Contaminación atmosférica.

Transcripción

1 Contaminación atmosférica. Se denomina contaminación atmosférica a la presencia en el aire ambiente de materias o formas de energía (radiaciones ionizantes y ruido) que puedan tener efectos nocivos para la salud, seguridad o bienestar humano o el medio ambiente en su conjunto, implicando un daño, riesgo, o molestia grave para las personas y bienes de cualquier naturaleza, incluido el medio ecológico directa o indirectamente. De la anterior definición se deduce que para que una sustancia pueda considerarse contaminante atmosférico o no, dependerá de los efectos que produzca, ya que una misma sustancia puede ser un contaminante en determinadas condiciones, y en otras distintas beneficiosa o neutra. Tal es el caso del ozono, que nos protege contra la radiación ultravioleta cuando se encuentra en la estratosfera, pero es nocivo cuando supera una determinada concentración en la troposfera. Así mismo, cabe destacar, que la contaminación atmosférica tiene dos orígenes, uno en la actividad humana (contaminación antropogénica), y otro en la naturaleza, donde muchos fenómenos naturales como los que se producen como parte de los ciclos elementales de la materia (C, O y N), el vulcanismo, los incendios forestales, y los procesos de fermentación son también fuente de contaminantes. Principales contaminantes atmosféricos. Los contaminantes atmosféricos pueden presentarse en distinto estado: sólidos, líquidos, gases, radiaciones, calor, ruido. Su capacidad para producir contaminación va a depender del tiempo medio que éstos permanecen en la atmósfera, permitiendo su transporte a capas más altas. Según su mecanismo de formación: pueden clasificarse en dos grupos: contaminantes primarios y secundarios. Contaminantes primarios. Son aquellas sustancias de carácter contaminante que son vertidas a la atmósfera de forma directa desde los focos emisores, ya sea antropogénico o natural, y que alteran la calidad del aire produciendo lo que comúnmente se conoce como contaminación convencional. Partículas en Suspensión (PM10). Las partículas en suspensión que tienen un tamaño menor de 10 µm se denominan PM10, y pueden estar constituidas por multitud de contaminantes diferentes. Estas partículas permanecen de forma estable en el aire durante largos periodos de tiempo sin caer al suelo, pudiendo ser trasladadas por el viento a distancias importantes. Los efectos de las PM10 sobre la salud humana dependen del tamaño de las partículas, siendo los seres vivos más vulnerables a aquellas de menor tamaño, ya que presentan mayor capacidad de penetrar al interior del organismo por medio de las vías respiratorias, produciendo irritación de las mismas y otros efectos dependiendo de su composición.

2 Las partículas presentan efectos nocivos ambientales al influir en la temperatura atmosférica por su capacidad de absorber o emitir radiación, alterar la cubierta nubosa, y servir de medio para reacciones químicas. La naturaleza química de las partículas depende del proceso que las haya originado. Destacan los compuestos orgánicos, metales pesados, óxidos metálicos y compuestos de calcio, aluminio y silicio, procedentes de polvo del suelo. El principal foco emisor es el transporte, aunque se generan en los procesos de combustión de todos los sectores considerados. Los vehículos con mecánica diesel son los principales responsables de estas emisiones. Otros focos de emisión serían los sectores residencial e industrial (cuyas emisiones han descendido gracias a las mejoras alcanzadas en las calderas) y las actividades agrícolas y ganaderas, donde también se generan considerables cantidades de PM10. Los niveles de PM10 tienen una componente no antropogénica de difícil control, que es la entrada de vientos saharianos. Los compuestos del Azufre. El dióxido de azufre (SO 2 ) es un importante contaminante primario. Es un gas incoloro y no inflamable, de olor fuerte e irritante. Se origina de modo natural en las erupciones volcánicas y en la combustión de carburantes con cierto contenido en S (carbón, fuel y gasóleos), procedentes de centrales térmicas, procesos industriales, tráfico de vehículos pesados y calefacciones de carbón y fuel. Su vida media en la atmósfera es corta (de unos 2 a 4 días). Casi la mitad del SO 2 vuelve a depositarse en la superficie, húmedo o seco, y el resto se convierte en iones sulfato (SO 4 -) que pueden dar lugar a ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ). Por este motivo, es un importante factor en la deposición ácida. El dióxido de azufre tiene carácter irritante, pudiendo causar a altas concentraciones irritación de ojos, mucosas y piel, aunque es raro que se alcancen concentraciones elevadas. El SO 2 reacciona con el agua de las capas altas de la atmósfera formando ácido sulfúrico, precipitándose posteriormente en forma de lluvia ácida. Es considerado un contaminante transfronterizo, ya que la precipitación de lluvia ácida se puede producir muy lejos de donde fueron emitidos los SOx. Actualmente se están reduciendo las emisiones de SO 2 gracias a la sustitución de combustibles con alto contenido de azufre por otros menos contaminantes. Ejemplos de esto sería la sustitución del carbón por gas natural y gasóleo C en el sector residencial, y la reducción al mínimo del azufre en los carburantes de automoción utilizados en el sector transporte. Los compuestos de Nitrógeno. Los óxidos de nitrógeno (NOx) son contaminantes primarios de mucha trascendencia en los problemas de contaminación, siendo básicamente éstos el óxido nítrico (NO) y el dióxido de nitrógeno (NO 2 ). El NO es un gas tóxico e incoloro que es emitido en mayor cantidad, pero reacciona con el ozono sufriendo una rápida oxidación a NO 2,

3 siendo éste el que predomina en la atmósfera. El NO 2, gas fuertemente tóxico, de color pardo rojizo. Poseen una vida media de días; su origen se basa en la presencia del nitrógeno del aire en los procesos de combustión y de forma natural en erupciones volcánicas e incendios forestales. También está en menor proporción el óxido nitroso (N2O), incoloro y no inflamable, y precursor del NO. Procede de fertilizantes nitrogenados de algunos procesos industriales a altas temperaturas (producción de nailon y plásticos) y de los gases procedentes de los aviones a reacción. Además, también tiene como fuente natural, la acción biológica del suelo. Los NOx poseen una gran trascendencia en la formación del \u201csmog fotoquímico\u201d (mezcla de niebla, humo y vapores), influye en las reacciones de formación del ozono, tanto troposférico como estratosférico (precursor importante ) e intervienen en el fenómeno de la lluvia ácida. En altas concentraciones, producen problemas respiratorios sobre la salud humana, problemas de crecimiento y clorosis en la vegetación, y son capaces de corroer tejidos y materiales diversos. La principal fuente de emisión de NOx se encuentra en el sector transporte, debido a las reacciones de combustión de los vehículos. También se generan en las instalaciones de combustión de las grandes industrias entre las que destaca la industria cementera. El sector residencial contribuye de forma menos intensa que en el resto de sectores, siendo generados básicamente por las calderas de combustión. Los óxidos de Carbono. Los más importantes son el CO (monóxido de carbono) y CO 2 (dióxido de carbono). El CO es un gas inflamable sin color, olor ni sabor. Su vida media se estima en unos pocos meses y combina con el O 2 atmosférico para generar CO 2. Proviene fundamentalmente de la combustión de derivados del petróleo, siendo el principal foco emisor el transporte, seguido a larga distancia por el sector residencial y la industria. El CO es tóxico porque envenena la sangre impidiendo el transporte de oxígeno. Se combina fuertemente con la hemoglobina de la sangre y reduce drásticamente su capacidad de transportar oxígeno. La actividad humana lo genera en grandes cantidades, siendo después del CO 2, el contaminante emitido en mayor cantidad a la atmósfera por causas no naturales. Los niveles posibles de CO en el aire ambiente son preocupantes únicamente para personas con enfermedades cardiovasculares. Los niveles tóxicos es muy raro que se den en espacios abiertos. Como precursor del CO 2 y del ozono, el CO contribuye al calentamiento global del planeta (efecto invernadero) y a los efectos directos del ozono sobre la vegetación y los materiales. Los Hidrocarburos.

4 Son compuestos formados por carbono e hidrógeno fundamentalmente. Bajo esta denominación se agrupan muchas sustancias. Su origen es diverso, destacando los vehículos, refino, almacenamiento y distribución de productos petrolíferos, evaporación de disolventes orgánicos, los residuos y el humo del tabaco. La necesidad de vigilar las concentraciones de COV en la atmósfera se deriva fundamentalmente de tres factores: su propia toxicidad, el papel clave que juegan en la formación de oxidantes fotoquímicos y su importancia como precursores de partículas finas en áreas urbanas, especialmente los hidrocarburos aromáticos y sus productos de oxidación. En lo que respecta a la contaminación atmosférica, se clasifican en : Compuestos orgánicos volátiles (COVs): aparecen en estado gaseoso, y reaccionan en el aire. Su origen está en la combustión de gasolina y gasóleo, gas natural, carbón y en los procesos de refino del petróleo.también aparecen en quemas agrícolas, surtidores de gasolina, incendios forestales y ganado. Entre ellos destaca el benceno (C 6 H 6 ). Metano (CH 4 ): es un compuesto orgánico volátil y el hidrocarburo más abundante en la atmósfera.. Es un gas muy estable, y se forma por la descomposición de la materia orgánica en ausencia de aire (zonas pantanosas, vertederos de residuos orgánicos y procesos fisiológicos animales). Hidrocarburos aromáticos: son compuestos orgánicos volátiles de olor agradable relacionados con el benceno. Se encuentra en el alquitrán de hulla y el petróleo y su emisión está aumentando debido a su uso en las gasolinas sin plomo. Hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPS): comprenden un amplio número de compuestos orgánicos de estructura semejante, formados por dos o más anillos de benceno o de otros anillos de hidrocarburos aromáticos. Metales Pesados. Los principales y a tener en cuenta son el plomo, arsénico, cadmio y niquel. El más importante de ellos es el plomo, metal que se transporta a través del aire en forma de partícula sólida y se deposita en la superficie terrestre en su mayor parte. Décadas atrás la principal fuente de emisión de este contaminante fueron los vehículos a motor de combustión. La eliminación del contenido de plomo en las gasolinas ha contribuido a bajar los niveles de emisión considerablemente. Hoy en día el problema de la contaminación

5 por plomo se centra en torno a industrias siderometalúrgicas, manufacturas de baterías y acumuladores u otras fuentes puntuales de emisiones de plomo. Contaminantes secundarios. Son el resultado de la interacción química, entre contaminantes primarios o con otros compuestos habituales de la atmósfera. El Ozono O 3 El ozono es un gas inodoro e incoloro, gas formado por tres átomos de oxígeno. Existen dos tipos: Ozono estratosférico o "bueno\u201d, se encuentra en la atmósfera superior, a una una altura de entre 15 y 50 km y es beneficioso al formar una capa que nos protege de los efectos nocivos de los rayos solares dañinos al actuar como filtro de la radiación ultravioleta, por lo tanto, se debe evitar su destrucción. Ozono troposférico o "malo\u201d, está situado en la parte baja de la atmósfera, al nivel de la superficie terrestre que es donde se encuentra el aire que respiramos. A partir de ciertas concentraciones puede ser perjudicial para la salud, por lo tanto, se debe evitar su formación. El ozono troposférico se forma en presencia de sus precursores (fundamentalmente NOx y COVs) en condiciones de altas temperaturas y elevada radiación solar. Los NOx y los COVs son emitidos principalmente por el tráfico y por la industria. Las reacciones que rigen la formación de ozono son muy complejas, y dependen de la proporción relativa entre NOx y COVs, lo que hace muy difícil desarrollar medidas eficaces a corto o medio plazo para controlar las concentraciones de ozono. Las fuentes de COV's y de óxidos de nitrógeno que influyen en la formación de ozono son: automóviles, camiones y autobuses. industrias y fuentes de combustión de gran tamaño. industrias pequeñas como las imprentas, tintorerías, etc., y las gasolineras. productos de consumo tales como pinturas y productos de limpieza. emisiones de motores de aviones, equipos de construcción, segadoras, y equipo de jardinería. El ozono es altamente oxidante por lo que provoca la irritación de los tejidos pulmonares y de las mucosas. Los grupos de población más sensibles a la acción del ozono son los niños, los ancianos y las personas con enfermedades respiratorias. Los niveles más altos de ozono se alcanzan durante los meses estivales ya que la formación de ozono esta catalizada por la radiación solar y las altas temperaturas. Por este motivo los máximos diarios suelen presentarse durante las primeras horas de la tarde.