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close this bookGuía de Protección Ambiental Tomo III: Catálogo de Estándares Ambientales (GTZ/BMZ, 1996, 663 pages)
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Dióxido de azufre

DENOMINACIONES

N°CAS: 7446-09-5
Nombre registrado:  Dióxido de azufre
Nombre químico: Dióxido de azufre
Sinónimos/nombres comerciales:  óxido de azufre(IV), dióxido de azufre,  anhídrido sulfuroso,  ácido sulfuroso
Nombre químico (alemán): Schwefeldioxid
Nombre químico (francés): Dioxide de sulfure
Nombre químico (inglés):
Sulphur dioxide
Aspecto general: Gas incoloro, no inflamable, penetrante, con olor a azufre en combustión; en dilución, tiene olor a vinagre.

DATOS FÍSICO-QUÍMICOS BÁSICOS

Fórmula empírica: SO2
Masa molecular relativa: 64,06 g
Densidad: 1,46 g/cm3 a -10°C (líquido); 2,93 g/l a 20°C (gas)
Densidad relativa del gas: 2,26
Punto de ebullición: -10°C
Punto de fusión: -75,5°C
Presión de vapor: 331 kPa a 20°C;
  4,62 kPa a 30°C;
  842 kPa a 50°C;
Umbral de olor: 0,3-1 ppm (en el aire)
Solvólisis: En agua: 112,7 g/l a 20°C (1013 mbar);
    228,3 g/l a 0°C (1013 mbar);
  se disuelve fácilmente en alcohol, benceno, acetona, tetracloruro de carbono; totalmente miscible con éter, disulfuro de carbono, cloroformo y glicol.
Factores de conversión: 1 ppm = 0,376 mg/m3
  1 mg/m3 = 2,663 ppm


PROCEDENCIA Y APLICACIONES

Aplicaciones:
El dióxido de azufre se utiliza para fines muy diversos, por ej., como agente reductor en metalurgia, como frigorígeno en la industria del frío, como desinfectante y  blanqueador, para la conservación de sustancias alimenticias, como decolorante y fumigante. El  dióxido de azufre es uno de los compuestos más importantes de la industria química. 98% del SO2 técnico se utiliza para la producción de trióxido de azufre como precursor del ácido sulfúrico.

Procedencia / fabricación:
El dióxido de azufre se emite espontáneamente en la Naturaleza por vulcanismo y procesos de combustión. El impacto ambiental generado por el ser humano proviene en primera línea de la quema de combustibles fósiles sulfurosos (carbón, petróleo, gas natural, etc.) en usinas eléctricas e instalaciones de calefacción a distancia, en la industria, en el hogar y en el tránsito vehicular. El producto técnico se obtiene a partir del azufre elemental, de la pirita, menas de sulfuro de metales no ferrosos, del yeso, la anhidrita y de los gases fumantes (respecto de los procedimientos, véase ULLMANN, 1984)

Cantidades producidas:
- Excluyendo la producción del azufre elemental y de piritas, en 1000 t de azufre (1982)

a nivel mundial 5.820
URSS 1.700
EEUU 1.380
Japón 1.370

- Producción a partir de piritas, en 1.000 t de azufre (1975)

a nivel mundial 11.000

- Producción a partir de yacimientos metalíferos y azufre, en 1.000 t de azufre (1992)

a nivel mundial 20.000

(Todos los datos provienen de ULLMANN, 1994)

Cantidades emitidas (estimadas):
Las emisiones totales en Alemania (1986) se calcularon en 2,3 x 106 toneladas. Las emisiones naturales a nivel mundial (1982) se estimaron en 750 x 106 toneladas. De ellas, las emisiones generadas por acción antrópica (s.RÖMPP, 1988) se elevaron a 100 x 106 toneladas.

TOXICIDAD

Seres humanos: 25 mg/m3 (promedio anual) creciente frecuencia de afecciones de las vías respiratorias profundas, s.UN-ECE, 1984)
  225 mg/m3 (promedio anual) creciente frecuencia de síntomas respiratorios; disminución de la función pulmonar en niños de 5 años, s.UN-ECE, 1984
  200 mg/m3 (máx. diario, 30 min) significativo incremento de casos de falso Krupp en niños, s.AFRL, 1987
  200 mg/m3 (valores de 24h) aumento de la mortalidad entre personas mayores, s.AFRL, 1987
  1,3 mg/m3 (40 min) estenosis de las vías respiratorias en asmáticos; s.AFRL, 1987
  53,3 mg/m3 (10-30 min) fuertes irritaciones, muy desagradables; s.DFG, 1988
  133,2 mg/m3 (60 min) intensa irritación de las mucosas, neumorragia y edema pulmonar, espasmo de glotis con riesgo de asfixia, s.DFG, 1988
Mamíferos:    
Ratones CL50 346 mg/m3 (24h) s.DFG, 1988
  CL 1598 mg/m3 (5h) s.DFG, 1988
  CL 2130 mg/m3 (20 min) s.DFG, 1988
Conejos CL50 679 mg/m3 (24h) s.DFG, 1988
  CL 2130 mg/m3 (1h) (después de 7d) s.DFG, 1988
Hámsters CL 1065 mg/m3 (6h) s.DFG, 1988
Cobayas CL50 1076 mg/m3 (24h) s.DFG, 1988
Insectos: CL 2% V (6h) s.RÖMPP, 1988
Plantas:    
Diversas especies >20 mg/m3 ,promedio anual, lesiones visibles s.AFRL, 1987
Abetos 30-40 mg/m3 ,promedio anual, lesiones s.VDI, 1978
  50-70 mg/m3,promedio anual, lesiones severas s.VDI, 1978
Plantas de cultivo 50 mg/m3, 90 días, lesiones s.DFG, 1988
Pinos (zona del Ruhr) >80 mg/m3, prom., período vegetat., daños iniciales s.VDI, 1978
Diversas especies 2,7-5,5 mg/m3, a pocas horas, lesiones agudas 1) s.ULLMANN, 1984


Sensibilidad de las plantas superiores (UBA, 1980):

Muy sensibles Haba Grosella Arvejilla Nogal
  Abeto Douglas Trébol Espinacas  
  Arveja / guisante Lupín Uva espina  
  Abeto Alfalfa Pino  
Sensibles        
  Tilo Pino común Avena Poroto/alubia/judía/frijol
   Haya común Pino Weymouth Centeno Colza
  Manzana Alerce/lárice Trigo  
  Avellana Cebada Lechuga  
Menos sensibles Arce Papa Plátano Tomate
  Haya Repollo/cd Prunus sp. Enebro/junípero
  Tejo Puerro Rododendro Sauce
  Encina/roble Tuya/árbol de la vida Acacia Vid
  Frutilla/fresa Maíz Nabo  
  Aliso Zanahoria Ciprés falso  
  Lila Álamo/chopo Pino negro  

Nota: 1) Necrosis foliar, inhibición de la fotosíntesis

Efectos característicos

Seres humanos/mamíferos:
Opacamiento de la córnea (queratitis), dificultad para respirar, inflamación de los órganos respiratorios e irritación ocular por formación de ácido sulfuroso sobre las mucosas húmedas; alteraciones psíquicas; edema pulmonar; bronquitis, paro cardíaco y colapso circulatorio. El trióxido de azufre (SO3) produce efectos similares.

Plantas:
Lesiones visibles de las partes aéreas de la planta por acción directa. El SO2 ingresa a las hojas a través de los estomas y, al afectar el mecanismo de apertura de los poros, perturba los aspectos fisiológicos y bioquímicos de la fotosíntesis, la respiración y la transpiración de las plantas; también se producen lesiones indirectas, especialmente por acidificación del suelo (lesiones de la micorriza) y alteración del crecimiento.

COMPORTAMIENTO EN EL MEDIO AMBIENTE

Agua:
El dióxido de azufre ingresa a los cuerpos de agua superficiales y subterráneos por deposición seca y mojada. La solución acuosa reacciona como un ácido fuerte. En Alemania, el dióxido de azufre se encuadra en el grupo de sustancias clasificadas como "Amenaza para el agua", lo mismo que el ácido sulfúrico y el ácido sulfuroso.

Aire:
El SO2 es higroscópico en la atmósfera y forma  aerosoles de ácido sulfúrico y sulfuroso que luego forman parte de la lluvia ácida. La intensidad de formación de aerosoles y el período de permanencia de los aerosoles en la atmósfera dependen de las condiciones meteorológicas reinantes y de la cantidad de impurezas catalíticas presentes en el aire. El tiempo medio de permanencia en la atmósfera asciende a unos 3-5 días, de modo que la sustancia puede ser transportada hasta grandes distancias.
Suelo:

Las inmisiones húmedas y secas provenientes de la atmósfera constituyen las fuentes más importantes de acumulación del azufre en el suelo. Las partículas secas consisten principalmente en (NH4)2SO4, (NH4)3H(SO4)2, CaSO4 y MgSO4 con un pequeño porcentaje de compuestos de azufre orgánico.

El SO2 y los productos de su transformación son los principales responsables de la acidificación de los suelos, especialmente cuando los sistemas de amortiguación del suelo no pueden neutralizar a los ácidos que ingresan por deposición directa o por transformación de los sulfatos sólidos. Los daños que se originan no dependen específicamente de la sustancia. Casi todas las reacciones en el suelo dependen del pH: tanto la desorción de muchas sustancias que producen efectos adversos como el deslavado por percolación de los nutrientes aumentan a medida que se va incrementando el grado de acidificación de los suelos.

Degradación, productos de la descomposición, tiempo de vida media:
De acuerdo con lo explicado anteriormente (véase "Aire" y "Suelo"), el SO2 se oxida rápidamente y es muy reactivo. El ácido sulfúrico y el ácido sulfuroso son los productos de las reacciones más importantes y más relevantes para el medio ambiente.

Sinergias / antagonismos:
Sobre este tema se han realizado numerosos experimentos, realizados generalmente bajo condiciones normalizadas pero, debido a la complejidad de los factores y vías de impactación involucradas, no es posible indicar datos cuantitativos para las condiciones naturales. No obstante, se tiene la certeza que el impacto del SO2 aumenta en forma más que aditiva cuando actúa en combinación con otros gases nocivos (por ej., con el NOx o el HF).

ESTÁNDARES AMBIENTALES

Medio / receptor Ámbito País/orga nismo Status Valor Norma Observaciones Fuente
Aire:   Canadá (L) 0,06 mg/m3     s.DORNIER, 1984
    Canadá (L) 0,06 mg/m3   media anual s.DORNIER, 1984
    Canadá (L) 0,3 mg/m3   24h s.DORNIER, 1984
    Canadá (L) 0,9 mg/m3   1h s.DORNIER, 1984
    Suiza (L) 0,03 mg/m3   media anual s.WEIDNER, 1986
    Suiza (L) 0,4 mg/m3   24h s.DORNIER, 1984
    Suiza (L) 0,26 mg/m3   1 mes s.DORNIER, 1984
    Suiza (L) 0,7 mg/m3   2 h s.DORNIER, 1984
    Checoslov. (L) 0,15 mg/m3   24h s.DORNIER, 1984
    Checoslov. (L) 0,5 mg/m3   30 min s.CEA, 1985
    RFA L 0,14 mg/m3 IW1 1 año - media aritmética s. LT-Aire, 1986
    RFA L 0,40 mg/m3 IW2 1 año 4) s. LT-Aire, 1986
    RFA L 1 mg/m3 MIK 30 min s.BAUM, 1988
    RFA L 0,3 mg/m3 MIK 24h s.BAUM, 1988
    RFA L 0,1 mg/m3 MIK 1 año s.BAUM, 1988
    RFA G 0,05-0,06 mg/m3   previsto p/ áreas poco contamin. s.UBA, 1989
    RDA (L) 0,15 mg/m3   24h s.DORNIER, 1984
    RDA (L) 0,5 mg/m3   30 min s.DORNIER, 1984
    Dinamarca (L) 0,14 mg/m3   1 año s.WEIDNER, 1986
    España (L) 0,065 mg/m3   1 año s.WEIDNER, 1986
    CE G 0,1-0,15 mg/m3   24h CE, 1980
    CE G 0,04-0,06 mg/m3   1 año CE, 1980
    CE G 0,08 mg/m3   1 año > 40 3) CE, 1980
    CE G 0,12 mg/m3   1 año <= 40 3) CE, 1980
    CE G 0,13 mg/m3   1 díainvierno > 60 3) CE, 1980
    CE G 0,18 mg/m3   1 díainvierno <= 60 3) CE, 1980
    CE G 0,25 mg/m3   1 año > 150 3)4) CE, 1980
    CE G 0,35 mg/m3   1 año <= 150 3)4) CE, 1980
    Francia (L) como CE   1 año s.WEIDNER, 1986
    G.Bretaña (L) como CE   1 año s.WEIDNER, 1986
    Grecia (L) como CE   1 año s.WEIDNER, 1986
    Hungría (L) 1,15 mg/m3   24h, áreas protegidas s.DORNIER, 1984
    Hungría (L) 1 mg/m3   30 min, áreas protegidas s.DORNIER, 1984
    Hungría (L) 0,5 mg/m3   24h, áreas especialm. proteg. s.DORNIER, 1984
    Hungría (L) 0,5 mg/m3   30 min, áreas especialm. proteg. s.DORNIER, 1984
    Italia (L) como CE   1 año s.WEIDNER, 1986
    Italia (L) 0,38 mg/m3   24h s.DORNIER, 1984
    Italia (L) 0,75 mg/m3   30 min s.DORNIER, 1984
    Israel (L) 0,26 mg/m3   24h s.DORNIER, 1984
    Israel (L) 0,78 mg/m3   30 min s.DORNIER, 1984
    Irlanda (L) como CE   1 año s.WEIDNER, 1986
    Japón (L) 0,11 mg/m3   24h / 1 año s.DORNIER, 1984
    Japón (L) 0,29 mg/m3   1h s.DORNIER, 1984
    Luxemb. (L) como CE   1 año s.WEIDNER, 1986
    Noruega (L) 0,025-0,06 mg/m3   1 año s.WEIDNER, 1986
    Noruega (L) 0,2 mg/m3 (+2%)   24h s.DORNIER, 1984
    Noruega (L) 0,4 mg/m3 (+2%)   1h s.DORNIER, 1984
    P.Bajos G 0,075 mg/m3   1año 50% del prom. de 24h s.WEIDNER, 1986
    P.Bajos G 0,20 mg/m3   1año 95% del prom. de 24h s.UBA,1980
    P.Bajos G 0,25 mg/m3   1año 98% del porm. de 24h s.WEIDNER, 1986
    P.Bajos   0,15 mg/m3   1 año s.DORNIER, 1984
    P.Bajos   0,3 mg/m3 (+2%)   24h + 2% s.DORNIER, 1984
    P.Bajos   0,5 mg/m3   24h + 0,3% ; 1d/año s.DORNIER, 1984
    Polonia   0,075 mg/m3   24h, áreas especialm. proteg. s.DORNIER, 1984
    Polonia   0,25 mg/m3   20 min, áreas espec. proteg. s.DORNIER, 1984
  Emisión RFA L 500 mg/m3   flujo masivo ³ 50 g/h5) s. LT-Aire, 1986
  Lug. de trab. RFA L 5 mg/m3 MAK   s. DFG, 1994
    Polonia   0,35 mg/m3   24 h, áreas protegida s.DORNIER, 1984
    Polonia   0,9 mg/m3   20 min, áreas protegida s.DORNIER, 1984
    Suecia   0,06 mg/m3   1 año s.DORNIER, 1984
    Suecia   0,75 mg/m3   1 h s.DORNIER, 1984
    Suecia   0,10 mg/m3   octubre a marzo s.DORNIER, 1984
    Suecia   0,30 mg/m3   24h s.DORNIER, 1984
    Finlandia (L) 0,04 mg/m3   1 año s.WEIDNER, 1986
    Finlandia (L) 0,25 mg/m3   24h s.DORNIER, 1984
    Finlandia (L) 0,7 mg/m3   30 min s.DORNIER, 1984
    URSS (L) 0,05 mg/m3   24h, zonas urbanas s.DORNIER, 1984
    URSS (L) 0,5 mg/m3   30 min, zonas urbanas s.DORNIER, 1984
    TU (L) 0,15 mg/m3   24h, zonas urbanas s.DORNIER, 1984
    TU G 0,30 mg/m3   24 h, zonas industr. s.DORNIER, 1984
    EEUU (L) 2 ppm TWA   s.ACGIH, 1986
    EEUU (L) 5 mg/m3 TWA   s.ACGIH, 1986
    EEUU (L) 5 ppm STEL   s.ACGIH, 1986
    EEUU (L) 10 mg/m3 STEL   s.ACGIH, 1986
    OMS G 0,1-0,15 mg/m3   24h 1) OMS, 1979
    OMS G 0,04-0,06 mg/m3   1 año OMS, 1979
    OMS G 0,5 mg/m3   10 min 2) OMS, 1987
    OMS G 0,35 mg/m3   1h 2) OMS, 1987
    OMS G 0,125 mg/m3   24h 2) OMS, 1987
    OMS G 0,05 mg/m3   1año 2) OMS, 1987
    Yugoslav. (L) 0,15 mg/m3   24h s.DORNIER, 1984
    Yugoslav. (L) 0,5 mg/m3   30 min s.DORNIER, 1984
Agua:   RFA G   WGK1   s.ROTH, 1989

Notas:

1) Valor medio, máx. 7 transgresiones por año.
2) Recomendaciones para Europa.
3) Con un contenido dado de polvo en suspensión (en m g/m3); medias.
4) 98% del porcentaje de la frecuencia acumulada todos los valores medios diarios del año.
5) SO2 y SO3 están designados bajo el símbolo SO2

VALORES CONSIDERADOS EN LAS ORDENANZAS SOBRE SMOG EN LOS ESTADOS FEDERALES DE ALEMANIA

Estado Preaviso Alarma - Grado I Alarma - Grado II
B1) SO2 + 1,3 x
polvo en susp. > 1,1 mg/m3
ó
SO2 > 0,60 mg/m3
SO2 + 1,3 x
polvo en susp. > 1,4 mg/m3
ó
SO2 > 1,20 mg/m3
SO2 + 1,3 x
polvo en susp. > 1,7 mg/m3
ó
SO2 > 1,80 mg/m3
B2)   SO2 + 1,3 x
polvo en susp. > 1,1 mg/m3
SO2 + 1,3 x
polvo en susp. > 1,4 mg/m3
HH3) SO2 + 2,0 x
polvo en susp. > 1,1 mg/m3
ó
SO2 > 0,60 mg/m3
SO2 + 2,0 x
polvo en susp. > 1,4 mg/m3
ó
SO2 > 1,20 mg/m3
SO2 + 2,0 x
polvo en susp. > 1,7 mg/m3
ó
SO2 > 1,80 mg/m3
HH4)   SO2 + 2,0 x
polvo en susp. > 1,1 mg/m3
SO2 + 2,0 x
polvo en susp. > 1,4 mg/m3

Baja Sajonia 5); Renania del Norte-Westfalia; Hesse; Renania-Palatinado; Sarre 5); Baden-Wurtemberg y Baviera 5): todos los valores como para Hamburgo (HH); los estados federales marcados con números índice presentan divergencias en los métodos de obtención de los valores límite (véanse las observaciones correspondientes).

Notas: 1,3x ó 2,0x son coeficientes, con los que se multiplica el polvo flotante.
1) Berlín: promedio de 21h y promedio de las últimas 3 h.
2) Berlín: medición continua durante 72 h (valores medios de 21 h)
3) Hamburgo: promedio de 24 h y promedio de las últimas 3 h.
4) Hamburgo: medición continua durante 72 h (valores medios de 24 h)
5) Promedio de 24 h/medición continua durante 72 h (promedios de 24 h).

VALORES COMPARATIVOS / DE REFERENCIA

Los promedios anuales oscilan en Alemania entre 0,01 Y 0,08 mg/m3. Las planicies del norte de Alemania tienen, debido a las favorables condiciones meteorológicas, promedios anuales de solamente 0,01-0,02 mg/m3. Valores similares se pueden hallar en las zonas montañosas del sur de Alemania y en los Alpes. Se registran valores más altos (entre 0,06 y 0,08 mg/m3) en las aglomeraciones urbanas como por ejemplo en las cuencas del Ruhr y del Rin/Meno o en Berlín. En las regiones rurales de la frontera este de Alemania, las emisiones provenientes de focos regionales (especialmente de Polonia y Checoslovaquia) contribuyen considerablemente a la concentración de SO2 en tales regiones. En algunas ocasiones, la concentración en estas zonas rurales alcanzan valores de hasta 2 mg/m3 y, en consecuencia, puede ascender a los valores de los niveles de alarma de la ordenanza que reglamenta el comportamiento en caso de smog de tales países (Regional Smog Order) (UBA, 1989).

Valores aproximados para valores medios de inmisiones SO2 (promedios anuales) (SRU, 1988):

"Zonas de aire puro" 0,005 mg/m3
Zonas rurales 0,005-0,04 mg/m3
Zonas densamente pobladas 0,03 -0,1 mg/m3
Zonas céntricas urbanas 0,14 mg/m3

En zonas densamente pobladas, la contaminación a corto plazo típica (percentil 98 de los valores de 30 min) oscila entre 0,2 y 0,3 mg/m3 En las zonas más contaminadas, se alcanzaron valores de 1,2 mg/m3 (BOTTROP, 1982) e incluso 1,7 mg/m3 en algunos puntos individuales de medición (LÜNEN- BRAMBAUER, 1981).

EVALUACIÓN Y OBSERVACIONES

Los animales de laboratorio utilizados hasta el presente en los ensayos para determinar la toxicidad son, evidentemente, mucho menos sensibles al azufre que el ser humano. Incluso la cobaya, que es el animalito más sensible, soporta durante períodos prolongados concentraciones que el ser humano no toleraría ni siquiera durante períodos cortos (DFL, 1988 - pag. 14).

El dióxido de azufre pertenece a aquellos compuestos químicos que han sido contemplados en gran cantidad de legislaciones. Se dispone de una gran cantidad de valores límite y orientativos correspondientes a distintos países y provenientes de diversas fuentes. Los valores para el SO2 están sujetos a modificaciones relativamente rápidas, a diferencia de los que ocurre con muchas otras sustancias.
Cuando se hace una comparación de los muchos valores de que se dispone, es especialmente importante considerar el modo de cálculo (mediana, media aritmética, indicación de tiempos o marco temporal, percentiles, etc.). Los valores presentados de los Países Bajos y de la Comunidad Europea (CE) constituyen en este sentido, buenos ejemplos.

UBA (1980) presenta una comparación de las instalaciones técnicas, indica el contenido de azufre de las materias primas provenientes de diferentes países y esboza diferentes escenarios.

Debemos hacer una distinción entre el SO2 producido para procesos industriales (por ej. para la producción de ácido sulfúrico) y el SO2 que es emitido. Aun cuando la mayor parte del SO2 es generado espontáneamente en la naturaleza, deben reducirse las emisiones causadas por los seres humanos, especialmente las provenientes de procesos de combustión.