Contaminació de l'Aire: Causes, Efectes i Tipus

Contaminació: Definició

La contaminació és el conjunt de matèries, substàncies o formes d'energia presents a l'atmosfera que impliquen algun risc per a la seguretat o la salut de les persones, el medi ambient i els ecosistemes.

Fonts de Contaminació

• Naturals: Generades per l'activitat natural dels subsistemes de l'ecosistema.
  • a) Erupcions volcàniques: Aporten compostos com SO2 i H2S que es barregen amb el vent i es dispersen per l'atmosfera.
  • b) Incendis forestals: Emeten CO2, òxids de nitrogen, fum, pols i cendres.
  • c) Activitat dels éssers vius: La respiració augmenta el CO2.
  • d) Descàrregues elèctriques: Formen NO en oxidar el N2 atmosfèric.
  • e) El mar: Emet partícules salines a l'aire.
  • f) Vents forts: Transporten partícules.
• Artificials: Generades per les activitats de l'ésser humà.
  • a) A casa: Ús de calefaccions o fonts de calor que combustionen combustibles fòssils com el carbó.
  • b) En el transport.
  • c) En la indústria: Centrals tèrmiques, papereres, etc.
  • d) En agricultura i ramaderia: Ús de fertilitzants.
  • e) Eliminació de residus sòlids.

Contaminants de l'Aire

Són les substàncies químiques i formes d'energia que, en concentracions determinades, poden causar danys als éssers vius o als ecosistemes.

El temps de resistència, o vida mitjana d'un contaminant, és el període de temps que pot romandre a l'atmosfera o en les reaccions químiques.

Substàncies Químiques

• Contaminants Primaris: Substàncies de naturalesa i composició química variada emeses a l'atmosfera.
  • Partícules com els aerosols marins, incendis forestals, pols, boires o fums.
  • Compostos de sofre com el diòxid de sofre de les erupcions volcàniques.
  • Òxids de nitrogen, en processos de desnitrificació del sòl o oxidació fotoquímica.
  • Òxids de carboni, oxidació del CH4 atmosfèric, combustions o transport.
  • Compostos orgànics com el metà dels incendis.
  • Compostos halogenats (CFC): Alliberen àtoms de clor que destrueixen la capa d'ozó.
  • Metalls pesants com el plom, el cadmi i el mercuri.
  • Olors com les dels abocadors.
• Contaminants Secundaris: Es formen a partir dels contaminants primaris per reaccions químiques a l'atmosfera, generant nous contaminants.
  • Triòxid de sofre: Intervé en reaccions fotoquímiques en la formació de l'smog.
  • Triòxid de nitrogen: Fàcilment oxidable per l'ozó a partir de NO2.
  • H2SO4: Corrosiu, producte final de l'oxidació de compostos atmosfèrics, precipita amb la pluja àcida.
  • Oxidants fotoquímics com l'ozó troposfèric: Reacciona amb altres contaminants.

Formes d'Energia

1. Radiacions Ionitzants: Partícules o ones electromagnètiques que poden ionitzar molècules, alterant-ne l'estructura i les funcions.

• Radiacions alfa i beta: Càrregues electromagnètiques amb poder de penetració (les beta, major).
• Raigs X i radiacions gamma: Alt poder de penetració, efectes més grans sobre els éssers vius.

Afecten processos biològics, com ara mutacions o càncers.

Radiacions No Ionitzants: Ones electromagnètiques que no modifiquen l'estructura però no provoquen ionització en els àtoms. Origen: Sol i superfície terrestre. Radiacions ultraviolada, infraroges, radiofreqüència i microones. Efectes: Alteracions al sistema nerviós o trastorns hormonals. El Soroll: Gran contaminant sobre la població.

Emissió: Quantitat de contaminants que aboca un focus emissor a l'atmosfera en un període de temps determinat.

Immissió: Quantitat de contaminants presents en una atmosfera determinada, un cop han estat transportats i barrejats, i als quals estan exposats els éssers vius i els materials que es troben sota la seva influència.

Quan la temperatura d'emissió d'un gas és més gran que la del medi, el gas ascendeix i se'n facilita la dispersió.

Condicions Atmosfèriques

• Temperatura de l'aire i variacions amb l'altura: Les condicions d'estabilitat o inestabilitat i les variacions poden donar lloc a inversió tèrmica, dificultant la dispersió de contaminants.
• Vents: Dispersen els contaminants segons la direcció i la velocitat (com més velocitat, més dispersió).
• Precipitacions: Produeixen un efecte de rentatge sobre l'atmosfera, arrossegant els contaminants. Les condicions atmosfèriques de baixes pressions amb pluges afavoreixen la dispersió.
• Insolació: Augmenta la concentració dels contaminants secundaris per les reaccions.

Efectes de la Contaminació de l'Aire

Els factors que influeixen en el grau i el tipus d'efectes són: classes de contaminants, concentració, temps d'exposició, sensibilitat dels receptors i possibles reaccions entre contaminants que n'augmenten els efectes.

• Partícules: Disminueixen la capacitat respiratòria, redueixen la fotosíntesi, es dipositen en edificis.
• Compostos de sofre: Produeixen irritacions en mucoses i ulls, redueixen el creixement i el rendiment vegetal, provoquen la demolició de la pedra calcària (SO2).
• Compostos orgànics (COV): Hidrocarburs que produeixen irritacions als ulls i a les vies respiratòries.
• Compostos halògens: El clor irrita les mucoses. Els metalls pesants provoquen bioacumulació.

Efectes Locals: Formació de Boires (Smog)

L'efecte smog és una manifestació contaminant urbana que podem observar en forma de boires. Hi ha dos tipus d'smog: sulfurós i fotoquímic.

L'smog sulfurós o humit pot matar persones. Té una elevada concentració de partícules en suspensió, fums i SO2 procedents dels vehicles i les calefaccions, i la seva combinació amb boires, l'atmosfera té una humitat elevada, vents en calma i anticicló. Es manifesta amb una boirina de color bru-gris. Pot provocar asma.

L'smog fotoquímic es produeix per la presència a l'atmosfera d'oxidants fotoquímics (O3), que sorgeixen de les reaccions d'òxids de nitrogen, hidrocarburs i oxigen amb l'energia del sol. Afavoreixen els anticiclons amb molt de sol, vents febles i els contaminants no es dispersen. Presència de broma, formació d'O3, irritació ocular.

Pluja Àcida

La pluja àcida retorna els contaminants a la superfície terrestre, fent la contaminació transfronterera perquè els porta a altres zones. Retorn dels òxids de sofre i nitrogen descarregats en forma d'àcids per la pluja o en forma de nevades, boires i rosades.

Es dona pel sofre i el nitrogen presents als combustibles quan són alliberats a l'atmosfera per la combustió, són transportats, reaccionen i precipiten a la superfície de dues maneres:

• Deposició seca: En forma gasosa, com aerosols.
• Deposició humida: El SO2, per exemple, roman a l'atmosfera i s'oxida formant àcid sulfúric que es dissol en aigua, forma núvols, és transportat i retorna a la terra per les pluges. La intensitat depèn de la velocitat de les reaccions que l'originen, la presència d'humitat i la dinàmica atmosfèrica.

Efectes de la Pluja Àcida

• Ecosistemes aquàtics: Com els rius, l'increment de l'acidesa provoca la disminució o desaparició d'espècies. Per exemple, un pH inferior a 4 provoca la mort dels salmons.
• Sòl: Augmenta la seva acidesa, provoca canvis de composició, empitjora la qualitat i els transforma en improductius.
• Vegetació: Els boscos perden el color de les fulles, cauen, moren les capçades i, fins i tot, moren els arbres.
• Materials: Corrosió de metalls, deteriorament de pintures o materials de construcció com les pedres calcàries, provocant el "mal de la pedra".

Forat de la Capa d'Ozó

El forat de la capa d'ozó pot afectar tot el planeta, no només una regió, i està format per l'acumulació a l'atmosfera de gasos d'efecte hivernacle que provoquen un augment de la temperatura i el forat de la capa d'ozó. Va incrementant, augmenta el càncer de pell o la ceguera. A l'estratosfera tenen lloc les reaccions químiques de formació i destrucció de l'ozó.

Paper dels NOx

L'increment d'aquests compostos, que es produeixen en les tempestes i són alliberats pels humans en les combustions, són compostos poc reactius que poden accedir fins a l'estratosfera formant NOx per fotòlisi. Poden destruir l'ozó actuant com a catalitzadors. També els NO2 poden reaccionar amb l'OH- per formar HNO3.

Paper dels Compostos de Cl

Com el NaCl i l'HCl, alliberats pel mar i per les erupcions, i altres com els CFC, s'utilitzen com a aerosols o dissolvents i trenquen l'ozó.

Per exemple, la fotòlisi del CFC destrueix l'ozó i es forma el nitrat de clor que protegeix l'ozó de l'acció del Cl i, per tant, el NO2 atrapa el clor fent que no s'activi.

El forat és més gran a l'Antàrtida ja que a l'hivern es forma un anticicló, l'aire cobreix l'anticicló, l'aire és fred i la troposfera serà més baixa que a l'estiu, formant-se núvols de gel a altituds superiors, és a dir, a l'estratosfera. Els núvols reben el nom de núvols estratosfèrics polars i es formen a baixes temperatures, i aquestes condicions només es donen a l'Antàrtida.

Qualitat de l'Aire

a) Xarxes de vigilància.

b) Mètodes d'anàlisi.

c) Indicadors biològics de contaminació: Es basen en identificar la presència i vigilar l'evolució. Destaquen els d'HF, SO2, oxidants fotoquímics i metalls pesants.

d) Sensors LIDAR.

Soroll

El soroll és un so excessiu o intempestiu, desagradable per a qui el percep, que pot produir efectes fisiològics i psicològics no desitjats sobre una persona o un grup.

El decibel mesura la quantitat d'energia transportada per l'ona per unitat de temps i superfície, i es mesura en bels.

Origen i Fonts

• Indústria.
• Mitjans de transport.
• Construcció d'edificis.
• Interior d'edificis.

Efectes de la Contaminació Acústica

• Alteracions fisiològiques com la pèrdua d'audició.
• Alteracions psíquiques: Intensitat del soroll.
• Altres: Dificultat de comunicació oral, etc.