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27 de Enero de 2022
Consejos para reducir gases contaminantes en la granja

Esta es la primera de una serie de entregas sobre reducción de gases y otros elementos nocivos en las granjas porcinas. Temas urgentes para la agenda productiva del futuro.

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Emisiones a la atmósfera
Las explotaciones ganaderas pueden contaminar la atmósfera de la siguiente forma:



Amoníaco
Los animales necesitan ingerir proteínas para su crecimiento, reproducción y sus producciones (leche, carne, huevos). Una vez absorbida, la proteína sufre un proceso metabólico y una parte de la misma pasa a formar parte de los tejidos. La que no se absorbe en el aparato digestivo es eliminada por las heces en forma de nitrógeno orgánico. La proteína metabolizada en el organismo se elimina por la orina en forma de urea, que pasa al purín, donde sufre una degradación por la enzima ureasa presente en las heces que comienza inmediatamente cuando se ponen en contacto las heces y la orina, originándose el nitrógeno amoniacal. Dentro del purín, el amoniaco está en equilibrio entre una forma iónica soluble en agua (NH4+) y una forma gaseosa, el amoniaco (NH3), que es incoloro, de olor fuerte y más ligero que el aire. En la figura se detalla un ejemplo del porcentaje de emisiones de nitrógeno y amoniaco en un animal.

Consumo, retención y excreta de nitrógeno en cerdo de cebo de 20 a 108 kg, alimentación multi-fase



Fuente. Elaboración propia a partir del documento “Bases zootécnicas para el cálculo del balance alimentario del Nitrógeno y del Fósforo en ganado porcino blanco”

En las explotaciones ganaderas el amoniaco se evapora a partir del purín o estiércol y se disemina por el interior de los edificios, pudiéndose eliminar mediante sistemas de ventilación. Los factores que afectan a la mayor o menor emisión de amoniaco son: la temperatura, ventilación, humedad, densidad de animales, tipo de suelo y la composición del pienso (proteína bruta). La conversión de la urea en amonio gaseoso depende del contacto de las heces con la orina, del pH del purín y otros parámetros ambientales, como la temperatura.

La superficie de exposición y temperatura son los principales factores de emisión durante el almacenamiento y aplicación al campo.
En definitiva, una parte importante del nitrógeno excretado se volatiliza y, el resto, constituye la parte que dejamos sobre el terreno a disposición de los cultivos. Lo deseable es mantener la mayor cantidad posible de nitrógeno en el purín, ya que el amoniaco gaseoso reacciona con los ácidos de la atmósfera, formando partículas de pequeño tamaño (PM 2.5) que pueden penetrar en los pulmones y provocar daños sobre la salud de las personas y animales.
Además, el amoniaco está considerado como uno de los principales responsables de la acidificación del suelo y el agua. En estado gaseoso, en forma de aerosoles de amonio, puede desplazarse en la atmósfera a grandes distancias y contribuir al fenómeno conocido como “lluvia ácida”.

El impacto de la deposición de este amoniaco sobre el terreno puede ser muy significativo, incluyendo efectos indeseables sobre los ecosistemas acuáticos, daños sobre los bosques, cultivos y cualquier otro tipo de vegetación. Además, contribuye a la eutrofización del agua por acúmulo de nitrógeno, perjudicando a la flora y fauna de los ecosistemas acuáticos, disminuyendo la biodiversidad.

Olores
El olor tiene un efecto local, en las proximidades de las explotaciones o durante el almacenamiento y aplicación al campo de los purines o estiércoles y aparece como consecuencia de la degradación de sustancias orgánicas (heces, orina, piensos), o bien proviene de sustancias producidas por los propios animales (e.g. androstenona, escatol). El número y concentración de sustancias responsables es muy variable y pertenecen a distintos grupos químicos tales como mercaptanos, SH2, dimetil sulfuro, tiocresol, tiofenol y amoniaco, por lo que el olor propiamente dicho es debido a una compleja mezcla de compuestos olorosos. La mayor superficie de contacto del purín con el aire y la permanencia de purín durante más tiempo favorecen la emisión de olores.

Las medidas para su reducción deben centrarse en aquellos lugares donde, por la proximidad de la población o el uso vecinal, el olor pueda ser una molestia, con independencia del tamaño o tipo de granja que lo origine.

Polvo
Hasta hace poco tiempo no se había considerado al polvo como un contaminante ambiental relevante. Sin embargo, y especialmente en aquellas granjas próximas a zonas residenciales, puede empeorar la calidad del aire. Es necesario distinguir entre polvo y partículas finas de polvo, es decir, las fracciones de PM10 y PM2.5 (diámetro de partícula por debajo de 10 y 2,5 micrómetros respectivamente), que sí deben considerarse de especial riesgo para la salud, debido a su efecto sobre el aparato respiratorio.

Las partículas de polvo que se producen en las explotaciones son variadas, desde sustancias inorgánicas (e.g. material de suelo o paredes) a partículas orgánicas de animales y plantas, incluyendo microorganismos vivos y muertos, tales como bacterias, hongos y virus o partes de estos organismos, como endotoxinas. Todos estos compuestos originan los llamados bioaerosoles. El polvo también puede ser una vía de diseminación de los olores.

El origen de la formación de polvo hay que buscarlo en la actividad de los animales y los operarios en los alojamientos y también en la gestión de los piensos (fabricación, en su caso, y distribución). Los factores que afectan a la producción de polvo incluyen la ventilación, actividad de los animales, tipo y cantidad de suelo, incluyendo o no la cama, tipo y consistencia del pienso y la humedad del alojamiento.

El tipo de pienso y la técnica de alimentación pueden influir en la concentración y emisiones de polvo (bioaerosoles), de forma que la producción de polvo es mayor con piensos en harina que con piensos granulados y mayor que con la alimentación líquida. En los piensos secos se puede disminuir la producción de polvo añadiendo grasas, aceites o agentes aglomerantes.

El tipo de cama también tiene influencia, la paja picada finamente emite más polvo que la compuesta por fragmentos gruesos de paja o virutas de madera. En la medida de lo posible hay que disminuir el flujo de aire y la actividad animal y de personal.

Gases de Efecto Invernadero (GEI)
Los gases de efecto invernadero tienen una gran importancia en el calentamiento global en cuanto a su capacidad de retención del calor en la atmósfera. El metano (CH4) y el óxido nitroso (N 2O) son los gases más importantes en la producción ganadera. Su potencial de retención calorífica es 25 (CH4) y 298 (N2O) veces mayor que el CO2.

Las emisiones de CH 4 y N 2O derivadas de la producción ganadera están incluidas dentro de las denominadas emisiones difusas, sujetas a los acuerdos internacionales del Protocolo de Kyoto y la COP21, existiendo compromisos de reducción a nivel global y unos objetivos de reducción específicos para la Unión Europea.

El CH4 se produce fundamentalmente como consecuencia de la fermentación ruminal y entérica en los animales rumiantes y entérica en los monogástricos. La producción de metano durante el almacenamiento de los purines o estiércoles depende de las condiciones anaeróbicas, la temperatura del sistema y el tiempo de retención de la materia orgánica.

Cuando las deyecciones se almacenan o tratan como líquidos (balsas o tanques), se descomponen de forma anaeróbica y pueden producir cantidades significativas de metano, que se emitirán a la atmósfera si no se controlan cerrando completamente el depósito donde se encuentren.
Cuando se manejan de forma sólida (estiércol sólido o la fracción sólida de un proceso de separación sólido-líquido) o cuando se depositan sobre el terreno o el pasto, se descomponen de forma aeróbica, disminuyendo la producción de metano.

La mayor parte del óxido nitroso (N2O) en la producción ganadera, se produce como consecuencia de la transformación del nitrógeno e incluye dos procesos principales: nitrificación, desnitrificación. Para que se produzca la desnitrificación, es necesario contar con condiciones anaeróbicas, mientras que la nitrificación se produce en condiciones aeróbicas. Bajo condiciones parcialmente anaeróbicas, la desnitrificación no finaliza del todo, dando lugar a la formación de NO y N 2O. Además de por la falta de oxígeno, la desnitrificación se ve favorecida por la presencia de fuentes de carbono y temperaturas cálidas, entre otros factores.

Debido a la dependencia de diversos factores, las emisiones de N 2O son muy variables en el tiempo y en el espacio. De forma general, se puede decir que la aplicación de purines, estiércoles o cualquier otro fertilizante nitrogenado en ambiente seco disminuye la producción de N2O, mientras que la aplicación con altas tasas de humedad (regadío o terrenos encharcados) aumenta la actividad bacteriana y la producción de N2O.

La actividad de los microorganismos del suelo sobre el nitrógeno del estiércol, además de óxido nitroso, produce nitrógeno en forma gaseosa (N2), que es totalmente inocuo para el medio ambiente. Estos compuestos se producen como consecuencia de la descomposición de los nitratos del suelo, independientemente de su origen a partir de fertilizantes orgánicos (purines o estiércol), fertilizantes minerales o de su presencia natural en el suelo, pero la presencia de fertilizantes orgánicos favorece el proceso, especialmente en los sistemas que utilicen cama de paja en el alojamiento. De forma que, además de la humedad y temperatura, es muy importante mantener bajo control el ciclo del nitrógeno en el suelo.

En la producción ganadera también se producen otros gases de efecto invernadero, como es el CO2 proveniente de la respiración de los animales dentro de los alojamientos y el CO 2 que se produce como consecuencia de la utilización de energía a partir del consumo de combustibles fósiles, directa o indirectamente, para la producción, transporte y procesado del pienso, mantenimiento de los sistemas de iluminación, calefacción o transporte dentro de la granja (vehículos, maquinaria), incluyendo los cambios de uso del suelo como consecuencia de la producción de piensos. Todo ello determinaría lo que se denomina “huella de carbono”. El control adecuado de estos procesos, por lo tanto, contribuye a disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero en las explotaciones ganaderas.

Otros gases
Entre otras emisiones de gases asociadas a la producción ganadera es necesario citar a los óxidos de nitrógeno (NOX) y gas nitrógeno (N2). Los óxidos de nitrógeno se producen como consecuencia de los procesos de combustión de combustibles fósiles (gasoil empleado en los vehículos) siendo un gas contaminante, mientras que el nitrógeno gaseoso se obtiene como consecuencia de los procesos de nitrificación/desnitrificación y no tiene ningún impacto ambiental.

Fuente: Mejores Técnicas Disponibles para reducir el impacto ambiental de la ganadería
Ministerio de Agricultura y Pesca, Alimentación y Medioambiente de España


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