DESCRIPCIÓN

CONTAMINACIÓN AMBIENTAL OCASIONADA POR LA QUEMA  

DE LA CAÑA DE AZÚCAR 

Ejerce su influencia en más de 33 municipios del Valle del Cauca, seis (6) municipios del departamento del Cauca y cuatro (4) de Risaralda, en esta zona se siente más el impacto ambiental. Generado por la quema y la requema de la caña como práctica generalizada que forma parte de la cosecha. La quema como tal origina problemas en la calidad del aire; tales como: humo, pavesas y cenizas 

Pero en la actualidad se está demostrando que esta práctica aparentemente económica, está causando profundos cambios climáticos e innumerables deterioros en lo ambiental y productivo que hace que la tasa de ganancia a mediano y largo plazo se haga no sustentable y por el contrario su reducción se hace cada cosecha más y más prioritaria. 

ASOCAÑA inició a principios de la década del 90 una serie de estudios tendientes a evaluar la verdadera magnitud del problema, entre las que se destacan el realizado por la Universidad de la Salle (1991), el modelo de calidad del aire elaborado por FIPE ENVIROMENTAL (1992) y la evaluación del programa de quemas de caña en el Valle del Cauca, por David de Plitley, (1996) Con este apoyo, el procedimiento de quemas para cosecha se ha venido tecnificando en los últimos años, para mitigar las molestias que ocasiona en las comunidades vecinas la caída de pavesa, que se genera con la quema y que es arrastrada por el viento varios kilómetros (Asocaña, 1998) Se expide el Decreto 948 de 1.995 que establece como fecha límite el año 2005 para eliminar las quemas abiertas con fines agrícolas, y se definen las acciones necesarias para la reducción de las áreas de no – quema y requema de residuos, eliminando esta última práctica en su totalidad para el año 2.001. (Revista Cenicaña, No. 1.999, año 21). 9 En noviembre de 1996 el sector azucarero colombiano, se comprometió mediante convenio con el Ministerio del Medio Ambiente a prevenir y minimizar la contaminación ambiental generada en las actividades de producción de caña y azúcar. Las técnicas del compromiso se consignan en el convenio de concertación para una “producción limpia” en el sector azucarero, suscrito entre el Ministerio del Medio Ambiente, las corporaciones autónomas regionales del Valle del Cauca (CVC), Cauca (CRC) y Risaralda (Carder), los ingenios y cultivadores afiliados a Asocaña y la comunidad de Palmira. 

La quema y la requema del monocultivo de caña de azúcar Saccharum officinarum, se ha venido realizando en valle geográfico del río Cauca a partir de la década de los 70; antes no se quemaba el follaje de los cañales la cosecha se hacía en verde. Este manejo tradicional de la cosecha de caña de azúcar ha generado inconformidad entre los habitantes de las zonas vecinas a los cultivos, debido al humo, pavesas y cenizas originadas por dicha práctica, además por los profundos cambios climáticos que está causando; así como la fragmentación de los ecosistemas naturales y el agotamiento de dichos recursos, en general impactos ambientales, sociales y económicos. La conservación del medio ambiente, un manejo racional de los recursos naturales y un nuevo enfoque de la producción agropecuaria buscando la sostenibilidad de cada sistema en mediano y largo plazo, representa los desafíos más importantes en el ámbito mundial, los modelos de desarrollo predominantes en todo el mundo han desconocido la importancia de los factores ambientales, contribuyendo a agudizar la crisis actual, lo que obliga a pensar en nuevas alternativas y oportunidades, así surge el reto de buscar sistemas diversificados, integrados y sostenibles que generen una mayor productividad, basada en la utilización de los recursos propios que sin provocar la transformación de los ecosistemas permitan satisfacer las necesidades de una población en aumento. 

  

Para afrontar las anteriores circunstancias se requiere cambiar la forma de utilizar los recursos naturales, la adopción de tecnologías menos contaminantes y menos dependientes; esto es posible con el manejo agroecológico. Con este sistema se logra disminuir el impacto ambiental que genera la práctica convencional sobre el suelo, la atmósfera, la flora, la fauna y el agua. Cortando la caña en verde, utilizando el follaje como abono verde, integrando el cultivo de la caña con la producción animal se ha demostrado (Reserva Natural “El hatico” 1990) que se logran disminuir los costos de producción, se puede obtener mayor rendimiento de azúcar y contribuye en gran medida con la generación de empleo, un aporte social importante para el departamento. 

IMPORTANCIA DE LA INDUSTRIA AZUCARERA 

Colombia ocupa un lugar destacado en el contexto internacional de la industria azucarera. Las ventajas de localización geográfica del Valle del Cauca y la gran especialización de la industria en Colombia dan ventajas competitivas que benefician la industria en el país. En el cuadro No. 1, se presenta un resumen de los índices más importantes sobre los cuales se pueden comparar algunas de las industrias azucareras del mundo.  

Se tiene por objeto estudiar las diferencias relativas entre los países bien sea por factores climáticos, técnicos o comerciales. Se han escogido los países más representativos 14 de la industria en términos de avance tecnológico, de utilización de mano de obra y de detalles climáticos. Al estudiar el cuadro se concluye que en Colombia (Valle del Cauca) la productividad de una hectárea cultivada en caña de azúcar excede la del resto de las industrias del mundo en casi el doble. Mientras que en Colombia la productividad es de 96 toneladas por hectárea cultivada año, en países como Australia es de 69, Cuba 37 y Sur África de 43. La abrumadora diferencia se ocasiona por la excepcional condición geográfica del Valle del Cauca y por las técnicas de cultivo empleadas.  

El Valle del Cauca posee un microclima que, en primer lugar, permite tener grandes intervalos de temperaturas entre el día y la noche, segundo, mantiene un régimen de lluvias que provee una buena irrigación del cultivo y tercero, deja cosechar la caña todo el año. En Colombia el tiempo de cosecha es de 364 días mientras que en mejor de los casos es de 210 días como sucede en Sur África. Las técnicas de cultivo en Colombia se encuentran mecanizadas, los distritos de riego son extensos y las extensiones del cultivo son grandes condiciones que no se dan en otros países. El alto rendimiento de sacarosa (13%) aunado a la mayor productividad de caña por hectárea cultivada produce un resultado sobresaliente en cuanto a la cantidad de sacarosa extraída por hectárea cultivada. En Colombia este índice se sitúa en cerca de 13 toneladas de sacarosa por hectárea, mientras que en otros países como Estados Unidos está en 8.2 y China en 7. Por otra parte, en Colombia el índice de pureza del jugo es el mayor situándose en un 88%. Colombia posee la mejor utilización de la capacidad instalada para molienda con índice de 65%, mientras que 15 Estados Unidos solo alcanza el 25%. Esto se debe a que en Colombia los molinos y refinerías trabajan todo el año, mientras que en otros países es en períodos inferiores a un año.  

Otro índice que incide sobre la productividad de la industria es el rendimiento del corte; mientras en China un cortero hace una (1) ton./día. En Colombia hace 5 ton./día y en Brasil puede hacer 7 ton./día. En China el cortero tiene que limpiar la caña y además corta en verde; en Colombia el cortero corta caña quemada y no se le exige limpieza absoluta de la caña quemada y no se le exige limpieza absoluta de la caña y en Brasil las temperaturas son menores lo que hace que el cortero tenga un ambiente más amigable para el trabajo. También la distancia recorrida entre el sitio de cosecha y la fábrica así como el tiempo que transcurre entre quema, corte y molienda son muy importantes para que el rendimiento de sacarosa sea el óptimo; la demora en transporte trae consigo la fermentación de los jugos de la caña y por ende reduce el rendimiento de sacarosa extraída. En Australia la caña es transportada en trenes, en China en carretas haladas por bueyes, mientras que en la mayoría de los países se hace en camiones. (Ambiotect Ltda., 1997).  

En Colombia a partir de 1984, como consecuencia de los altos costos de los sistemas de transporte que se venían utilizando, se desarrolló un nuevo equipo; los tractores de alta potencia, con capacidad para 8 toneladas y baja presión sobre el suelo (alta flotación), acondicionados para alcanzar hasta 40 Km/h. (Giraldo. 1995). 16 A pesar de las restricciones en las quemas, en ningún país están totalmente prohibidas las quemas de caña de azúcar. En Australia, a pesar de tener totalmente mecanizada su cosecha, el uso de las quemas se extiende sobre el 50% del área cultivada de caña. En Estados Unidos, país donde existen gran cantidad de normas y restricciones ambientales, están permitidas las quemas de caña de azúcar.  

Existen razones técnicas, económicas y sociales, tales como el manejo de residuos, desplazamiento de fuerza laboral de corteros y altos valores de inversión en equipos, que impiden que el 100% de la caña se coseche en verde en cualquier país. Los países exportan su azúcar así: Australia exporta el 79% de su producción, Cuba el 51%, Brasil el 45% y Colombia el 41%. El consumo per cápita de azúcar en el mundo va desde cerca de 52 kilos por año en Australia, Brasil y Cuba hasta solo 6,7 kilos en China, Colombia tiene un consumo per cápita de 32.1 kilos por año, encontrándose cercano a los promedios de los mercados como el de los Estados Unidos y Sur África.  

INGENIOS AZUCAREROS POR ZONAS 

 La caña azucarera del Valle geográfico del río Cauca es procesada en trece ingenios que, por razones geográficas, algunos estudios estadísticos de Cenicaña los han agrupado de la siguiente manera: Zona Norte: comprende los departamentos de Caldas, Risaralda y norte del Valle y dentro de esta zona se encuentran los Ingenios Risaralda, Riopaila y San Carlos (afiliados a Asocaña) y La Carmelita (no-Afiliado). Zona Centro: ubicada totalmente en el departamento del Valle e incluye a los Ingenios Pichichi, Providencia, Manuelita y Central Tumaco (todos afiliados a Asocaña). Zona Sur: incluye tierras de los departamentos del Valle y Cauca. Comprende los Ingenios Mayagüez, Central Castilla, Incauca y la Cabaña (afiliados) y María Luisa (No afiliado). 

LA ACTIVIDAD DE LA QUEMA DE LA CAÑA DE AZÚCAR 

La práctica de la quema, es una técnica milenaria que el hombre ha utilizado para transformar los hábitats e independizarse y liberarse de la caza y de la recolección de frutos y raíces, pero al mismo tiempo la práctica abusiva de la quema, ha determinado profundas modificaciones climáticas en muchas zonas de la tierra, quedando amplias extensiones convertidas en sábanas, en tierras áridas y pobres e incluso desérticas. Los cultivos sometidos a la quema a campo abierto son bastantes; por ejemplo los residuos de trigo, arroz, papa, maní, tabaco, sorgo, soya, caña de azúcar, pastos y “malezas”. La quema de la caña de azúcar, no se sabe a ciencia cierta en que época comenzó, pero sí se conoce que proliferó después de la Segunda Guerra Mundial en Australia y Hawai, debido a la escasez de mano de obra y, también para el control de las plagas del cultivo como el “Barrenador” (perforadores del tallo) y de los roedores (Torres, 1989).  

Adicionalmente, las pelusas de la caña y su misma forma, afectaban la piel de los corteros. En Colombia, se quemaba en la década de los 60 algunas suertes con caña caída o enredada del tipo Hawai 37- 1933, 50-7209 y la de Bárbados, la cual se pagaba mejor, pero los alzadores (en esa época era manual) no les gustaba por las molestias que les ocasionaba. 26 La práctica generalizada de la quema de la caña de azúcar en Colombia, parece haberse iniciado en la década de los 70’s y fortalecido a mediados de la misma. Aunque existieron renuencias de los corteros y los sindicatos, por los efectos que les pudiera ocasionar la ceniza a su salud, se evidenció pronto el mayor tonelaje cortado, cuando se combinaron la caña erecta quemada y una mayor tecnología en el corte (aparición del machete australiano) y, en consecuencia un mayor salario de los trabajadores, llegando un buen cortero (“vaca”) a acumular hasta 14 Ton. en el día (sin quemar solamente cortaba hasta 7 Ton. (Cenicaña, 1990). Además al aumentar en extensión el cultivo de la caña, se desarrolló la utilización de alzadoras mecánicas, que requieren de una caña limpia de paja y tierra que se obtiene quemando el follaje. A partir de 1973, se implantaron las quemas dentro del paquete tecnológico del cultivo (Cenicaña, 1990). La quema de los campos de caña a punto de ser recolectados se efectúa de ordinario el día que precede al corte, esta operación debe realizarse con grandes precauciones para evitar que el fuego se comunique a las parcelas limítrofes. La quema de caña se realiza en forma programada cuando el contenido de sacarosa es óptimo en la caña. La quema se realiza ya sea utilizando quemadores manuales o quemadores de tractor (lanza-llamas). Los quemadores manuales funcionan por goteo y dejan caer gotas de combustible encendidas que a su vez prenden fuego a la caña. Los 27 lanzallamas transportados por tractor, utilizan ACPM (Diesel) para generar llama. La quema de precosecha se realiza con el objeto de facilitar el corte de la caña, reducir plagas y vectores peligrosos para el cultivo y la población de corteros, eliminar malezas y reciclar nutrientes al suelo tales como fósforo y potasio.  

De acuerdo a la forma de cultivo, las quemas se realizan por suertes, que es un área de terreno del orden de 20 hectáreas, que se siembra, cultiva y recoge al mismo tiempo. Las suertes se dividen en tablones, cultivos con áreas que varían entre tres y seis hectáreas, separados por callejones de unos 8 metros de ancho, que sirven en primera instancia como corredores cortafuegos y además permiten la circulación de la maquinaria utilizada para la quema, levante y transporte de la caña. La quema de un tablón tiene una duración que varía entre 15 a 30 minutos, dependiendo del área y de las condiciones del viento. Por lo general una suerte se quema el mismo día. El frente de llama avanza en la dirección opuesta a la del viento (contrafuego) y en centro de la misma se midieron temperaturas de 700ºC, que duran aproximadamente unos 30 segundos, para reducirse a 150ºC en unos minutos y a menos de 100ºC a los cinco minutos.  

El sector publicó una cartilla de procedimientos para realizar la quema, donde se dan las pautas que pretenden reducir los riesgos de incendio, facilitar el control de la quema, evitar la afectación de predios vecinos o 28 de zonas pobladas y obtener una combustión eficiente del material vegetal. La quema se realiza en lotes de máximo 5 ha. Si el tablón es mayor, se hace una brecha cortafuegos para subdividirlo. El supervisor de quema autoriza el procedimiento siempre y cuando las condiciones meteorológicas sean adecuadas. Para esto, se solicita por radio información al centro de control y se verifica en campo la dirección y velocidad del viento.  

Se utiliza la técnica de contrafuego para lograr una mejor combustión. El supervisor indica el costado al cual debe prenderse en primera instancia y a continuación, en caso de ser necesario se prende un segundo costado. El suelo está pendiente de controlar al fuego para evitar que se propague. Anualmente, se queman unas 150.000 hectáreas de caña en pie de las 190.000 ha cultivadas, lo que corresponde a un área entre 420 y 450 ha diarias, distribuidas aleatoriamente en toda el área sembrada, teniendo en cuenta:  

•  Un período promedio de edad de caña del orden de 13 a 14 meses,  

•  Un área aproximada de 10.000 ha es cosechada mecánicamente por el Ingenio Manuelita, [Símbolo] Un área similar corresponde a las zonas restringidas,  

•  Los días de quema al año varían entre 340 y 350. Los contaminantes del aire originados en esta labor son partículas, monóxido de carbono y compuesto volátiles (COV) 

Razones para la quema y requema de la caña de azúcar. La quema está dirigida a la eliminación del follaje de la caña en el momento de la cosecha. De esta forma, como se mencionó anteriormente, se incrementa la eficiencia de la mano de obra y disminuye el efecto de la pelusa en los corteros. 

•   La eliminación de las hojas secas suprime el deshoje manual y, por consiguiente, disminuye la cantidad y el coste de la mano de obra de la recolección.  
•  La eliminación de la paja facilita el riego por gravedad, la expansión de los abonos y los trabajos de cultivo de los retoños.  
•  Se reduce el contenido de materia extraña que se transporta y procesa.  

• Se acrecienta la concentración de sacarosa en los tallos.  
•   Deja el campo limpio sin chulquines y hojarasca, facilita las prácticas culturales de escarificación, aporcamiento y demás.  
•  El proceso de clarificación es más eficaz y la disposición de los residuos agrícolas es más económica.  

• La requema de residuos de hojas resultantes de la cosecha: - Facilita el manejo del cultivo, la subsolación y en general toda las prácticas culturales. - Evita la producción de la zoca.  

PROCESOS DE LA QUEMA DE LA CAÑA DE AZÚCAR 

Composición Química del Tallo de la Caña 

En general, el material vegetal que se somete a combustión está compuesto de diferentes elementos químicos tales como celulosa, hemicelulosa, lignina, un grupo de extractables, (aceites, pigmentos, minerales, y otras sustancias orgánicas) en diferentes proporciones. Una variación importante en la composición de al fuente la constituye el contenido de humedad tanto entre los diferentes tipos de cultivos como dentro del mismo tipo, dependiendo de su estado en referencia en contenido de agua en los tejidos (sequedad). Un análisis típico de la paja arrojó (Monsanto, 1977) los resultados siguientes: ANÁLISIS TÍPICO Y CALORÍFICO DE LA PAJA Carbono 36.00% Hidrógeno 5.00% Oxígeno 38.00% Nitrógeno 0.50% Humedad 15.75% Cenizas 4.75% Valor Calorífico 2.997 Kcal/kg * * (12.56 Mj/kg o 5.430 BTU/Lb). La composición química del tallo de la caña de azúcar es la de que más del 98% del tallo de la caña de azúcar son carbono, hidrógeno y oxígeno; el primero es tomado del aire, mientras que los otros dos son los componentes del agua, indicando la importancia de este elemento en este cultivo. La composición química es la siguiente: Agua: 74.50%; cenizas: 0.50%; fibras: 10%; Azúcares: 14%; compuestos nitrogenados: 0.04%; grasas y ceras: 0.20%; pectinas, gomas: 0.20%; ácidos libres 0.08%; ácidos combinados: 0.12%. Como se observa sólo el 0.70% del peso de la caña está constituida por elementos, que han sido objeto de profundos estudios, para poder determinar la cantidad óptima de estos en los requerimientos de fertilizantes. 

Composición Química de la Hoja de la Caña. La composición química de la hoja, es también muy variables, siendo influenciada por el clima, suelo, variedad, etc.; se considera que fluctúa entre los siguientes límites: Agua: 70 a 74%; cenizas: 2 a 5%; grasas: hasta 0.70%; sustancias nitrogenadas: 1.5 a 2.0%; fibras (celulosa, pentosanos y ligninas): 15 a 19%; y Azúcares: 2 a 4%. Además, se ha comprobado que la composición química de la caña está influenciada por la edad, mostrando la migración de sustancias de tejidos viejos y hojas secas hacia los tejidos nuevos y hojas verdes; esto indica también que antes que la cosecha se efectúe, la planta está incorporando, por la caída de las hojas secas sustancias minerales al suelo. 

Clasificación de los residuos agrícolas 

De acuerdo a la composición química de los residuos agrícolas puede subdividirse también en combustibles y no combustibles. Los últimos incluyen las cenizas inorgánicas y la humedad y se denominan con frecuencia como inertes. Los inertes no contribuyen significativamente a la energía liberada durante la combustión, pero actúan como “sifones termales” e influencian la temperatura pico alcanzada durante el proceso de combustión. 34 La fracción combustible del residuo agrícola sujeto a quema consiste igualmente de porciones volátil y no volátil. La porción volátil está constituida por compuestos de hidrocarburos de bajo peso molecular. La porción no volátil contiene material carbonáceo de alto peso molecular y puede ser referido como CxHy5 usualmente cono x[Símbolo][Símbolo]y. Pueden estar presentes otras especies orgánicas diferentes a las que están compuestas sólo de carbón e hidrógeno, ya sea en los compuestos volátiles como los no volátiles, tales como nitrógeno, azufre y halógenos orgánicamente atados; igualmente se pueden encontrar trazas de metales. La relación de caña beneficiable a hojas es muy variable, encontrándose en promedio de 2.5 a 1.  

La proporción en porcentaje de los distintos elementos morfológicos (Estación Experimental de Hawai, op cit González, s.f.), determinada para la variedad H 37-1933 presenta las siguientes proporciones en base a peso seco: Tallo 49.2%; Tamo (cogollos y hojas): 33.60%; Cepas (tallos subterráneos): 4.5% y raíces: 12.70%.  

Proceso de la combustión. La quema de residuos o cultivos agrícolas comprende una serie de pasos repetidos de pirolisis y oxidación. Debido a la pobre mezcal entre el combustible y el aire y el atrapamiento de los gases de combustión por el aire circundante, se emiten grandes cantidades de productos de la combustión incompleta 35 tales como humo, partículas, hidrocarburos gaseosos, monóxido de carbón y materia orgánica policíclica.  

Los compuestos orgánicos de nitrógeno en el material combustible y parte del nitrógeno (gas) presente en la combustión en la llama de alta temperatura son convertidos a óxido de nitrógeno durante el proceso mismo de la combustión. Adicionalmente, trazas de metal que pueden existir en los tejidos vegetales estarán presentes en el gas efluente. La secuencia del proceso consiste en una dinámica de pasos repetidos, en la cual, los volátiles cerca de la superficie evolucionan y se queman, luego la estructura no volátil combustible lo hace. A medida que la materia fresca que no ha reaccionado es expuesta, estos dos pasos se repiten. Hay dos tipos de reacción que son: la pirolisis en la zona de precombustión y la oxidación en la zona de mezcla y combustión.  

En la zona de precombustión la pirolisis se realiza en ausencia de oxígeno, siendo la fuerza conductora de esta reacción pirolítica el transporte en contracorriente de la energía térmica que proviene de la zona de mezcla y combustión. La pirolisis es la combinación de la ruptura (cracking) termal y de la condensación y puede ocurrir tanto en la fase sólida como en la gaseosa. 36 En la fase sólida, la hemicelulosa se descompone primero, después la celulosa y finalmente las ligninas.  

Los materiales extractables evolucionan sobre la base de su volatilidad y reactividad a más altas temperaturas. Los componentes volátiles son vaporizados y removidos de la fase sólida, siendo mezclados con el aire circundante. Se establece así la llama de difusión dentro de la zona de combustión primaria formada por la mezcla del oxígeno y los combustibles. Debido a la pobre mezcla entre el aire y el combustible en las quemas agrícolas abiertas, existe una zona entre la superficie del tejido vegetal y la llama de difusión que contiene poco o ningún oxígeno. El calentamiento de los vapores del combustible dentro de esta región promueve precisamente las reacciones pirolíticas de fase gaseosa, que se tornan en una competencia entre la ruptura catalítica produciéndose elementos más livianos y estables, y las reacciones de condensación, - que producen moléculas más pesadas. A medida que la condensación avanza, las partículas más pesadas pueden ser convertidas en aerosoles líquidos que son a su vez convertidos en partículas sólidas que se aproximan al carbón, mientras que el hidrógeno que se produce es quemado en la llama de difusión. Una vez que las partículas se forman, su oxidación es un proceso relativamente lento (debido a las reacciones tan heterogéneas envueltas), y el tiempo requerido para que estas partículas carbonáceas pasen a través de la región de oxidación puede ser insuficiente para oxidarlas completamente. Adicionalmente, en la quema abierta de residuos o materiales agrícolas, la captura tan rápida de los gases de combustión por el aire circundante, con un enorme volumen y una 37 menor temperatura relativa, garantiza aún más la combustión incompleta, permitiendo así la emisión de una gran cantidad de partículas y de hidrocarburos gaseosos no quemados. 

La oxidación de los compuestos orgánicos gaseosos no quemados y de las partículas de humo continúa en la región de post–llama, suponiendo que hay presencia de suficiente oxígeno secundario y que la temperatura es suficientemente alta; sin embargo, debido al arrastre por grandes volúmenes de aire frío, esta región de post-llama sería relativamente pequeña en la quema abierta. Una vez que los volátiles presentes cerca de la superficie han evolucionado, ocurre la oxidación de la porción no volátil del material combustible (la que se denominaría como el carbón o pavesa), por un mecanismo diferente, que es lento debido a que envuelve varios pasos secuenciales de transferencia de masa y calor, en esta etapa no se produce humo. Cuando la estructura residual se ha quemado completamente y el sólido fresco sin reaccionar es expuesto, todo el proceso de pirolisis y oxidación, descrito anteriormente, se repite enteramente hasta que todo el material agrícola es consumido. 

Los mayores contaminantes que se forman en las quemas agrícolas son: - Partículas, derivadas de las cenizas y de material vegetal parcialmente quemado, y humo por la combustión incompleta. - Hidrocarburos, resultante de la ruptura térmica (cracking) y las reacciones de condensación. - Monóxido de Carbono, resultante de la combustión incompleta y de la gasificación de las partículas de humo. 39 - Óxidos de Nitrógeno, resultantes de la oxidación de compuestos orgánicos nitrogenados y de la fijación del nitrógeno del aire. - Sustancias orgánicas policíclicas, presentes en el humo y formadas por reacciones pirolíticas en la zona de precombustión. Se presentan también trazas metálicas tales como níquel, cromo, berilio, cadmio, selenio, cobre, mercurio, arsénico, manganeso, antimonio, titanio, dependiendo de los agroquímicos y propiedades de los suelos en que se hayan sido cultivados los materiales agrícolas a quemar. En el caso de la caña de azúcar se ha reportado emisión de óxidos de selenio (Shendrikar y West, 1973, op cit Monsanto, 1977), sin embargo, no se puede utilizar para estimar factores de emisión, ya que no estaba acompañada de datos sobre concentración de CO2, caudal de aire y temperatura. Estudios realizados en Wyoming (op cit Monsanto, 1977) revelan que los elementos de traza se concentran en las partículas mayores de 11 micrones.  

Los óxidos de azufre se presentan en una cantidad tan pequeña, que se descartan como contaminantes importantes. La pobre mezcla entre el material combustible y el aire y el arrastre de los gases de combustión por el aire circundante contribuyen a la emisión de humos, compuestos orgánicos gaseosos y monóxido de carbono, todos los cuales son productos de la combustión incompleta. 40 El humo es una suspensión de partículas muy pequeñas, de tamaño submicrónico consistente de aerosoles líquidos y sólidos. Los aerosoles líquidos son de color blanco a marrón, y se forman en la condensación parcial de la zona o región de precombustión; estas partículas son emitidas en el gas efluente porque no logra ser ignicionadas ni calentadas suficientemente para causar pirolisis continuada. Los aerosoles sólidos son negros y se forman cuando los aerosoles líquidos son calentados a suficiente temperatura en la ausencia de oxígeno de tal manera que causan pirolisis continua en una forma sólida. Otra clase de contaminantes que pueden estar contenidos en el humo son las sustancias orgánicas policíclicas (POM), que se reportan algunas veces como hidrocarburos pesados, que pueden tener propiedades carcinogénicas pueden ser formados en la secuencia de reacciones pirolíticas en la zona de precombustión. La formación de orgánicos policíclicos tiene dos caminos de síntesis de benzo (a) pireno aromático policíclico (Monsanto, 1977). La tendencia relativa de los hidrocarburos a formar especies policíclicas es: AROMÁTICOS [Símbolo] CILCOOLEFINAS [Símbolo] OLEFINAS [Símbolo] PARAFINAS Las sustancias orgánicas policíclicas pueden ser emitidas como aerosoles líquidos, condensadas en partículas sólidas o vaporizadas 41 permaneciendo como gases hasta que puedan condensarse en aparatos de muestreo. En adición a las partículas de tamaño submicrónico arriba mencionadas, el material particulado puede ser también cenizas y fragmentos de material vegetal parcialmente combustionado. En el caso de la caña de azúcar este componente adquiere una importancia grande desde el punto de vista de la molestia que causa a poblaciones y actividades vecinas. 

El rompimiento térmico (cracking) y las reacciones de condensación son también la fuente de una amplia gama de compuestos que, completa o incompletamente, quemados no sean condensados como humo pueden escapar como compuestos orgánicos gaseosos; en esta situación se incluyen aldehídos, aminas, ácidos orgánicos, cetonas e hidrocarburos gaseosos. Estos últimos incluyen a su vez saturados, insaturados (olefinas, acetilenos y aromáticos), y posiblemente hidrocarburos polinucleares gaseosos. Las olefinas y los compuestos aromáticos son los principales constituyentes en la niebla fotoquímica. Watt, encontró que las cenizas en hojas secas de la caña de azúcar a punto de caerse fue de 0.9596 gr mientras que para las hojas en caña verde fue de 0.5304 gr. (op cit González, s.f.). La composición de las cenizas de las hojas y raíces han sido estudiados por Maxwell en Hawai; Boname en Guadalupe; Popp en Java; Hall en Lousiana. Los resultados obtenidos por los autores mencionados, varia 42 mucho de acuerdo a la variedad analizada; en este documento se presenta dentro de un rango. 

FACTORES QUE AFECTAN LAS EMISIONES 

Los factores que afectan la combustión completa y la emisión de contaminantes pueden ser clasificados en tres grandes categorías: Variables ambientales:  

•  Temperatura del Aire  
•  Humedad del suelo 
•  Humedad relativa y absoluta 
•  Velocidad y dirección del viento.  

Condiciones del material vegetal combustible:  

•  Tipo de material (composición química)  
• Contenido de humedad 45 
•  Densidad del combustible (Kg/m3 ) Manejo de las condiciones del Fuego  
• Fuego en contra o a favor del viento  

Carga de fuego (Kg/m2 ) Dependiendo de los valores de las diferentes variables arriba expresadas para cada evento de quema agrícola, se emitirán más o menos contaminantes a la atmósfera. (Universidad de la Salle, 1991). 

EFECTOS AMBIENTALES DE LA QUEMA Y REQUEMA DE LA CAÑA DE AZÚCAR 

 Existen efectos sobre diferentes componentes ambientales tales como: el componente hídrico, el componente pedoedafológico, el componente biótico (flora y fauna); pero en este trabajo se pone especial énfasis en el componente atmosférico y sus repercusiones sobre la salud y la economía de los habitantes de la región azucarera del Valle del Cauca.  

Componente Atmosférico 

Aumento de la nubosidad. La quema es un proceso que desprende gran cantidad de calor, con lo que se incrementan los niveles de evaporación del agua contenida en la materia vegetal y el suelo. El aire húmedo es sobrecalentado, elevándose así los vapores al igual que las partículas (cenizas) que operan como núcleos higroscópicos en el momento en que la masa de aire alcanza la temperatura de condensación (formación de nubes). La formación de nubes, debido a la convección producida en los momentos de la quemas, fue observada por el grupo de trabajo en repetidas experiencias de campo; coincide esta observación con las declaraciones de habitantes de Florida, quienes aseguran que en los últimos 10 a 20 años han notado “un aumento en la frecuencia de las lluvias”. Esta alteración microclimática, no es fácil de evidenciar en los registros climáticos ya que su ocurrencia no responde exactamente al horario en que se efectúan las observaciones meteorológicas. Y además éstas se toman como valor agregado en el caso de la precipitación. Tampoco se deja ver una modificación en el clima general de la región por ser éstas variaciones inapreciables en los procesos estadísticos.  

Lo que si es cierto, es que al aumentar la frecuencia de este tipo de prácticas, parámetros como la temperatura, la humedad, la evapotranspiración y las lluvias entre otros, están sufriendo alteraciones que inciden en los valores medios que identifican el microclima de la zona afectada. 64 El aumento en la cantidad de nubosidad hace que disminuya la incidencia directa de los rayos solares sobre la superficie, es decir, se disminuye el calentamiento y los procesos de fotosíntesis. - Aumento en las partículas en suspensión. Por otra parte, las partículas en suspensión y los humos procedentes de las quemas reducen la visibilidad y entran a formar parte del fenómeno denominado efecto de invernadero. En conversaciones con el Doctor Cock, Director de Cenicaña, se refirió a la existencia de trabajos relacionados con el seguimiento de la cantidad de radiación solar que llega realmente a las plantas, en los cuales el Doctor Cock aparentemente ha encontrado un patrón histórico que tendría un punto de inflexión en la época en la cual se iniciaron las quemas, que permite plantear de manera general que hasta hace aproximadamente 20 años, la nubosidad – y por lo tanto la incidencia de los rayos solares – disminuyó levemente, relacionada posiblemente con la pérdida de la cobertura vegetal por el aumento de cultivo de caña y la desecación de cuerpos de agua. En cambio, a partir de la década de los 70, la generación de contaminación por la quema podría haber aportado progresivamente partículas de tamaño microscópico, de muy difícil sedimentación, que actuarían como disipadores de la luz solar y sustratos higroscópicos para la formación de nubes. 65 De comprobarse esta hipótesis, estaríamos frente a un ejemplo su generis de contaminación que afecta a la misma actividad generadora, y que podría significar disminuciones significativas de productividad de la caña de azúcar, con su correspondiente costo económico. Es importante señalar que las denominadas “pavesas”, que son partículas de orden realmente macroscópico, no participan en la anterior hipótesis, puesto que poseen la capacidad clara de sedimentación y su significación ambiental es la de la molestia obvia de su ubicuidad en el Valle del Cauca. - Aumento de los gases contaminantes. Aunque se detectaron niveles relativamente bajos de los gases contaminantes considerados en la legislación colombiana, es importante resaltar el aporte de hidrocarburos especialmente, ya que la literatura indica cifras importantes. Respecto al CO2, el balance de la fotosíntesis indicaría que los aportes de la quema son de un orden de magnitud menor a la captación del mismo por las plantas. Las tendencias mundiales del eliminación gradual de loa portes de contaminación atmosférica indican la necesidad de ir replanteando la actividad de la quema de la caña de azúcar, mediante la identificación de las alternativas viables económica, social y tecnológica.  

Alteración del Microclima 

La remoción de la cobertura vegetal resulta en cambios climáticos regionales y subregionales, como lo documentan estudios realizados en Brasil. Se encontraron vientos locales diferentes formas (especialmente del patrón advectivo-convectivo), que se explican por diferencias de temperatura que podrían ser más moderadas en el caso de la existencia de cobertura vegetal densa.  

Componente Antrópico 

Son en realidad los efectos sobre este componente, los que han obligado a los estamentos del gobierno y a los particulares a la búsqueda de soluciones al problema de la quema de la caña. Las molestias que causan los efectos de la quema sobre el modus vivendi del citadino como son las perturbaciones en el transporte aéreo e intermunicipal, así como la alteración de la calidad del aire respirable con la concentración de humo y cenizas. 4.7.3 Efectos sobre la Salud Humana. Resulta difícil identificar la potencia tóxico o irritante de cada uno de los contaminantes de la atmósfera. El gran número de compuestos orgánicos e inorgánicos determinables pueden variar de forma considerable de acuerdo con la naturaleza, origen y volumen de los contaminantes dispersos (por ejemplo producción industrial, escapes automotrices e incineración), y las influencias climatológicas (por 67 ejemplo, temperatura, luz solar, humedad, presión barométrica y corriente de aire). La contaminación atmosférica es la causa de enfermedades específicas que pueden provocar la muerte y algunas veces pueden agravar las afecciones respiratorias o cardíacas preexistentes. La inhalación de materiales irritantes puede interferir con el funcionamiento pulmonar, agravando la bronquitis crónica, el enfisema pulmonar y el asma bronquial. El monóxido de carbono puede interferir con la oxigenación del corazón y cerebro, aumentando el riesgo en pacientes con enfermedad arterial coronaria. La fracción de las partículas contiene varias sustancias carcinógenas y éstas pueden desempeñar alguna función en la ocurrencia rápidamente variable de diferentes cánceres. (Ver Figura 9) Los efectos nocivos de la contaminación atmosférica son mucho más evidentes durante los episodios agudos de contaminación inusitadamente alta. Los efectos de la quema de la caña de azúcar sobre la salud humana son esencialmente similares a los de cualquier quema agrícola, en las cuales buena parte de la emisión está compuesta por aerosoles líquidos y sólidos de tamaño submicrónico. Estudios (citados en Monsanto, 1977), revelaron que la quema de la paja de arroz aportó principalmente partículas de diámetro medio entre 0.11 [Símbolo] y 0.13 [Símbolo] y que la de residuos de semilla de pasto fue de 0.5 

Este material particulado fino tiene los siguientes efectos: - Absorbe y reflecta la luz, reduciendo la visibilidad. - Puede penetrar los mecanismos de colección del sistema o tracto respiratorio humano y establecerse en la región alveolar del pulmón. - Algunos elementos de traza peligrosos pueden ser enriquecidos en estas partículas de tamaño submicrónico. - Muchos de las partículas tiene el potencial de permanecer en la atmósfera por períodos prolongados de tiempo, a menos que sean removidas por la lluvia o por un proceso lento de coagulación y de posterior sedimentación gravitacional. 

CONDICIONES DE SALUD 

Con relación a la salud pública, las enfermedades del sistema respiratorio, las oculares y en menor proporción los accidentes de tráfico por perdida de visibilidad, son las que el común de la población relaciona con el cultivo y la producción de azúcar. Como se explica en cada uno de los ítems correspondientes, con los alcances de este estudio no es posible establecer relaciones de causalidad. Así por ejemplo, las estadísticas presentan que los accidentes de tráfico, muestran que son ajenas al sector de las causas de accidentes reportadas por la Secretaria de Transito de Palmira. Al respecto son diversas las posiciones frente a la relación de causalidad entre la cosecha y producción del azúcar, con las condiciones de salud.

Enfermedades del Sistema Respiratorio. Para el común de la población, los efectos negativos se perciben en la frecuencia de las enfermedades bronco-respiratorias e incluso, en afecciones oculares por la pavesa. Sin pretender establecer una relación de causalidad entre los dos factores que se consideran, se presenta la información de morbimortalidad, que corresponde a una muestra efectuada por la Secretaria de Salud, sobre el total de consultas realizadas en los centros 95 asistenciales del sector publico. Excluyeron el Instituto de los Seguros Sociales. 

No es apropiado buscar la relación de causalidad entre el perfil epidemiológico que se presenta con la producción y cultivo del azúcar, porque además de ese sector agroindustrial, en el área de estudio se localizan otras actividades económicas con una alta carga contaminante como son las ladrilleras y la industria de muebles en Palmira, razón por la cual esa ultima será trasladada a la periferia de la población.  

En Candelaria, la única patología relacionada con el sistema bronco respiratorio fueron las infecciones agudas de las vías respiratorias (morbilidad), afección que ocupo el primer lugar. En Palmira, donde ese mismo tipo de infección ocupo el tercer lugar, sembraron en caña de azúcar el 5.25%.2 En Roldanillo donde no hubo cultivo de caña de azúcar, esa manifestación de la salud ocupo el puesto 10, en el lugar de las enfermedades bronco-respiratorias, dentro de las primeras veinte causas de consulta medica. 1993-1995. En Candelaria, entre las primeras veinte causas de consulta, la participación de todas las enfermedades vinculadas con el sistema respiratorio, es del 9.7%; en Palmira el 7.2% y en Buga el 7.9% municipio donde solo cultivaron el 0.49% de su superficie. Contrasta esa cifra con la de Cartago en donde las enfermedades que se relacionan presentaron el 3.1% de las consultas, siendo la participación de la superficie sembrada del 2.2% de su territorio. 96 En ninguno de los municipios seleccionados y dentro de la muestra tomada por la Secretaria de Salud, las enfermedades relacionadas con los ojos, fueron motivo de consulta. Las estadísticas sobre mortalidad (Ver Cuadro No. 1993–1995), indican que para los seis municipios seleccionados, los “ataques con arma de fuego y explosivos”, para los tres años que se estudiaron, ocuparon el primer y segundo lugar (Buga el segundo en 1995 y en Palmira para 1993). 

****tomado: bdigital.unal.edu.co/5039/1/carloseduardomadrinanpalomino.2002.pdf***** 

La tierra es azotada por una contaminación masiva derivada del factor azucarero. A partir de la quema de caña de azúcar están derivando las incidencias y problemas de factores ambientales. Los Factores Climáticos siendo aquellos cambios que se han tenido en cuanto a variaciones de temperaturas y los factores meteorológicos cubre la parte que radica en la contaminación dada por cenizas, gases y humo, producida por la quema de caña de azúcar. No solo en la parte destructiva y acechadora de la quema de caña de azúcar, también aquel lado que ha traído todos los cambios climáticos bien sea por humos o gases. La asociación de cañeros Aso caña, ha contribuido y defendido mucho el tema, desmintiendo y asegurando que los problemas ambientales solo son causados por la tala y contaminación industrial de las ciudades. 

Con relación a los factores climáticos se observa que los niveles de CO2 aumentan, debido a la quema de combustibles fósiles como lo son los derivados del petróleo y su relación con el factor temperatura. Estas quemas son debidas a la práctica de cosecha y procesamiento del cultivo de caña de azúcar, tal como ocurre en la casi totalidad de países cañeros, salvo en Australia y en Cuba. Cuando se efectúa la quema de caña en el día se produce una contaminación, la cual puede ser visualizada comúnmente al observar una especie de lluvia de trozos de cenizas sobre toda la ciudad. Estas cenizas van acompañadas de una serie de gases no visibles y humo que agravan los problemas. En cuanto a la lluvia, se da en momento de siembra mas no en cosecha, debido a las altas temperaturas que produce la quema, el humo y los gases, las nubes desaparecen y el cielo se despeja. El sol es mas intenso, los vientos son fuertes y arrastran consigo los residuos de la hoja de la caña. Por eso, en tiempo de cosecha, son pocas las temporadas de invierno. Descontrol y desestabilización ha traído consigo la quema azucarera, el ambiente surge cambios y a la vez un daño ecológico en contra de su fauna y flora. 

Los aspectos meteorológicos abarca la parte que radica sobre la contaminación dada por cenizas, gases y humo, producida por la quema de caña de azúcar. Esto ocurre cuando esta bajo las condiciones de lapse-rate; Es decir, cuando en las condiciones atmosféricas imperantes se presenta una temperatura decreciente con la altura. En otras palabras, la temperatura del aire próximo al suelo es mayor que el que se encuentra en capas situadas a mayor altura y así sucesivamente. Esta condición meteorológica determina que la ceniza se eleve a grandes altitudes, donde consiguen corrientes de aire mas bajas y luego es arrastrada por corrientes horizontales que transportan los contaminantes desde los lugares de origen, donde se produce la quema hasta áreas distantes, como por ejemplo algunas ciudades próximas a las zonas cañeras, donde finalmente precipitan y se dispersan. Estos factores meteorológicos generalmente se presentan durante el día a partir de las diez de la mañana hasta las seis de la tarde. Colombia, en el departamento del Valle del Cauca, toma posición al desastre provocado por esta quema desacelerada de caña. A diario se vive el proceso de quema, diferentes ciudades pero todas perjudicadas por esta polémica. 

El ambiente, es el principal afectado por la quema de caña de azúcar, debido a los incidentes que causa en el. Desde descontrol de factores climáticos hasta diversificación de contaminación en los factores meteorológicos. Las personas como siempre son victimas de sus errores. Las ciudades vecinas a cultivos azucareros son las que acarrean con la basura y desastre ecológico. 

Con este informe se es clara la intención dada, enfatizando los problemas ambientales que trae la polémica de la quema azucarera. De cómo las ciudades llevan un progreso notable a cambio de una salubridad vulnerada. 

No solo esto causa implicaciones ambientales, también existe la industrialización y otros contaminantes no degradables. Hay que ver el lado positivo, los corteros son aquellos favorecidos, conservan su empleo y no son cambiados por una máquina. La quema de caña de azúcar existe desde los inicios del cultivo, hay que saber manejarla y controlarla, hacer de si un adecuado uso. Realizarlo en los horarios debidos y propios para no hacer daño ni al ambiente ni a la población.