Contaminación atmosférica

Ecología. Medio ambiente. Aire. Acústica. Térmica. Radioactiva. Contaminantes. Lluvia ácida. Emisión. Inmisión

  • Enviado por: Eddie
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1. LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA.

1.1. DEFINICIÓN.

Para definir la contaminación atmosférica, primeramente se debe definir el concepto de “impacto ambiental”. El impacto ambiental es cualquier efecto positivo o negativo que produce una cierta actividad humana sobre el entorno.

La contaminación atmosférica hace referencia a la alteración de la atmósfera por la adición de gases, o partículas sólidas o líquidas en suspensión en proporciones distintas a las naturales, por lo que la contaminación atmosférica supone la unificación de dos tipos de contaminación: la contaminación del aire y la contaminación sonora.

Se dice que un contaminante atmosférico es aquella sustancia química o forma de energía, presente durante un tiempo y en una concentración suficiente como para producir un efecto mensurable en el hombre, seres vivos o materiales. En función de la naturaleza el contaminante atmosférico que predomina, existen dos grandes tipos de contaminación:

1. Contaminación química: cuando el contaminante es una sustancia química concreta.

2. Contaminación física: cuando la contaminación se debe a cambios en las características físicas de la atmósfera, como son los casos de contaminación acústica, térmica y radioactiva.

1.2. CONTAMINACIÓN DEL AIRE.

La OMS establece que existe contaminación del aire cuando en su composición aparecen una o varias sustancias extrañas, en tales cantidades y en tales períodos de tiempo, que pueden resultar nocivas para el hombre, los animales, las plantas o la tierra, así como perturbar el bienestar o uso de los bienes.

Las fuentes de contaminación del aire se pueden clasificar en dos grupos en función de su origen:

1. Naturales: en las que se incluyen actividades geológicas de la Tierra y otros procesos de la naturaleza, como los volcanes o los incendios forestales de origen natural.

2. Artificiales (antrópicas): son consecuencia de la presencia y actividades del hombre. Son en su mayoría producto de la utilización de combustibles fósiles. Entre las actividades humanas generadoras de contaminación destacan:

a) En el hogar, al uso de calefacciones y otros aparatos domésticos que emplean combustibles. El mayor o menor grado de contaminación se debe al tipo de combustible utilizado y al diseño y conservación de los aparatos empleados.

b) En el transporte, el automóvil y el avión son la causa de un mayor grado de contaminación. El grado de contaminación dependerá del combustible utilizado, del tipo de motor o de la densidad del tráfico.

c) En la industria, el aporte de contaminación al aire depende del tipo de actividad, siendo las centrales térmicas, las cementeras, las siderometalúrgicas, las papeleras y las químicas las más contaminantes.

1.3. CONTAMINACIÓN ACÚSTICA.

Se puede definir el ruido como el sonido excesivo o intempestivo que puede producir efectos fisiológicos o psicológicos no deseados sobre una persona o grupo de personas. En los últimos 20 años, la cantidad de ruido producido se ha multiplicado por dos en los países industrializados.

Las principales fuentes de ruido que considera la OMS son:

a) La industria: el ruido que produce es causado por la maquinaria utilizada y aumenta en relación directa a la potencia de las máquinas.

b) Los medios de transporte: se puede considerar a los automóviles como la fuente más importante de ruido ambiental. Su incidencia depende de la velocidad del vehículo y de las características de la vía. Se producen variaciones de ruido muy grandes dependiendo de la intensidad del tráfico en cada momento. Las motos y las señales de alarma, como el claxon y las sirenas, son las que provocan los ruidos más molestos. El ferrocarril produce ruidos de baja frecuencia, mientras que los aviones causan graves problemas acústicos en las comunidades próximas a los aeropuertos.

c) Construcción de edificios y obras públicas: son causa de ruido abundante debido a la maquinaria utilizada. Esto se agrava por el hecho de que los equipos no cuentan con silenciadores.

d) Interior de los edificios: las actividades de limpieza , los electrodomésticos, la vida familiar, los aparatos de radio y televisión, los animales domésticos... producen ruidos de carácter privado, por lo que su control se hace difícil

e) Otras fuentes: son las de tipo individual, relacionadas con el ocio y el tiempo libre, como son los lugares de diversión (cafeterías, discotecas...).

Según la OMS, el límite de contaminación sonora admisible es de 65 dB.

Las soluciones frente a la contaminación sonora son de dos tipos:

1. Correctoras: basadas en la limitación y reducción del ruido y en la protección de la población más expuesta y pueden ser: reglamentos elaborados por las administraciones públicas o acciones directas sobre las fuentes de emisión.

2. Preventivas: se basan en la aplicación de proyectos que puedan prevenir la contaminación sonora.

1.4. CONTAMINACIÓN TÉRMICA.

No es un problema inmediato a escala global, sino que puede considerarse más como algo local. En muchas poblaciones, la producción de energía por combustión es comparable en invierno, a la recibida de la radiación solar.

1.5. CONTAMINACIÓN RADIOACTIVA.

Es producida principalmente por el uso de sustancias radioactivas naturales o artificiales, el uso de la energía nuclear y de la invención de la bomba atómica ha llegado a constituir un gran peligro de contaminación para la naturaleza y la humanidad; ya que se han esparcido por toda la tierra muchos residuos de los materiales contaminantes que se usan para realizar las pruebas nucleares, así como los residuos que quedan también en el agua que se usa para enfriar los reactores. Las pruebas más peligrosas son las que se realizan en la atmósfera y hacen que la fuerza producida por la explosión origine un aumento considerable de temperatura y la producción de gases y otros productos que son lanzados a la atmósfera; después con la acción del viento y las lluvias estas son arrastradas a otros lugares afectando a la tierra, cuando caen al suelo, ya que contaminan cultivos y las aguas de los lagos, ríos y mares.

1.6. CONCEPTOS DE EMISIÓN E INMISIÓN.

Emisión: es el proceso de vertido de un contaminante a la atmósfera. El nivel de emisión es la cantidad de contaminante vertido en la atmósfera en un período de tiempo determinado.

Inmisión: es el límite máximo tolerable de la presencia de un contaminante en la atmósfera, ya sea de forma aislada o asociado a otro.

2. PRINCIPALES CONTAMINANTES Y SUS EFECTOS.

Los contaminantes se clasifican en primarios y secundarios. Los primarios son sustancias de naturaleza y composición química variada, emitidas directamente a la atmósfera, desde distintas fuentes perfectamente identificables. Los secundarios se originan a partir de los primarios por reacciones químicas que tienen lugar en la atmósfera, formando elementos nuevos por transformación de los ya existentes.

1.PRIMARIOS.

a) Partículas: son sustancias sólidas o líquidas, con un tamaño que oscila entre 0,1 y 100 micras (= 0,1mm). Tienen forma variada y una composición química que depende de su origen. En su mayoría provienen de combustiones industriales o domésticas, y de las actividades de industrias extractivas, como la minera o fábricas de cemento. De forma natural proceden de incendios o volcanes.

b)Compuestos de azufre: como el dióxido de azufre (SO2) o el trióxido de azufre (SO3), que resultan de la oxidación del azufre presente en los combustibles fósiles o se queman, y el ácido sulfhídrico (H2S), que procede de escapes de refinerías de petróleo, fábricas de gas y, de forma natural, de erupciones volcánicas o de metabolismo anaerobio.

El dióxido de azufre, es el compuesto de azufre que se emite a la atmósfera en mayores cantidades, por lo que es el contaminante más frecuente en las ciudades. Tiene un alto poder de corrosión. Puede foto-oxidarse, pasando primeramente a trióxido de azufre y luego a ácido sulfúrico (H2SO4) o depositarse sobre la vegetación y el suelo.

c)Compuestos orgánicos: como los hidrocarburos (HC), que contienen carbono e hidrógeno y constituyen un grupo de contaminantes muy abundantes en ciudades y zonas industriales. Participan de manera importante en los procesos de oxidación fotoquímica. En la atmósfera existen de forma natural en zonas pantanosas y áreas próximas a los pozos petrolíferos . Su origen antropogénica radica en las industrias petrolíferas, plantas de tratamiento de gas natural y en los vehículos.

Destaca el metano (CH4), que se origina por descomposición anaerobia bacteriana en zonas húmedas y las fermentaciones en el intestino de seres vivos, como los rumiantes. Su origen antropogénica radica en la producción, tratamiento, distribución y uso de combustibles fósiles, en los procesos de descomposición de materia orgánica, en vertederos y depuradoras.

Los compuestos orgánicos volátiles (COV) se producen en la evaporación de sustancias orgánicas y participan en las reacciones fotoquímicas de la atmósfera.

d)Óxidos de nitrógeno (NOx): tienen su origen en algunos procesos naturales, como las descargas eléctricas en las tormentas , erupciones volcánicas...y en actividades humanas que implican el uso de combustibles fósiles, como en calefacciones, centrales térmicas o automóviles. El monóxido de nitrógeno (NO) y el dióxido de nitrógeno(NO2), también llamado óxido nitroso, son gases tóxicos a temperatura ambiente, y se forman por oxidación de nitrógeno atmosférico en procesos de combustión a temperaturas elevadas.

e)Óxidos de carbono (COx):como el monóxido de carbono (CO) y el dióxido de carbono (CO2). El monóxido de carbono es el contaminante que más abunda en la atmósfera próxima a la mayor parte de las ciudades. Es producido por combustiones incompletas de elementos que contienen carbono (gasolina y gasóleo en motores de vehículos). El dióxido de carbono, es el nutriente esencial de las plantas, regulador de la temperatura y el clima en la Tierra. Es un proceso natural n la atmósfera, pero si aumenta su concentración por culpa de las actividades humanas (combustibles fósiles), incrementa el efecto invernadero natural, lo que conlleva modificaciones importantes en el clima terrestre.

f)Compuestos halogenados y derivados: son sustancias que contiene cloro y flúor en su molécula. Destacan como contaminantes el cloro (Cl2), el cloruro de hidrógeno (HCl) y el fluoruro de hidrógeno (HF), y entre sus derivados destacan lo clorofluorocarbonos (CFC).

El flúor se encuentra en la atmósfera como gas en concentraciones bajas. Es de origen marino, pero tiene origen antropogénico en las emisiones producidas por industrias fertilizantes.

El cloro está presente en la atmósfera como gas o en forma de partículas. La industria libera poca cantidad de cloro, pero este se encuentra entre los gases emitidos por los vehículos a motor. Es muy tóxico.

El fluoruro de hidrógeno y sus derivados sin sustancias corrosivas que se originan en las emisiones de la industria del aluminio, fertilizantes, vidrio, cerámica...

Los CFC son gases estables no tóxicos ni inflamatorios, utilizados por ello en aerosoles, refrigerantes y frigoríficos. Destruyen la capa de Ozono.

g)Metales pesados: son elementos químicos de masa atómica y densidad elevadas, presentes en la atmósfera como partículas y en pequeñas concentraciones. Se consideran muy peligrosos, ya que no se pueden degradar ni química ni biológicamente, por lo que se acumulan en las cadenas alimentarias. Entre los más nocivos se encuentran el plomo, el cadmio y el mercurio.

El plomo, en su mayoría, procede de la combustión de las gasolinas que lo llevan como aditivo antidetonante.

El cadmio tiene su origen en actividades de minería, del carbón y del cinc.

El mercurio es utilizado en la minería de carbón y en actividades agrícolas

h)Olores: son estímulos captados por el olfato, producidos por partículas de diversas sustancias, que se encuentran en el aire. El olor se considera contaminante cuando produce malestar físico en la población.

2.SECUNDARIOS.

Los más importantes son el trióxido de azufre(SO3), el trióxido de nitrógeno (NO3), el ácido sulfúrico (H2SO4), el ácido nítrico (HNO3), los nitratos de peroxiacetilo (PAN) y los aldehidos (CHO).

Todos ellos son responsables de fenómenos como el “smog” (niebla contaminante que suele envolver a las ciudades), los PAM (que originan una serie de compuestos con alto poder oxidante, como el ozono) o la lluvia ácida.

PRINCIPALES EFECTOS PRODUCIDOS POR LOS CONTAMINANTES.

TIPO DE CONTAMINANTE

SALUD

VEGETACIÓN

MATERIALES

Partículas

Irritación de las membranas internas en las vías respiratorias.

Disminución de la capacidad respiratoria.

Obstrucción de los estomas (poros de la planta).

Reducción de la fotosíntesis.

Necrosis y caída de las hojas.

Erosión por abrasión en edificios.

Deposición sobre edificios.

Compuestos de azufre

El SO2 produce irritación en las mucosas y ojos.

El H2S produce malos olores.

El SO2 produce pérdida de color en las hojas y necrosis.

Reduce el crecimiento y rendimiento de vegetales.

El SO2 provoca la demolición de piedra calcárea. En el papel provoca que se ponga amarillento. Provoca la pérdida de la flexibilidad y resistencia del cuero.

Provoca corrosión en los metales.

Compuestos orgánicos

Producen irritación de ojos y vías respiratorias.

PCB y dioxinas alteran el sistema reproductor.

Las dioxinas poseen efectos cancerígenos.

Óxidos de nitrógeno

El NO2 produce enfermedades de tipo respiratorio y agrava los procesos asmáticos.

Es tóxico para algunas especies.

Irritaciones de garganta y dolores de cabeza.

El NO2 anula el crecimiento de algunos vegetales (tomates, judías...)

El NO2 produce la pérdida del color en tejidos y ropa.

Óxidos de carbono

El CO es tóxico, interfiere en el transporte de oxígeno a las células.

Compuestos halogenados

El cloro es tóxico y provoca irritaciones en las mucosas.

El HF se acumula en los huesos.

El HF se acumula en la hierba, pasando al resto de las cadenas tróficas.

El HF provoca la pérdida del color de las hojas.

Metales pesados

El plomo produce insuficiencia respiratoria, alteraciones neurológicas y renales.

El cadmio ocasiona problemas respiratorios y cardiovasculares.

El mercurio produce daños en el sistema nervioso central y riñones.

Oxidantes fotoquímicos: Ozono

Por su alta capacidad oxidante provoca irritaciones en nariz y garganta.

Produce fatiga y falta de coordinación.

El O3 y los PAM producen manchas blancas en la vegetación.

Producen desintegración del caucho y corrosión de metales.

Alehidos

Irritación de mucosas oculares.

3. LA LLUVIA ÁCIDA.

Fenómeno por el cual, el agua de lluvia presenta un pH inferior a 5,6. Las gotas de lluvia, formadas por condensación de vapor de agua en la atmósfera, deberían tener un pH próximo a la neutralidad (pH=7). Sin embargo, de manera natural, se produce la disolución del CO2 atmosférico en el agua de lluvia, dando lugar a la formación de ácido carbónico (CO3H2), el cual da un pH de 5,6 al agua de lluvia.

La presencia en la atmósfera de dióxido de azufre (SO2) y óxidos de nitrógeno (NOx), posibilitan ciertas transformaciones químicas en las cuales se forma ácido sulfúrico y ácido nítrico respectivamente. Estos ácidos provocan un descenso del pH por debajo de 5,6. La deposición de estos ácidos se puede producir por vía húmeda en las gotas de agua o en forma de aerosoles o gases, por lo que se puede hablar de deposición húmeda y seca, respectivamente. Del 60 al 70 % de los fenómenos de lluvia ácida es debida al ácido sulfúrico y el 30 o 40% restante es debida al ácido nítrico.

Las deposiciones ácidas se pueden producir a cientos de kilómetros de los lugares en los que se está produciendo la liberación de los óxidos de azufre o nitrógeno; se habla pues de contaminación transfronteriza. Así, por ejemplo, gran parte de los problemas de contaminación que se producen en el continente europeo son trasladados a los países escandinavos, en los cuales las masas forestales y lagos se encuentran seriamente dañados por este fenómeno de acidificación.

Los problemas que ocasiona la lluvia ácida son mucho más graves:

a) Acidificación de las aguas naturales: es uno de los más importantes, debido a los problemas que esto conlleva para la fauna y flora acuáticas, ya que como ocurre con algunas especies de peces, no pueden vivir con pH inferiores a 5,5. En algunos casos se ha llegado a la muerte del lago.

b) El empobrecimiento del suelo: lo que conlleva a la pérdida del equilibrio de los mismos. Esto es debido a que se produce un lavado de los nutrientes que el suelo contiene.

c) Afecta a los materiales de construcción: piedra, metales, hormigón.... particularmente los que contienen carbonato cálcico (rocas carbonatadas), produciendo graves deterioros en las edificaciones. En las edificaciones de piedra, este fenómeno es conocido como el “mal de la piedra”.

El mayor índice de acidez en el agua de lluvia registrado en Europa se ha registrado en Escocia, donde el pH llegó a ser de 2,4. Países como Gran Bretaña o Alemania, muy industrializados, trasladan hacia la zona de Noruega, Dinamarca o Finlandia los contaminantes, donde estos se depositan. Estos países son receptores de la contaminación por encontrarse situados al este de los países emisores, ya que en estas zonas el sentido de circulación general de la atmósfera es del oeste.

El único método de protección contra la lluvia ácida es la limitación de las emisiones de dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno a escala global, mediante Acuerdos Internacionales en los que se alcance compromisos de reducción de estas emisisones.

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