Contaminación Atmosférica: Causas, Tipos, Efectos y Medidas

Contaminación Atmosférica

La Contaminación atmosférica es la presencia en el aire de materias o energías que impliquen riesgo, daño o molestia para las personas, los animales, vegetación o materiales (bienes de cualquier naturaleza).

Fuentes de contaminación

Una emisión es el lanzamiento al aire de materiales, según el origen de la misma existen dos tipos de fuentes:

a) Contaminación natural

Procede principalmente de la actividad geológica de la Tierra, como los gases emitidos en las erupciones volcánicas, incendios naturales, tempestades de polvo y la actividad biológica de la biosfera (producción de CH4 y CO2). Está pues originada por la dinámica terrestre, bien biológica o geológica.

b) Contaminación antrópica

Procede de las distintas actividades humanas. Destaca especialmente la quema de combustibles fósiles y sus derivados, bien en la industria, en centrales térmicas, en el transporte o en el uso doméstico. Otras fuentes antrópicas son debidas a las actividades agrícolas y ganaderas, como la quema de bosques para aumentar el suelo agrícola, la quema de rastrojos, la emisión de gases por los fertilizantes (N2), por el ganado (CH4 producido en el tubo digestivo). Una fuente de emisión que está creciendo es la incineración de residuos sólidos, esta práctica si no se realiza de manera adecuada puede producir emisio nes de N2, CO2, NO, SO3, dioxinas, etc.

Tipos de contaminantes

Según la naturaleza del contaminante atmosférico que predomina se diferencian:

a) Contaminación física

• Térmica: El aumento de la Ta en las ciudades debido a diferentes actividades.
• Ruido.
• Radiaciones: Son de origen natural y antrópico. Se diferencian:
  • Ionizantes: con gran poder de penetración, son los rayos y los rayos (son ondas electromagnéticas), Rayos α y Rayos β (Partículas cargadas eléctricamente). Alteran la estructura de la materia pues rompen las moléculas, alteran el ADN produciendo mutaciones.
  • No ionizantes: Rayos ultravioletas (también alteran el ADN), infrarrojos y microondas.

b) Contaminación biológica

Microorganismos, esporas, polen.

c) Contaminación química

Son gases o partículas sólidas o líquidas. Pueden clasificarse según distintos criterios:

• Según estado físico: sólidos, líquidos y gases.
• Según su toxicidad: nocivos e inócuos.
• Según su procedencia. Los contaminantes químicos se denominan:

Contaminantes primarios

Cuando proceden directamente de la fuente emisora (el aire). Son numerosos, solo algunos originan más del 90% de la contaminación del aire, son:

• Óxidos de carbono: Incluyen el dióxido de carbono (CO2) y el monóxido de carbono (CO).
  • Dióxido de carbono: presente en la atmósfera de forma natural, interviene en el ciclo natural del carbono. No es tóxico, su acción contaminante es por ser un gas “Efecto invernadero” y a que su concentración en la atmósfera está aumentando mucho en las últimas décadas, siendo uno de los gases que más influye en el importante problema ambiental del calentamiento global del planeta y el consiguiente cambio climático.
  • Monóxido de carbono Es tóxico porque envenena la sangre impidiendo el transporte de oxígeno. Alrededor del 90% del que existe en la atmósfera se forma de manera natural, en la oxidación de metano
    (CH4).
• Óxidos de azufre: Incluyen el dióxido de azufre (SO2). Es emitido por actividades humanas, sobre todo por la combustión de carbón y petróleo, es emitido en la actividad volcánica.
• Óxidos de nitrógeno: Incluyen el óxido nítrico (NO), el dióxido de nitrógeno (NO2) y el óxido nitroso (N2O).
• Compuestos orgánicos volátiles (COV): Este grupo incluye diferentes compuestos como el metano CH4, otros hidrocarburos, los clorofluorocarburos (CFC) y otros.
  • Metano (CH4). Proviene del ganado, arrozales, también se desprende del gas natural, del que es un componente mayoritario y en algunas combustiones y tratamiento de residuos. Influye de forma significativa en el efecto invernadero y también en las reacciones estratosféricas. No es nocivo para la salud pero es un “gas invernadero”.
  • Otros hidrocarburos. Procedentes de fenómenos naturales, pero también originados por actividades humanas, sobre todo las relacionadas con la extracción, el refino y el uso del petróleo y sus derivados. Sus efectos sobre la salud son variables, afectan al sistema respiratorio y podrían causar cáncer. Intervienen de forma importante en las reacciones que originan el"smo" fotoquímico.
  • Clorofluorocarburos (CFC). Son importantes por su papel en la destrucción del ozono en las capas altas de la atmósfera, se utilizan en refrigerantes, propelentes de aerosoles, espumas aislantes.
• Polvo y aerosoles: Se suele usar la palabra aerosol para referirse a los materiales muy pequeños, sólidos o líquidos dispersos en un gas. Se suele llamar polvo a las partículas sólidas de tamaño un poco mayor de 10 micras, si es menor será aerosol.

Contaminantes secundarios

Se producen como consecuencia de reacciones químicas que experimentan los contaminantes primarios en la atmósfera, gracias a la energía solar. Los compuestos resultantes tienen un elevado poder oxidante. Las principales alteraciones atmosféricas producidas por los contaminantes secundarios son: •la contaminación fotoquímica; •la acidificación del medio; y •la disminución del espesor de la capa de ozono.

Dispersión de contaminantes

• Se llama tiempo de residencia al periodo de tiempo que un contaminante puede permanecer en la atmósfera como tal o participando en reacciones químicas.
• Se conoce como emisión a la cantidad de contaminantes atmosféricos que vierte un foco a la atmósfera en un periodo de tiempo determinado. Debe medirse a la salida de la fuente emisora. Puede llegar a un receptor (por ejemplo, a un ser humano), tras su paso por la atmósfera,
• Se conoce como inmisión a la cantidad de contaminantes presentes en la atmósfera, una vez transportados, difundidos, mezclados y transformados por reacciones químicas en la atmósfera. Los valores de inmisión nos indican la calidad del aire, si no es adecuada se producen efectos negativos. La mayor parte de los contaminantes se difunden en la parte baja de la troposfera, donde interactúan entre sí y con los demás compuestos presentes, antes de su deposición. Otros ascienden a alturas considerables y son transportados hasta lugares muy alejados del foco emisor. Un tercer grupo, más reducido, puede llegar a traspasar la tropopausa e introducirse en la estratosfera.

Efectos de la contaminación del aire

La concentración de los distintos componentes del aire en concentraciones diferentes a las normales implica daños en los seres vivos, materiales y ecosistemas a corto y a largo plazo. Los factores que influyen son:

• El tipo de contaminante
• Su concentración
• Tiempo de exposición al mismo.
• Reacciones del contaminante que impliquen un aumento del efecto.
• Sensibilidad del receptor.

Podemos clasificar estos efectos según su radio de acción en:

a. Efectos locales. 1. Microclimas: Se pueden producir variaciones de Ta y precipitaciones por la presencia de masas urbanas o grandes masas vegetales. 2. SMOG: (Niebla contaminante, de smoke: humo y fog: niebla). Es un tipo de contaminación urbana en la que influyen las condiciones atmosféricas. Se diferencian 2 tipos:

 Smog sulfuroso. - Es típico de ciudades grandes, con mucha industria, en las que, se queman grandes cantidades de carbón y petróleo con mucho azufre, en instalaciones industriales y de calefacción. - Se forma una mezcla de dióxido de azufre, gotitas de ácido sulfúrico formadas a partir del anterior y una gran variedad de partículas sólidas en suspensión (hollines), que originan una espesa niebla de color gris cargada de contaminantes, con efectos muy nocivos para la salud de las personas (problemas respiratorios, asma) y para la conservación de edificios y materiales. - Requiere condiciones atmosféricas de humedad, vientos en clama y anticiclón. - En los países desarrollados los combustibles que originan este tipo de contaminación se queman en instalaciones con sistemas de depuración o dispersión mejores y raramente se encuentra este tipo de polución. En países en vías de desarrollo, como China o algunos países de Europa del Este, es un grave problema en algunas ciudades.  Smog fotoquímico - Se produce por una mezcla de contaminantes de origen primario (NOx e hidrocarburos volátiles), resultantes de combustiones, con otros secundarios (ozono, PAN, radicales hidroxilo o aldehidos, etc.) que se forman en reacciones producidas por la luz solar al incidir sobre los primeros. - La mezcla oscurece la atmósfera dejando un aire teñido de color marrón rojizo, niebla rojiza, cargado de componentes dañinos para los seres vivos y los materiales. - Se produce en todas las ciudades del mundo, pero es especialmente importante en las que están en lugares con clima seco, cálido y soleado, y tienen muchos vehículos y actividad industrial. El verano es la peor estación para este tipo de polución, por la fuerte insolación y además, se ve favorecida por condiciones de anticiclón, vientos en calma y las inversiones térmicas. b. Efectos regionales. Lluvia ácida - Se produce por la liberación de óxidos de nitrógeno y azufre procedentes de vehículos, industrias y centrales térmicas que usan combustibles de baja calidad. Los contaminantes pueden ser trasladados a grandes distancias por las corrientes atmosféricas, sobre todo cuando son emitidos a la atmósfera desde chimeneas muy altas que disminuyen la contaminación en las cercanías pero la trasladan a otros lugares. (Contaminación transfronteriza,países muy industrializados trasladan sus contaminantes hacia otras zonas por la circulación general atmosférica).

-En la atmósfera los óxidos de nitrógeno y azufre son convertidos en ácido nítrico y sulfúrico que vuelven a la tierra con las precipitaciones de lluvia o nieve (lluvia ácida) o en forma de partículas sólidas con moléculas de ácido adheridas (deposición seca). - La lluvia normal es ligeramente ácida, por llevar ácido carbónico que se forma cuando el dióxido de carbono del aire se disuelve en el agua que cae. Su pH suele estar entre 5 y 6. Pero en las zonas con la atmósfera contaminada por estas sustancias acidificantes, la lluvia tiene valores de pH de hasta 4 o 3 y, en algunas zonas en que la niebla es ácida, el pH puede llegar a ser de 2, es decir, similar al del zumo de limón o al del vinagre. Daños provocados por la deposición ácida. a) Ecosistemas acuáticos. Disminución de especies en lagos y ríos. El pH inferior a 4 produce muerte de peces, anfibios, plantas e invertebrados. b) Ecosistemas terrestres. Produce la “muerte de los bosques”. En los árboles provoca pérdida de color, caída de las hojas y muerte de los árboles. En el suelo aumenta la acidez y los transforma en improductivos. c) Edificios y construcciones. Produce corrosión de los metales, y descomposición de materiales de construcción como la caliza y el mármol, provocando el mal de la piedra que afecta a edificios, estatuas y monumentos. d) También contribuye a la destrucción de la capa de O3. Video.1. a) La c.at es multicausal, estos algunos responsables: las erupciones volcánicas: se emiten tanto gases como partículas como las cenizas que alteran la composición natural de los gases presentes de forma natural en la atmósfera. Humo y gases: es generado por incendios naturales no provocados. Extracciones mineras: para la extracción de muchos minerales se emplean químicos y maquinarias pesadas muy contaminantes. Productos pesticidas en la agricultura: estas sustancias, utilizadas excesivamente activamente afectan y alteran los suelos facilitando además la acumulación de gases en el aire. La deforestación: las especies vegetales son capaces de limpiar el aire al secuestrar contaminantes de la atmósfera y neutralizarlos. b) Afecciones en la salud: Enfermedades respiratorias: se eleva el riesgo de padecer asma, bronquitis o cáncer de pulmón, así como afecciones cardiovasculares. Enfermedades dermatológicas: tal vez son menos conocidas, pero la c.at también afecta negativamente a la piel, favoreciendo su envejecimiento prematuro, deshidratación o formación de acné.

c) Nivel ambiental ,últiples impactos negativos: Cambio climático: es a causa de los gases de efecto invernadero que se acumulan en la atmósfera. Disminución de la capa de ozono: esta actúa como una capa protectora ante la radiación ultravioleta.Lluvia acida: es la responsable de la destrucción a gran escala de bosques y suelos. d) La boina de contaminación es una acumulación de contaminación que deteriora la calidad del aire y se manifiesta como una especie de nube grisácea visible a cierta distancia. Este fenómeno está provocado por una ausencia de vientos y lluvias, que resulta en un aumento de óxido de nitrógeno en el aire. Esto se produce sobre todo en aquellas ciudades que no están expuestas a vientos frecuentes que puedan despejar su atmósfera de contaminación.e) La c.at es la polución de nuestra atmósfera, es decir, la presencia en ella de elementos que resultan contaminantes y que pueden provocar efectos negativos en la salud de las personas y el medio ambiente. c) El ozono troposférico se refiere al ozono presente en la troposfera, la capa más baja de la atmósfera. A diferencia del ozono estratosférico, que es beneficioso y nos protege de la radiación ultravioleta, el ozono troposférico es un contaminante y es perjudicial para la salud humana y el medio ambiente. Se forma por la reacción de gases contaminantes, como los óxidos de nitrógeno y los compuestos orgánicos volátiles, en presencia de la luz solar. El ozono troposférico puede provocar problemas respiratorios, dañar la vegetación y contribuir al efecto invernadero. Su tiempo de afectación puede variar dependiendo de las condiciones atmosféricas y la presencia de fuentes contaminantes.d) PM 10 y PM 2,5 se refieren a las partículas suspendidas en el aire con diámetros de 10 micrómetros o menos, y 2,5 micrómetros o menos. Estas son resultado de diversas fuentes, como la quema de combustibles fósiles, emisiones industriales, polvo y act.humanas. Ambas pueden tener efectos perjudiciales para la salud, especialmente cuando se inhalan. Las PM 10 y PM 2,5 pueden penetrar en el sistema respiratorio y causar problemas respiratorios, exacerbación de enfermedades pulmonares, como el asma, y aumentar el riesgo de enfermedades cardiovasculares. En cuanto a su tiempo de permanencia en la atmósfera, puede variar según las condiciones meteorológicas y las características del entorno, pero generalmente tienden a permanecer suspendidas