La contaminación del aire

Contaminación atmosférica

Es la presencia en la atmósfera de sustancias en una cantidad que implique molestias o riesgo para la salud de las personas y los demás seres vivos.

Contaminantes atmosféricos

Son aquellas sustancias que, al encontrarse en la atmósfera , alteran su composición y estructura, pudiendo causar graves y nocivos efectos en el medio ambiente.

Clasificación de los agentes atmsféricos

Atendiendo al origen de su fuente:

Naturales

Producidos por la misma naturaleza: erupciones volcánicas, tormentas de arena, incendios forestales causados de forma natural

Artificiales

Originados por la acción del ser humano  mediante procesos industriales o la quema de combustibles fósiles.

Los contaminantes del aire pueden ser peligrosos por si mismos o por  las sustancias que originan al reaccionar con otros contaminantes o con otros componentes naturales del aire

Contaminantes primarios

Se emiten directamente al medio ambiente desde la industria , los hogares los vehículos de combustión, etc.

Los principales son:

El dióxido de carbono (CO2)

El monóxido de carbono (CO)

El dióxido de asufre (SO2)

El monóxido de nitrógeno (NO)

Hidrocarburos

Contaminantes secundarios

Se originan mediante complejas reacciones químicas  entre los contaminantes primarios y entre éstos y los componentes del aire.

Por ejemplo el monóxido de nitrógeno se oxida a dióxido de nitrógeno que reacciona con el agua del la atmósfera produciendo ácido nítrico, cusante de la lluvia ácida 

Principales problemas de la contaminación del aire

Lluvia ácida

La lluvia ácida es un cambio en el pH del agua atmosférica y de las precipitaciones, principalmente lluvia, que a partir de ella se producen.

El agua de lluvia en condiciones naturales, tiene un pH de 5.6 acidez debida principalmente al CO2 al que lleva disuelto. Cuando la acidez del agua de lluvia es superior a este valor es cuando se considera que la lluvia es ácida. 

Cuando los óxidos de nitrógeno,  NO y NO2 (NOx)  los óxidos de azufre, SO2 llegan al la atmósfera se oxidan y se combinan con el agua de ésta y se transforman en ácido nítrico y ácido sulfúrico respectivamente.

2(SO2) + O2    -----------------> 2(SO3)
SO3  + H2O --------------------->  H2 SO4
NOx  + O2 + H2O   ----------------> HNO3

Consecuencias Las gotas de lluvia que contienen estos ácidos  al caer en distintas superficies,  suelo, agua, plantas, animales o edificios, reaccionan fácilmente con substancias orgánicas e inorgánicas y las modifican, y con ello  perjudican o destruyen de esta manera a: Las plantas,  Sufren abrasión de sus partes verdes, principalmente las hojas; con estos órganos dañados  la planta queda debilitada, retrasado su desarrollo, es fácilmente atacada por distintos tipos de parásitos, y con más sensibilidad a los periodos de sequía, situaciones todas ellas que en condiciones normales hubiera resistido. Esto puede llegar a causar la muerte de grandes masas vegetales, como los bosques, y el deterioros más o menos importante de la producciónes agrícolas. Efecto de la lluvia ácida El agua.  Las poblaciones de algas, plantas y animales acuáticos se dañan de varias maneras. El agua ácida interrumpe su ciclo reproductivo. También separa compuestos de aluminio del suelo al agua, obstruyendo las branquias de los peces y alterando la química de su sangre o produciendo otros efectos igualmente tóxicos en otros animales. Mientras un lago se acidifica, desaparece una especie tras otra, empezando por las más sensibles al pH del agua, pero en situaciones extremas desaparecen también las más tolerantes. Además de lagos, las corrientes y ríos son también sensibles a los depósitos ácidos. Algunos de ellos pueden  disminuir su pH al derretirse la nieve ácida en primavera. El exceso de ácido nítrico puede provocar un aumento de nitratos en los lagos, mares y océanos y la consiguiente eutrofización de los mismos con  sus dramáticas consecuencias. El suelo.  El aumento de la acidez del suelo destruye a los microorganismos que lo forman, con lo que este se va deteriorando. Además, la persistencia de la lluvia ácida sobre el suelo puede facilitar la perdida de algunos nutrientes de las plantas como Ca, K y Mg, ya que con el aumento de acidez aumenta su solubilidad y su perdida por lixiviación. Los suelos se empobrecen más todavía. En este tipo de suelos, también se inhibe la germinación de las semillas y con ello la reproducción de las plantas. Todo ello parece influir  de nuevo negativamente en las plantas, esta vez a través del suelo.  Se produce además la solubilización de compuestos de metales tóxicos (cadmio, níquel, manganeso, plomo, mercurio, aluminio) y puede aumentar el contenido de los mismos en las plantas y, a través de las cadenas alimenticias, también pueden verse afectados los animales. Si estos metales también son movilizados y conducidos a las corrientes de agua, pueden tener un efecto venenoso en animales acuáticos o en otros que solamente beben esta agua. Incluso parece probable que las lluvias acidificadas pudiesen penetrar en las reservas de aguas subterráneas y aumentar la solubilidad de los metales tóxicos. Los edificios principalmente los construidos por rocas calcáreas (calizas y mármoles) y por aquellas rocas que estén cementadas por carbonatos, (areniscas y otras) son especialmente sensibles a la lluvia ácida. El carbonato cálcico de todas estas rocas es atacado por los ácidos, transformándose en yeso, formando una costra llamada sulfin, que no sólo es mas soluble y por tanto, mas fácilmente  CaCO3 + H2SO4                           Ca SO4 + CO2 + H2O arrastrada por el agua, sino que, además, por ocupar más volumen, actúa como una cuña sobre la piedra, aumentando la destrucción de la misma ahora por erosión mecánica. Todo ello produce una descomposición superficial de la piedra en forma de exfoliaciones, arenilla y desprendimiento de las capas externas. Lo que a su vez da como resultado un desgaste de los relieves y formas escultóricos, así como pérdida de las policromías e incluso el desprendimiento de algunas partes, que pueden producir inestabilidad mecánica y daños muy serios en este tipo de edificaciones. Esto es lo que se conoce con el nombre de “mal de la piedra”.  Medidas para reducir la lluvia ácida La lucha mas eficaz a largo plazo es evitar las emisiones de los precursores de la lluvia ácida, óxidos de nitrógeno y azufre, y, principalmente en aquellos procesos que tienen una mayor incidencia en su producción Las emisiones de dióxido de azufre y nitrógeno pueden reducirse: Antes de la combustión, utilizando los combustibles con menor cantidad de azufre y reduciendo el azufre de los combustibles mediante procesos físicos o químicos. Durante la combustión utilizando quemadores especiales y lechos adsorbentes de piedra caliza o dolomía, que transforman el SO2  en CaSO4. Después de la combustión, mediante el tratamiento químico de los gases producidos con sosa, cal o piedra caliza,  para eliminar los óxidos residuales de azufre y nitrógeno. Esta fase es la más eficaz de todas. En los coches se impone el uso de convertidores catalíticos que producen la combustión total o transformación de los óxidos de azufre y nitrógeno, principalmente este último, contenidos en los gases emitidos antes de salir del motor. Los catalizadores empleados aquí son platino rodio y óxidos de metales de transición. El hecho de utilizar  gasolinas sin plomo, también tiene que ver con el  empleo de estos catalizadores ya que son inactivados por el tetrametilo de plomo. La aplicación de estas y otras medidas correctoras en varias naciones Europeas y en Estados Unidos, desde el periodo de tiempo comprendido entre 1980 y 1995, supuso descensos considerables de las emisiones de estas sustancias contaminantes. La intensificación y extensión de estas medidas ha mejorado, aunque no resuelto, la situación general de los países occidentales, pero las propias autoridades chinas han reconocido recientemente, que esta nación es el primer emisor mundial de dióxido de azufre, afectando este tipo contaminación a casi la mitad de sus ciudades. No en vano, China es el principal productor mundial de carbón y éste constituye con diferencia su fuente principal  de energía. Para una lucha más eficaz contra este tipo de contaminación y otras asociadas es también indispensable un uso más estricto, más eficiente y menos despilfarrador de la energía. En la misma dirección seria un remedio más eficaz la sustitución de este tipo de fuentes de energía por otras “más limpias”.

Efecto invernadero El efecto invernadero es un fenómeno por el cual ciertos gases retienen parte de la energía emitida por el suelo tras haber sido calentado por la radiación solar. Se produce, por lo tanto, un efecto de calentamiento similar al que ocurre en un invernadero, con una elevación de la temperatura. Aunque el efecto invernadero se produce por la acción de varios componentes de la atmósfera planetaria, el proceso de calentamiento ha sido acentuado en las últimas décadas por la acción del hombre, con la emisión de dióxido de carbono, metano y otros gases.  Así, además de esos dos citados gases también se encuentran el vapor de agua, el óxido de nitrógeno, el clorofluorocarbono y el ozono. Elementos todos ellos que son naturales pero que, a raíz de la conocida Revolución Industrial en la que comenzó una intensa actividad en materia del uso de lo que son combustibles fósiles, han visto incrementar su presencia en la atmósfera y eso origina la situación de efecto invernadero que ahora nos ocupa.  Es importante tener en cuenta que el efecto invernadero es esencial para el clima de la Tierra. El problema radica en la contaminación ya que, en una situación de equilibrio, la cantidad de energía que llega al planeta por la radiación solar se compensa con la cantidad de energía radiada al espacio; por lo tanto, la temperatura terrestre se mantiene constante. Consecuencias del efecto invernadero    Entre ese conjunto de importantes cambios que el citado fenómeno origina en el clima y, por tanto, en nuestro entorno se encuentran algunos tan relevantes e importantes como es el deshielo de los casquetes polares. Un hecho este que lo que trae consigo es un notable aumento del nivel del mar que podría llevar a inundar ciudades y poblaciones. Asimismo otra de las consecuencias más relevantes del efecto invernadero es el aumento de la desertización, gracias a esas altas temperaturas y a la escasez de lluvias. Sin olvidar tampoco que aquel también origina y puede originar en mayor medida que esos citados cambios metereológicos afecten notablemente al sector de la agricultura, y a sus cosechas. La cuarta gran consecuencia del citado efecto invernadero es que el hecho de que se produzcan esa serie de modificaciones en las distintas estaciones del año también trae consigo cambios en lo que son los procesos de migraciones de aves e incluso en la reproducción de las mismas.   El efecto invernadero es una de las causas del calentamiento global, la teoría que sostiene que la temperatura terrestre ha aumentado en los últimos tiempos y que, de no cambiar la conducta humana, seguirá aumentando. En caso que la temperatura aumente fuera de los niveles normales, aumentará el nivel del océano y se inundarán grandes regiones habitadas. Medidas contra el efecto invernadero  Para evitar estos problemas, varios gobiernos promueven el Protocolo de Kioto, un convenio internacional que busca limitar las emisiones de gases de efecto invernadero. Sin embargo, hay países que se niegan a aceptar el protocolo ya que consideran que puede ser perjudicial para sus economías.  Destrucción de la capa de ozono La capa de ozono es un cinturón de gas ozono natural que se sitúa entre 15 y 30 kilómetros sobre la Tierra como si fuera un escudo contra la dañina radiación ultravioleta B emitida por el sol. El ozono (O3) es una molécula altamente reactiva que contiene tres átomos de oxígeno. Está constantemente en formación y se rompe en la atmósfera superior, a 10 - 50 kilómetros sobre la Tierra, en la zona llamada estratosfera. Los clorofluorocarbonos (CFC), sustancias químicas que se encuentran principalmente en los aerosoles en spray, en  los aparatos de aire acondicionado, neveras y utilizados también en diversos procesos industriales años, son los principales culpables del deterioro de la capa de ozono. Cuando los CFC alcanzan la parte superior de la atmósfera, se exponen a los rayos ultravioleta lo que causa que se descompongan en sustancias que incluyen cloro. El cloro hace reacción con los átomos de oxígeno en el ozono y destroza la molécula de ozono. Un átomo de cloro puede destruir más de cien mil moléculas de ozono  La capa de ozono sobre la Antártida ha sufrido un impacto considerable desde mediados de los años 80. Las bajas temperaturas de esta zona aceleran la conversión de los CFC en cloro. En la primavera y el verano del sur, cuando brilla el sol durante largos periodos del día, el cloro reacciona con los rayos ultravioleta destruyendo el ozono masivamente, hasta el 65%. Esto es lo que algunas personas denominan erróneamente “agujero de ozono”. En otras zonas, la capa de ozono se ha deteriorado un 20%.  Aproximadamente el 90 % de los CFC actualmente en la atmósfera fueron emitidos por países industrializados en el Hemisferio Norte incluyendo los Estados Unidos y Europa. Estos países prohibieron los CFC en 1996 y la cantidad de cloro en la atmósfera está decreciendo. No obstante, los científicos calculan que se tardarán otros 50 años en devolver los niveles de cloro a su cifra natural. El deterioro permite que grandes cantidades de rayos B ultravioleta alcancen la Tierra lo que puede provocar cáncer de piel y cataratas en humanos y dañar a los animales. Un exceso de radiación B ultravioleta que llegue a la Tierra también inhibe el ciclo del fitoplancton, organismos unicelulares como las algas que componen el último eslabón de la cadena alimenticia. Los biólogos temen que estas reducciones del  fitoplancton provoquen una menor población de otros animales. Los investigadores también han documentado cambios en las tasas reproductivas de peces jóvenes, gambas y cangrejos así como de ranas y salamandras que se exponen a un exceso de ultravioleta B. Control de la calidad del aire en Andalucía