Depósito Legal ppi 201502ZU4668
Vol. 26, No 3, 4
Julio - Diciembre 2018
An International Refereed Scientic Journal
of the Facultad Experimental de Ciencias
at the Universidad del Zulia
Esta publicación cientíca en
formato digital es continuidad
de la revista impresa
Depósito Legal: pp 199302ZU47
ISSN: 1315-2076
Scientic Journal from the Experimental Faculty of Sciences,
at the Universidad del Zulia Volume 26 Especial N° 3, 4, Julio - Diciembre 2018
CIENCIA 26 (3,4), 79 - 83, 2018
Maracaibo, Venezuela
Evaluación preliminar del pH de las lluvias en la ciudad de
Portoviejo, Ecuador
Yulixis Cano*, Ligbel Sánchez, Julio Torres Puentes, Mariuxi Litardo Velásquez
Laboratorio de Ciencias Ambientales. Departamento de Química. Instituto de Ciencias Básicas,
Universidad Técnica de Manabí, Portoviejo, Ecuador
*yulixis.cano@utm.edu.ec
Recibido: 15-07-18 Aceptado: 03-09-18
Resumen
Las lluvias naturales globales generalmente presentan un valor de pH de 5,6, debido a la disolución del CO
2
atmosférico en el agua de lluvia. Se recolectaron muestras de lluvia por evento en dos sitios de la ciudad de
Portoviejo, Ecuador, en el año 2018. El periodo de muestreo correspondió a la época húmeda de los primeros
cinco meses del año. Las lluvias de Portoviejo presentaron valores por encima al pH natural de las lluvias,
pHPPV= 6,09 - 6,81, mostrando que la atmósfera posee una inuencia de especies químicas alcalinas. El 21%
de las lluvias de ambos sitios de muestreo presentó el pH más alcalino, 7,5 - 8,0; esto se debe a la neutralización
que ejercen los componentes alcalinos provenientes de las actividades antropogénicas de la región. Se estima
que las sustancias químicas causantes del pH alcalino en la lluvia son especies de NH
4
+
como consecuencia de la
actividad agrícola, y partículas de Ca
2+
y Mg
2+
provenientes de la explotación de canteras de caliza, siendo estas
dos actividades antropogénicas las principales de la región del litoral ecuatoriano.
Palabras clave: lluvias alcalinas, atmósfera alcalina, contaminación atmosférica, Litoral ecuatoriano
Preliminary evaluation of the pH of the rains in the city of Portoviejo, Ecuador
Abstract
Global natural rains generally have a value pH of 5.6, due to dissolution of atmospheric CO
2
in rainwater.
Rain samples per event were collected at two sites in the Portoviejo´s city, Ecuador, in 2018. The sampling
period corresponded to the wet season of the rst ve months of the year. The Portoviejo rains presented
values above the natural pH of the rains, pHPPV = 6.09 - 6.81, showing that the atmosphere has an inuence of
alkaline chemical species. 21% of the rains from both sampling sites had the most alkaline pH, 7.5 - 8.0; this is
due to the neutralization of the alkaline components from anthropogenic activities in the region. It´s estimated
the chemical substances are causing the increase in the pH of the rain are NH
4
+
species as a consequence of
agricultural activity, and Ca
2+
and Mg
2+
particles from mining of limestone quarries, these two activities being
the main ones in the region of Ecuadorian littoral.
Key words: alkaline rains, alkaline atmosphere, atmospheric pollution, Ecuadorian Littoral
DOI: https://www.doi.org/10.5281/zenodo.5590926
80 Evaluación preliminar del pH de las lluvias en la ciudad de Portoviejo, Ecuador
Scientic Journal from the Experimental Faculty of Sciences,
at the Universidad del Zulia Volume 26 Especial N° 3, 4, Julio - Diciembre 2018
Introducción
El CO
2
atmosférico se disuelve en el agua de
lluvia (ec. 1-2) alterando la concentración de iones
hidrónios (H
3
O
+
) y estableciendo el pH a 5,6 cuando
se trata de una lluvia natural; encontrar lluvias con
un pH por encima de este valor permite denirlas
como lluvias alcalinas.
1
CO
2
(g) CO
2
(ac)
ec. 1
CO
2
(ac)+H
2
O H
+
(ac)+HCO
3
-
(ac)
ec. 2
Las lluvias alcalinas son consecuencia directa
de una atmósfera alcalina, lo que se traduce en que
especies químicas al contacto con el agua de lluvia
se transforman en compuestos capaces de disminuir
la concentración de iones hidrónios (H
3
O
+
),
aumentando el pH de la lluvia.
2
Las sustancias
químicas en la atmósfera capaces de aumentar el pH
de la lluvia suelen ser: especies de amonio (NH
4
+
)
como producto de la transformación del amoniaco
o urea empleados en la agricultura, partículas de
calcio y magnesio (Ca
2+
y Mg
2+
) provenientes de
la explotación minera de canteras, así como otros
compuestos orgánicos volátiles que acompañan a
estas actividades antropogénicas.
3
Como es bien
conocido en Ecuador, especícamente en ciudades
cercanas a Portoviejo, existen un sinnúmero de
canteras de caliza a cielo abierto que están en plena
explotación,
4
lo que conlleva a la incorporación de los
compuestos químicos mencionados anteriormente,
en forma de partículas de tamaño microscópico
(entre 1 y 10 mm de diámetro) en la atmósfera,
alterando la química y el balance iónico de la misma.
La actividad económica de explotación de canteras
es una fuente antropogénica de gran inuencia
sobre la atmósfera de la región, así como a las
emisiones de NH
4
+
provenientes de la agricultura,
que también son un contribuyente a la atmósfera
en la ciudad de Portoviejo. La acción de los vientos
sobre las fuentes de emisión de especies Ca
2+
, Mg
2+
y NH
4
+
, favorece a la formación de una atmósfera
alcalina en la ciudad. Las especies químicas
orgánicas e inorgánicas emitidas en los procesos
antes mencionados, al ser disueltas o arrastradas
por las lluvias hacia las ciudades o poblados, pueden
generar cambios químicos y bioquímicos en la salud
de sus habitantes, tales como conjuntivitis alérgica,
blefaritis, bronquitis y neumoconiosis, entre otras
enfermedades respiratorias y oculares.
5,6
El propósito de esta investigación es evaluar
el pH de las lluvias de la ciudad de Portoviejo en
la época húmeda del año 2018, como un estudio
preliminar de la química atmosférica en esta región
del Litoral Ecuatoriano.
Materiales y Métodos
La ciudad de Portoviejo se encuentra situada en
zona Litoral Ecuatoriano, en la Provincia de Manabí,
entre las siguientes coordenadas: 1°03’16.5” de
Latitud Sur y 80°27’26.7” de Longitud Oeste.
7
Posee
un clima cálido ecuatorial con una temperatura
promedio de 25,5°C y una elevación respecto al
mar de 60 m. Tiene una población aproximada de
210.000 habitantes. En Portoviejo se presenta un
régimen de lluvia que se extiende desde noviembre
hasta mayo, exhibiendo una distribución unimodal,
con un máximo de precipitación en el mes de febrero
y un mínimo en noviembre.
8
Las muestras de lluvia se recolectaron por evento
durante el período de lluvia, desde enero a mayo del
año 2018 (n=13 eventos) en dos sitios de muestreo
de la ciudad: sitio A en la zona oeste (1°02´40.4”S
80°28´50.5”W) y sitio B en la zona sur (1°03´53.7”S
80°27´15.5”W), utilizando colectores manuales a
una distancia de 3 m de altura (Figura 1).
Finalizado cada evento de lluvia se midió in situ
el volumen recolectado, el pH y la conductividad de
cada muestra según lo establece la literatura.
9
Se
prepararon cinco (5) blancos de agua destilada y,
usando el mismo procedimiento, se determinaron
sus pH y conductividad. El pH y la conductividad
de las muestras de lluvia se midieron empleando un
pH-metro, marca OAKTON, modelo pH 510 series.
Figura 1. Mapa de Ecuador y de
Portoviejo. Ubicación de los sitios de
recolección de muestras: Sitio A y Sitio B
Resultados y Discusión
La Tabla 1 presenta los valores de pH encontrados
para cada evento de lluvia colectado en los dos sitios
muestreo de la ciudad de Portoviejo. Los pH de las
lluvias presentaron valores máximos y mínimos
entre 6,04 y 7,79; el promedio pesado en volumen
(PPV) del pH en el Sitio A fue 6,81, y en el Sitio B fue
81Cano, Sánchez, Torres y Litardo/ Ciencia Vol. 26, Número Especial (2018) 79-83
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6,09, mostrando ambos sitios valores alcalinos con
respecto al pH natural de lluvias (>5,6). Esto permite
estimar la inuencia principalmente de especies
inorgánicas NH
4
+
, Ca
2+
y Mg
2+
, provenientes de las
actividades antropogénicas de la región.
10,11
Tabla 1. Valores de pH encontrados en los eventos de lluvia producidos en los sitios A y B de
la ciudad de Portoviejo, período enero-mayo 2018
SITIO A SITIO B
Mes
No.
muestra
Sitio A
Fecha pH
Volumen
(mL)
No.
muestra
Sitio B
Fecha pH
Volumen
(mL)
Enero ------No fue suciente muestra------ --------No fue suciente muestra-----
Febrero
1 06/02/2018 7,18 630 1 14-15/02/2018 6,04 150
2 15/02/2018 6,26 550 2 15-16/02/2018 6,42 720
3 19/02/2018 6,34 130 3 19/02/2018 6,31 3000
4 21/02/2018 6,90 470 4 19-20/02/2018 6,26 1000
Marzo
5 04/03/2018 7,61 510 5 04-05/03/2018 7,74 415
6 07/03/2018 6,63 450 ----------No fue suciente muestra-----
7 20/03/2018 7,27 755 6 20-21/03/2018 7,04
300
Abril ------No fue suciente muestra------
7 23/04/2018 6,51
180
8 28/04/2018 7,35
620
Mayo
8 7-8/05/2018 7,27 107 9 8-9/05/2017 7,79
550
9 8-9/05/2018 7,87 496 10 09/05/2018 6,17
1130
La distribución de la frecuencia de los valores
de pH en los eventos de lluvia exhibe que un 22%
de las muestras poseen un pH cercano a 5,6 (pH
natural) en el Sitio A, y en el Sitio B, el 50% de los
eventos evidenciaron un pH más cercano a 7. En la
Figura 2 se puede observar que alrededor del 21%
de las lluvias de ambos sitios presentaron el valor
de pH más alcalino encontrado en este muestreo,
entre 7,5 y 8,0, este efecto se mide por primera vez
en un estudio de este tipo, y se estima que puede ser
una consecuencia directa de la neutralización que
ejercen los componentes alcalinos provenientes de
las actividades antropogénicas en la región.
En el Sitio A, la frecuencia máxima de
precipitación se encontró en el rango de pH de 7,0 a
7,5 (33% de los eventos); por otro lado, en el Sitio B,
la mayor frecuencia de precipitación se presentó en
el rango de valores de 6,0 a 6,5, abarcando un 50%
de los eventos.
Figura 2. Distribución de valores
encontrados de pH en las muestras de lluvia
de la ciudad de Portoviejo, Sitios A y B, en el
periodo enero-mayo 2018.
82 Evaluación preliminar del pH de las lluvias en la ciudad de Portoviejo, Ecuador
Scientic Journal from the Experimental Faculty of Sciences,
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Este comportamiento en la distribución de
valores de pH, permite establecer que el mayor
volumen de lluvia que precipita sobre la ciudad de
Portoviejo posee un pH por encima del valor natural
de lluvia global.
Por estudios realizados en otros lugares, se
conoce que las especies alcalinas de mayor presencia
e importancia en el balance iónico de la atmósfera
son las especies inorgánicas NH
4
+
, Ca
2+
y Mg
2+
, por
lo tanto, se prevé la presencia de alguno o todos
estos iones en la atmósfera de Portoviejo, debido a
las actividades antrópicas desarrolladas en la región
(agricultura y minería de caliza a cielo abierto).
12-17
En estudios de pH en lluvia realizados en la
región continental de América del Sur, se muestran
condiciones atmosféricas variadas: en Maracaibo,
Venezuela, siendo una zona costera y con un
crecimiento urbano importante, se han encontrado
lluvias ligeramente ácidas (pHPPV=4,8) a causa
del incremento de contaminación antropogénica
principalmente de iones SO
4
2-
, Cl
-
y NO
3
-
;
1
por otra
parte, en Salta, Argentina, se midieron niveles de
acidez en lluvias y se obtuvieron valores similares a los
de la lluvia natural (pHPPV=5,52) que, acompañado
de otras evaluaciones realizadas, permite concluir
que no hay grandes aportes de contaminación
antrópica en esta ciudad.
18
En un trabajo publicado
de la ciudad de Quito, Ecuador, se muestra como los
pH de lluvia presentan valores por debajo de 5,6 en
un 50% de las muestras recolectadas, mientras que
se detectan pH básicos al occidente de la ciudad,
donde hay mayor inuencia por la vegetación de la
ladera de Pichincha, permitiendo la neutralización
de la acidez atmosférica.
19
En la Amazonía de Brasil,
donde la inuencia de los incendios forestales altera
gravemente toda la atmósfera de esta zona, se realizó
un estudio de pH en lluvias donde se determinó un
promedio cercano al valor de la lluvia natural de 5,4
(min-max = 2,7-8,5): los eventos de lluvia ácida con
valores de pH inferiores a 4,7 alcanzaron el 25 %, y
el 60 % de ellos tuvieron valores inferiores a 5,6.
20
Esta caracterización química de las lluvias en la
ciudad de Portoviejo, permiten reexionar y, en el
futuro, relacionar esta realidad con la prevalencia
de enfermedades oculares o respiratorias en sus
pobladores, ya que existen evidencias de que la
contaminación atmosférica aumenta las afecciones
de salud del tipo: conjuntivitis, blefaritis, bronquitis,
neumoconiosis benigna y enfermedad pulmonar
obstructiva crónica (EPOC).
5,6
Según la OMS la
contaminación atmosférica en las ciudades y zonas
rurales de todo el mundo provoca cada año 4,2
millones de defunciones prematuras.
21
Conclusión
Se concluye que las lluvias de la ciudad de
Portoviejo pueden ser consideradas como alcalinas
(pHPPV = 6,09 - 6,81), ya que los eventos de mayor
volumen poseen valores de pH por encima del valor
natural para lluvias globales (pH=5,6). Se estima
que la gran inuencia de las fuentes antrópicas de
la región, como la explotación de las canteras de
caliza y las actividades agrícolas de la zona, son las
principales responsables de este efecto atmosférico
debido a la emisión de contaminantes inorgánicos
como NH
4
+
, Ca
2+
y Mg
2+
.
Agradecimiento
Se agradece a la Universidad Técnica de Manabí
(UTM) y al Instituto de Investigación de la UTM
por el nanciamiento de este trabajo a través del
proyecto de investigación: “Evaluación preliminar
de los niveles de acidez - basicidad de las lluvias,
depositación seca y su composición iónica soluble
en dos sitios de Portoviejo, Manabí, Ecuador”.
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Esta revista fue editada en formato digital y publicada
en diciembre de 2018, por el Fondo Editorial Serbiluz,
Universidad del Zulia. Maracaibo-Venezuela
Vol.26 Nº3, 4
