrico , con el
propsito de evaluar su capacidadpara generar datos confiables ,
decidi iniciar la revisin del Sistema de Monitoreo
AtmosfricoSITMA. Entre las metas ms resaltantes se tuvieron:
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- Asegurar el cumplimiento de los objetivos del monitoreo en
cada una de las estacionesde monitoreo de la Red Automtica De
Monitoreo Atmosfrico de Mxico.
- Reforzar el monitoreo en aquellas estaciones en donde fuera
necesario para asegurarla evaluacin del cumplimiento de la
normativa nacional y el reporte del ndice decalidad del aire.
El desarrollo del proyecto inicio el 2010. Como en todo
proyecto, el factor econmico fue bienmanejado. Los recursos
econmicos se obtuvieron con el apoyo del Gobierno Federal a
travsdel Decreto de Presupuesto de Egresos de la Federacin para el
ejercicio fiscal 2010,especficamente del Anexo 34 Ampliaciones al
RAMO 16, Medio Ambiente Y RecursosNaturales, por un monto total de
48 millones de pesos. (Secretaria del medio ambiente, 2011)
Su ejecucin se efectu en cuatro etapas y con 4 tipos de
monitoreo. Cada uno de ellos tenaobjetivos claros que permitieran
buenos resultados. Los programas de monitoreo puestos enmarcha por
el SIMAT fueron: La Red Automtica de Monitoreo Atmosfrico( RAMA),
RedManual de Monitoreo Atmosfrico(REDMA), Red de Depsito Atmosfrico
(REDDA) y la Red de
Meteorologa y Radiacin solar(REDMET).
El programa orientado al monitoreo de lluvia cida fue el REDDA.
Se hace hincapi en estemonitoreo ya que es objeto de nuestra
investigacin. A continuacin se presentan algunosobjetivos que
guiaron su trabajo. (Secretaria del medio ambiente, 2011)
1. Determinar la variabilidad espacial y temporal de la
deposicin hmeda y seca en la Ciudadde Mxico.2. Generar informacin
para la evaluacin de las estrategias de control de emisiones
aplicadasen la Ciudad de Mxico.3. Caracterizar el fenmeno de la
lluvia cida en la Ciudad de Mxico.
4. Generar informacin confiable para determinar el impacto
relacionado con el bienestar dela poblacin en comunidades ubicadas
en suelo de conservacin (efecto sobre la visibilidad,daos a la
vegetacin, infraestructura urbana y patrimonio histrico).5. Generar
datos para alimentar o validar modelos de transporte y dispersin
decontaminantes atmosfricos.
En el Caso de Mexico en el distrito federal , el cual tienen un
superficie total de 149 674hectreas (ha), de las cuales 61 232
corresponden a suelo urbano (41%) y 88 442 al suelo deconservacin
(59%) , existen numerables esfuerzos por preservar y cuidar las
zonas deconservacin ya que estos generan bienes y Servicios
ambientales, que son imprescindiblespara la viabilidad de la Ciudad
de Mxico y su rea metropolitana . (Secretaria del medio
ambiente, 2011) Particular me los monitoreo del REDDA sirvieron
para esta zona.
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Fuente : (Secretaria del medio ambiente, 2011)
La Red de Depsito Atmosfrico (REDDA) opera 16 estaciones de
monitoreo, de las cuales 6 selocalizan en el suelo de conservacin
al sur de la ciudad, una en el Centro Histrico, una en unazona
semirural al oriente en el Estado de Mxico y el resto en el rea
urbana (figura 5.1). Encuanto a la metodologa que aplicada se
conoce que la REDDA inicia la recoleccin demuestras de Depsito
hmedo (lluvia) a partir de la tercera semana de mayo y hasta
lasegunda semana de octubre, abarcando toda la temporada de
lluvias. Las muestras serecolectan semanalmente para su anlisis
fisicoqumico. (Secretaria del medio ambiente, 2011)
Como parte del Programa se instalaron y redisearon algunas
estaciones. A continuacin semuestran las estaciones y los parmetros
de medicin de cada uno de ellos.
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Fuente: (Secretaria del medio ambiente, 2011)
Fuente : (Secretaria del medio ambiente, 2011)
Segn el Informe Anual de la Calidad del Aire en Ciudad de Mxico
, en 2011, la estacin ExConvento Desierto de los Leones (EDL)
registr la precipitacin mxima con un valoracumulado de 1279 mm para
la temporada de lluvia, seguida de la estacin Ecoguardas
Ajusco(EAJ) con un valor de 908 mm. De las 313 muestras
recolectadas por la red, 76 (24%)reportaron valores
correspondientes a lluvia cida . Las estaciones localizadas en el
suelo deconservacin del Distrito Federal registraron el mayor nmero
de muestras cidas con un totalde 55. La estacin Ajusco (AJU) fue el
sitio donde se registr el mayor nmero de muestras delluvia cida con
un 59% del total analizadas en este sitio, mientras que la estacin
NEZ(Nezahualcyotl) report el menor nmero de muestras cidas con solo
el 10%. (Secretaria del
medio ambiente, 2011)
Fuente : (Secretaria del medio ambiente, 2011)
Las estaciones ubicadas en el suelo de conservacin al sur del
Distrito Federal registraron lamayor acidez, ya que el valor del
promedio ponderado del pH de todas las muestras fue menoral pH del
agua de lluvia de 5.6 (figura 5.4). La estacin San Nicols Totolapan
(SNT) localizadaen el parque ejidal San Nicols Totolapan, en la
delegacin Tlalpan, registr los mayoresvalores de acidez con un
promedio ponderado de 4.8 en la escala de pH. Por otra parte,
lasestaciones localizadas dentro de la zona urbana reportaron un
valor promedio de pH mayor oigual a 5.6. A raz de los eventos de
acidez registrados en las zonas de conservacin se conoce
que la mayora de los bosques estn en situacin de riesgo .
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Fuente : (Secretaria del medio ambiente, 2011)
En estudios realizados entre el 2008 y 2011 se observa casi el
mismo problema en la zona de
conservacin . Sin embargo se puede notar que zona central urbana
ha mejorado su
condicin.
Fuente: (Secretaria del medio ambiente, 2011)
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Los iones ms abundantes en el agua de lluvia son el nitrato ( ),
sulfato (
), amonio(
) y calcio (), juntos representan ms del 80% de la composicin
inica (figura 5.6). Acontinuacin se ejemplifica la composicin de
dos estaciones: Ajusco y Xalostoc
Fuente : (Secretaria del medio ambiente, 2011)
4. MATERIALESBibliografa confiable aprobada por el profesor del
curso: libros (3), tesis(1), artculos
cientficos (1) , informes (3), sitio web ()
4 1 TESIS3 LIBROS
- Acid Rain Science and Politics in Japan. libro
- Acid Rain Depositin to recovery. Peter Brimblecombe et al.
Spinger. libro
- Ing Ambiental Glynn y Heinkelibro
- Enrique Perez Ruiz . Impacto de la lluvia cida sobre el
envejecimiento de aisladoresEDPM . Mxico D.F. 2002-->tesis
4 3 INFORMES TECNICOS1 ARTCULOS
- Informe anual 2007 colombia. Estado y cambio del agua lluvia
en Colombia . InformeAnual sobre el Estado del Medio Ambiente y los
Recursos Naturales Renovables enColombia . Instituto Hdrologico ,
Meteorologico y Estudios AmbientalesIDEAM.
- Red de Revistas Cientficas de Amrica Latina, el Caribe, Espaa
y Portugal . Sistema de
Informacin Cientfica D. Granados Snchez, G. F. Lpez Ros, M. .
Hernndez Garca
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CIENCIAS
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- Dossett, S., & Bowersox, V. (Julio de 1999). NATIONAL
TRENDS NETWORK SITEOPERATION MANUA
- Informe anual calidad aire 2011 . Calidad del aire en la
Ciudad de Mxico Informe
2011. Secretaria del medio ambiente. Mexico
5. Microsoft Word 2010
6. Microsoft Excel 2010
7. Artculos de escritorio: laptop
8. Sitio Web :
USGS Disponible en :http://bqs.usgs.gov/acidrain/
Datos http://nadp.sws.uiuc.edu/sites/ntnmap.asp?
ESTACIONES TEXAS:http://nadp.sws.uiuc.edu/sites/ntnmap.asp?
5. METODOLOGIA
5.1. Bsqueda de informacin
Como primer paso se hizo la recopilacin de informacin de fuentes
verdicas orientadas al
tema de Lluvia cida.
Una vez conocidos los parmetros o indicadores de medicin de
lluvia cida , a partir de las
fuentes bibliogrficas , se procedi a buscar datos del indicador
de lluvia cida (pH) y otros
indicadores complementarios ( el nitrato (), sulfato (
), amonio ()).
Los datos encontrados fueron de la pgina de la USGS:
Pagina principal : USGS Disponible en
:http://bqs.usgs.gov/acidrain/
Una vez que se accedi a la pgina se busc la data(ver
figura):
En su portal definen su organizacin y el trabajo al cual se
dedican :El USGS es unaorganizacin cientfica que proporciona
informacin imparcial sobre la salud de nuestros
ecosistemas y el medio ambiente, los desastres naturales que nos
amenazan, los recursos
naturales de los que dependemos, los impactos del cambio
climtico y uso de la tierra y los
sistemas de ciencias bsicas que ayudan a a proporcionar
informacin oportuna, relevante y
til (USGS)
Esta organizacin trabaja apoyando al NADP en el monitoreo y
evaluacin de muchos
parmetros , entre ellos los relacionados a la lluvia cida. El
NADP (Programa Nacional de
Deposicin Atmosfrica) Programa Nacional de Deposicin Atmosfrica
(NADP) controla la
deposicin atmosfrica hmeda en aproximadamente 300 ubicaciones en
todo EstadosUnidos. El USGS apoya a 76 de los cerca de 250 sitios
del NADP que miden la acidez,
http://bqs.usgs.gov/acidrain/http://nadp.sws.uiuc.edu/sites/ntnmap.asp?http://nadp.sws.uiuc.edu/sites/ntnmap.asp?http://nadp.sws.uiuc.edu/sites/ntnmap.asp?http://nadp.sws.uiuc.edu/sites/ntnmap.asp?http://nadp.sws.uiuc.edu/sites/ntnmap.asp?http://bqs.usgs.gov/acidrain/http://bqs.usgs.gov/acidrain/http://nadp.sws.uiuc.edu/sites/ntnmap.asp?http://nadp.sws.uiuc.edu/sites/ntnmap.asp?http://bqs.usgs.gov/acidrain/
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nutrientes y otros iones importantes en la precipitacin. El USGS
tambin soporta 6 de los
cerca de 100 sitios en la Red de Deposicin Mercurio NADP que
ascienden a medida y el
mercurio de metilo en la precipitacin. Uno de los objetivos
fundamentales del NADP es
proporcionar a los cientficos, administradores de recursos y los
responsables polticos de todo
el mundo, una base de datos a largo plazo y de alta calidad de
la deposicin atmosfrica con
la finalidad de apoyar la investigacin y la toma de decisiones
en los mbitos de la calidad del
aire, calidad del agua, la agricultura, la productividad de los
bosques, estudios ambientales,
estudios de las cuencas hidrogrficas y la salud humana.
(USGS-NADP)
Delimitacin de la zona de estudio
La zona en estudio elegida fue Texas :
Las estaciones fueron elegidas segn el criterio de que cubran
todo el territorio, esto con la
finalidad de lograr el anlisis de todo el territorio :
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Fuente :http://nadp.sws.uiuc.edu/sites/sitemap.asp?state=tx
Al momento de hacer click en cada estacin aparece esta siguiente
ventana y se hace click en
seasonal data, esto se debe a que para este estudio se requieren
datos de la estacin de
otoo
En esta pantalla aparecen todos los datos de la estacin y el
tipo de data que deseas sacar.
http://nadp.sws.uiuc.edu/sites/sitemap.asp?state=txhttp://nadp.sws.uiuc.edu/sites/sitemap.asp?state=txhttp://nadp.sws.uiuc.edu/sites/sitemap.asp?state=txhttp://nadp.sws.uiuc.edu/sites/sitemap.asp?state=tx
-
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** Una accin adicional que se debe hacer es rellenar un formato
, que es requerida por el
NADP , unas vez llenado el formato se obtienen los datos .
Una vez obtenidos los datos :
Los parmetros escogidos para el anlisis fueron :
9. pH10.el nitrato (
)
11.sulfato ()
12.amonio ())
Datos :
-
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VER DATOS EN EXCEL
6. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
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NETWORK SITE OPERATION
MANUAL. Recuperado el 29 de Junio de 2013, de NADP:
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forestales.Recuperado el 23 de
Setiembre de 2013, de Red de revistas cientficas de Amrica
Latina , el Caribe , Espaa
y Portugal:
http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=62915867009
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Segunda Edicin. Mexico. Recuperado el
23 de Setiembre de 2013, de
http://books.google.com.mx/books?id=ToQmAKnPpzIC&printsec=frontcover&hl=es#v
=onepage&q&f=false
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colombia. Estado y cambio del agua
lluvia en Colombia . . Recuperado el Setiembre de 25 de 2013,
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Instituto Hidrologico, Meteorologico y Estudios Ambientales -
IDEAM. (2007). CAPITULO 5.
ESTADO Y CAMBIO DEL AGUA LLUVIA EN COLOMBIA. Recuperado el 23 de
Setiembre
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los Recursos
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https://documentacion.ideam.gov.co/openbiblio/Bvirtual/020650/CalidaddelAireCapit
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envejecimiento de aisladores EDPM.
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Secretaria del medio ambiente. (2011). Calidad del aire en la
Ciudad de Mxico Informe 2011.
Mexico.Recuperado el 22 de Setiembre de 2013, de
http://www.calidadaire.df.gob.mx/calidadaire/informes/informe2011/descargas/infor
me_anual_2011_b_resumen.pdf
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http://www.usgs.gov/aboutusgs/
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http://bqs.usgs.gov/acidrain/
WILKENING., K. E. (2004).Acid Rain Science and Politics in
Japan. . Recuperado el 25 de
Setiembre de 2013, de
http://books.google.com.pe/books?id=U03hFu0qatcC&pg=PA328&lpg=PA328&dq=-%09Acid+Rain+Science+and+Politics+in+Japan&source=bl&ots=bdrSb3P7Dp&sig=1SeF
aQhwkkUroz4lmoYAcWAxxFw&hl=en&sa=X&ei=a_tKUs3TFsuh4AOLnoH4CQ&redir_es
c=y#v=onepage&q=-%09Acid%20Rain%20Scie
Manahan, S. E. (2000). Environmental Chemistry.CRC Press
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Recovery.The Netherlands:Springer.