1. LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE

1.1 FUENTES DE CONTAMINACIÓN

A] Definición de contaminación del aire

• Ley 38/1972 de Protección del Ambiente Atmosférico: "Presencia en el aire de materias o formas de energía que impliquen riesgo, daño o molestia grave para las personas y bienes de cualquier naturaleza"
• O.M.S.: "Existe contaminación del aire cuando en su composición aparecen una o varias sustancias extrañas, en tales cantidades y durante tales períodos de tiempo, que pueden resultar nocivas para el hombre, los animales, las plantas o las tierras, así como perturbar el bienestar o el uso de los bienes"

B] Tipos de fuentes

• a) Naturales
  • Actividad geológica de la Tierra: volcanes
  • Incendios forestales de origen natural
• b) Artificiales Actividades humanas generadoras de contaminación:
  • En el hogar: (calefacciones, cocinas, tipo de combustible)
  • En el transporte
  • En la industria: (centrales térmicas, cementeras, siderometalúrgicas, papeleras, químicas)
  • En la agricultura y ganadería
  • En la eliminación de residuos sólidos (incineración)
  • La utilización de combustibles fósiles genera 20 millones de Tm de partículas/año

1.2 TIPOS DE CONTAMINANTES

Definición de contaminante

"Sustancias químicas y formas de energía que, en concentraciones determinadas, pueden causar molestias, daños o riesgos a personas y resto de seres vivos, o bien ser origen de alteraciones en el funcionamiento de los ecosistemas, en los bienes materiales y en el clima"

1.2.1 SUSTANCIAS QUÍMICAS

A] Contaminantes primarios (emitidos directamente por una fuente contaminante)

• a) Partículas
  • Sustancias sólidas o líquidas de un diámetro: 0,1 - 1000 µ
  • Composición química variada
  • Tipos (por su tamaño):
    • Núcleos de Aitken
    • Partículas medias en suspensión: 0,1 - 10 µ
    • Partículas sedimentables: 10 - 500 - 1000 µ
  • Tipos (por su origen):
    • Polvos
    • Humos industriales
    • Humos de combustión
  • Origen (producción)
    • Humano (Combustiones industriales, domésticas y transporte, minería, fábricas de cemento, incendios, obras)
    • Natural (incendios, volcanes, desiertos, mares en costas)
• b) Compuestos de Azufre: SO₂, SO₃, H₂S
  • Tipos y origen
    • SO₂ y SO₃: oxidación del S de los combustibles al quemarse
    • H₂S (escapes de refinerías de petróleo y fábricas de gas, erupciones volcánicas, metabolismo anaerobio)
  • SO₂
    • Cantidad
    • Características
    • Fotooxidación: SO₂ = SO₃ = H₂SO₄
    • Tiempo de permanencia: 12 h - 6 días
    • Concentración: puede alcanzar 1057 mg/m³
  • H₂S
    • Concentración: 20 mg/m³
    • Desprende muy mal olor
• c) Compuestos orgánicos
  • Insecticidas y pesticidas utilizados en la agricultura
  • Hidrocarburos (HC)
    • Abundantes en ciudades y zonas industriales
    • Origen (natural: zonas pantanosas, zonas petrolíferas) (artificial: industrias petrolíferas, plantas de gas, vehículos)
  • Compuestos orgánicos volátiles (COV)
    • Evaporación de sustancias orgánicas
  • PCB (policlorobifenilos), dioxinas y furanos
    • Reacciones en el tratamiento de productos químicos clorados
    • Incineración de residuos que contengan sustancias cloradas
• d) Óxidos de Nitrógeno (NO_X)
  • Origen
    • Procesos naturales: relámpagos, erupciones volcánicas, bacterias
    • Actividades humanas: uso de combustibles fósiles
  • Tipos: NO, NO₂
    • Tóxicos a Tª ambiente
    • Se forman por oxidación del N₂ atmosférico en combustiones (N₂ + O₂ = 2 NO) (2 NO + O₂ = 2 NO₂)
    • NO (Incoloro, inodoro) (oxidación del N₂ en motores de combustión interna)
    • NO₂ (Pardo-rojizo, asfixiante) (Oxidación natural del NO)
    • N₂O: desnitrificación bacteriana
• e) Óxidos de Carbono
  • CO
    • Contaminante más abundante en las ciudades
    • Incoloro, inodoro, insípido, inflamable y tóxico
    • Se origina en combustiones incompletas
    • Fuentes (10% combustiones) (90% reacciones atmosféricas: oxidación de metano, disociación de CO₂ a tº altas, emisiones de los océanos) (en zonas urbanas: vehículos)
  • CO₂
    • Incoloro, inodoro, no tóxico
    • Nutriente para las plantas
    • Efecto invernadero
    • Se produce en la combustión de combustibles fósiles
• f) Compuestos halogenados y derivados: contienen Cl y F
  • Cloro (Cl₂)
    • Fuente: vehículos
    • Muy tóxico
  • Flúor
    • Origen: mar e industrias de fertilizantes
  • HF
    • Sustancia corrosiva
    • Fuentes: industrias del aluminio, fertilizantes, cerámicas, vidrio
  • CFC: Cloro Fluor Carbono (HFC/PFC)
    • Estables, no tóxicos, no inflamables
    • En aerosoles, refrigerantes, frigoríficos, espumas,...
• g) Metales pesados
  • Presentes como partículas
  • Son muy peligrosos: no se degradan ni química ni biológicamente
  • Se acumulan en las cadenas tróficas (amplificación biológica de los contaminantes)
  • Tipos: Pb, Cd, Hg
• h) Olores
  • Estímulos captados por el olfato producidos por partículas del aire
  • Se consideran contaminantes cuando producen malestar en la población

B] Contaminantes secundarios

• Se originan porque reaccionan con otros gases a partir de los primarios mediante reacciones químicas
• Tipos: SO₃, NO₃, H₂SO₄, HNO₃, O₃ y PAN (nitratos de peroxiacetilo)
• Responsables del smog:
  • Reductor (SO₃): SO₂ = SO₃
  • Fotoquímico (NO₃): NO₂ = NO₃ (en presencia de O₃)
• Causan la lluvia ácida:
  • H₂SO₄: SO₃ = H₂SO₄ (en presencia de agua)
  • HNO₃: NO_X = HNO₃ (en presencia de agua)
• PAN: se originan en reacciones fotoquímicas - Aldehídos

1.2.2 FORMAS DE ENERGÍA

A] Radiaciones ionizantes

• Partículas u ondas electromagnéticas que pueden ionizar átomos o moléculas
• Partículas:
  • Radiaciones α (núcleos de He)
  • Radiaciones β (electrones)
• Ondas:
  • Rayos X
  • Radiación γ
• Efectos en los seres vivos
  • Afectan a los procesos biológicos
  • Provocan malformaciones genéticas, cáncer,...
• Utilidad: uso en medicina

B] Radiaciones no ionizantes

• Radiación ultravioleta
• Radiación infrarroja
• Radiofrecuencias y microondas para comunicaciones
• Conducciones eléctricas de alta tensión

C] El ruido

1.3 DISPERSIÓN DE LOS CONTAMINANTES A] Elementos que intervienen en la contaminación del aire a) Emisión - Vertido a la atmósfera de un contaminante por un foco emisor - Nivel variable en función de: · Características de los focos · Condiciones en que se produce la emisión - Nivel de emisión: ·Cantidad de un contaminante vertido a la atmósfera en un tiempo determinado b) Transporte, difusión o acumulación: dependen de - Las condiciones meteorológicas - La capacidad dispersante de la atmósfera c) Inmisión: cantidad de un contaminante presente en la atmósfera d) Nivel de inmisión: cantidad de un contaminante por m³ de aire e) Nivel máximo de inmisión: - Límite máximo tolerable de presencia de un contaminante en la atmósfera f) Efectos sobre los receptores B] Factores que influyen en la dispersión de los contaminantes a) Características de las emisiones - Naturaleza del contaminante - Concentración del contaminante - Características físico-químicas: · Tª de emisión · velocidad de salida - Altura del foco emisor b) Condiciones atmosféricas - Situaciones de estabilidad o inestabilidad - Situación anticiclónica: dificulta la dispersión -Situación de borrasca: facilita la dispersión c) Factores atmosféricos - Tª del aire y sus variaciones con la altura · Movimientos de las masas de aire · Inversión térmica - Dinámica horizontal atmosférica · Dispersión según: dirección, velocidad y turbulencias –Precipitaciones · Lavado de la atmósfera · Favorece la dispersión de la contaminación - Insolación (smog fotoquímico)· Favorece las reacciones fotoquímicas d) Características geográficas y topográficas - Zonas costeras: brisas marinas (día y noche) -Zonas de valles y laderas (día y noche) - Presencia de masas vegetales · Disminuyen la contaminación al frenar la velocidad del viento · Favorecen la deposición de las partículas · Sumidero de CO2 por la fotosíntesis - Presencia de núcleos urbanos · Disminuyen la velocidad del viento · Isla de calor: cúpula de contaminación