Unidad 3 “Contaminación Atmosférica”.

Ciencias de la Tierra y Medioambientales

UNIDAD 3.- CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA Contaminación atmosférica: causas de la contaminación. Contaminantes físicos, químicos y biológicos más frecuentes y sus efectos. Repercusiones en la salud humana. Variables que facilitan o dificultan la dispersión de los contaminantes: características de las emisiones, condiciones atmosféricas, características geográficas y topográficas. Grandes problemas medioambientales derivados de la contaminación atmosférica: smogs, lluvia ácida, agujero en la capa de ozono y efecto invernadero. Inversión térmica. Medidas de protección y corrección. Legislación básica. 1.- La contaminación atmosférica. Concepto de contaminación Según la ley de Protección del Ambiente Atmosférico, la contaminación atmosférica se define como: la presencia en el aire de materias o formas de energía que impliquen riesgo, daño o molestia para las personas y bienes de cualquier naturaleza. Fuentes de emisión de los contaminantes. Una emisión se puede definir como el lanzamiento al aire de materiales, y según el origen de la misma, existen dos tipos de fuentes: naturales y artificiales, antropogénicas o antrópicas. La contaminación de origen natural es debida a los procesos geológicos, biológicos o atmosféricos de la Tierra en los cuales se generan gases y partículas contaminantes. Salvo algunas sustancias, todos los contaminantes tienen al menos un origen natural. Son fuentes de emisión:  las erupciones volcánicas: emiten mucha materia particulada, además de compuestos derivados de azufre, ácidos, vapor de agua, etc.  los incendios forestales: (espontáneos) emiten gran cantidad de compuestos, fundamentalmente óxidos de carbono (CO 2, CO), de nitrógeno (NOX), NH3 e hidrocarburos.  las descargas eléctricas: se producen durante las tormentas generando ozono y distintos óxidos de nitrógeno.  las fermentaciones: emiten importantes cantidades de CH4, NH3, H2S, etc. Las fermentaciones se producen en aguas estancadas y zonas con gran producción ganadera, producto de las heces de los animales. Por su parte, la contaminación de origen antrópico resulta del vertido incontrolado a la atmósfera de contaminantes procedentes de la actividad humana. Las fuentes pueden ser de dos tipos: unas fijas (calefacciones e industrias) y otras móviles como el tráfico rodado de automóviles. Las principales industrias contaminantes son las centrales térmicas, las cementeras, las siderometalúrgicas, químicas, alimentarías, papeleras, etc. Constituyen un serio problema ambiental, no sólo por el volumen de las emisiones sino también por los efectos sinérgicos que ocasiona la presencia simultánea de varios contaminantes en zonas muy industrializadas. 2.- Contaminantes biológicos La contaminación biológica se define por la presencia de microorganismos (virus, bacterias u hongos) que causan enfermedades infecciosas en el aire interior (viviendas, hospitales, oficina, etc.) o Sustancias o partículas procedentes de animales o plantas como las heces de los artrópodos (Ácaros del polvo) o grandes cantidades de polen en el aire exterior, que pueden resultar perjudiciales para la salud afectando a los bronquios (asma), nariz (rinitis) o a los ojos (conjuntivitis). En España, el número de personas afectados por alergia al polen es cada vez mayor, este dato parece estar relacionado con el sistema inmunitario cada vez más debilitado por el uso de medidas higiénicas que impiden que nos pongamos en contacto con los agentes patógenos para

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desarrollar defensas contra ellos. El tratamiento de la alergia es mediante inmunoterapia específica mediante vacunación. Las medidas preventivas que se proponen pasan por:  Control de la fuente de emisión (no plantar especies que originan estos problemas como setos ornamentales.  Protección del receptor con mascarillas y vacunas.  Hábitos individuales de protección frente al polen. 3.- Contaminantes físicos Se consideran contaminantes físicos aquellas formas de energía que producen efectos perjudiciales sobre las personas o el medio como la contaminación acústica, la provocada por radiaciones o la térmica. 3.1.- El Ruido Es todo sonido no deseado o molesto, capaz de alterar el bienestar fisiológico o psicológico del ser humano y de aquellos animales capaces de captarlo. Puede ser un factor a tener muy en cuenta en lugares concretos: junto a las autopistas, aeropuertos, ferrocarriles, industrias ruidosas; o en fenómenos urbanos: locales o actividades musicales, cortadoras, sirenas, etc. Cuando una persona está sometida a un nivel alto de ruido durante un tiempo prolongado, sus oídos se dañan. Según algunos estudios, alrededor de un tercio de las disminuciones de la capacidad auditiva en los países desarrollados son debidas al exceso de ruido. Para disminuir el ruido se usan diferentes medidas. En algunos trabajos se deben usar auriculares de protección especiales. En otros casos aislan los motores y otras estructuras ruidosas de máquinas, electrodomésticos, vehículos, etc. para que no metan tanto ruido. En autopistas, fábricas, etc., se usan barreras que absorban el ruido. 3.2.- Radiaciones ionizantes Isótopos radiactivos como el radón 222 (ver página 70 del libro de texto), yodo 131, cesio 137 y cesio 134, estroncio 90, plutonio 239, etc. son emitidos a la atmósfera como gases o partículas en suspensión. Normalmente se encuentran en concentraciones bajas que no suponen peligro, salvo que en algunas zonas se concentren de forma especial. El problema con estas substancias está en los graves daños que pueden provocar. En concentraciones relativamente altas (siempre muy bajas en valor absoluto) pueden, provocar cáncer, afectar a la reproducción en las personas humanas y el resto de los seres vivos dañando a las futuras generaciones, etc. Su presencia en la atmósfera puede ser debida a fenómenos naturales. Por ejemplo, algunas rocas, especialmente los granitos y otras rocas magmáticas, desprenden isótopos radiactivos. Por este motivo en algunas zonas hay una radiactividad natural mucho más alta que en otras. En el norte de Extremadura tenemos afloramiento magmáticos donde se han explotado minas de Uranio y el Radón 222 es un isótopo de la serie del uranio 238. En la actualidad preocupa de forma especial la acumulación de radón que se produce en casas construidas sobre terrenos de alta emisión de radiactividad. Según algunos estudios hechos en Estados Unidos, hasta un 10% de las muertes por cáncer de pulmón que se producen en ese país

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se podrían deber a la acción cancerígena del radón 222. Se aconseja sellar bien los suelos y pavimentos y tener ventiladas las estancias. Algunas actividades humanas en las que se usan o producen isótopos radiactivos, como las armas nucleares, las centrales de energía nuclear, y algunas prácticas médicas, industriales o de investigación, también producen contaminación radiactiva. Bien conocida es la explosión ocurrida en la central de Chernobyl que produjo una nube radiactiva que se extendió a miles de kilómetros, contaminando países de todo el hemisferio Norte. En el presente año 2011, producto de un enorme tsunami consecuencia de un terremoto de 8,9 grados ocurrido a pocos Km. de la costa de Japón, se vio afectada la central nuclear de Fukushima cuyas consecuencias a día de hoy desconocemos. 3.3.- Calor El calor producido por la actividad humana en algunas aglomeraciones urbanas llega a ser un elemento de cierta importancia en la atmósfera de estos lugares. Por esto, se considera una forma de contaminación aunque no en el mismo sentido, lógicamente, que el ozono o el monóxido de carbono (CO) o cualquier otro de los contaminantes que vamos a estudiar. Su influencia puede ser importante en la génesis de los contaminantes secundarios. Son sustancias y/o contaminantes que tras la exposición al calor o la radiación se transforman en otros contaminantes. Las combustiones domésticas y las industriales, seguidas del transporte y las centrales de energía son las principales fuentes de calor, aunque su importancia relativa varía mucho de unos lugares a otros. La falta de vegetación en las ciudades y el exceso de superficies pavimentadas, entre otros factores, agravan el problema. 3.4.- Contaminación electromagnética Un tipo de contaminación física sobre el que cada vez se está hablando más es el electromagnético. Dispositivos eléctricos tan habituales como las líneas de alta tensión y algunos electrodomésticos originan campos electromagnéticos. Experimentalmente se ha comprobado que el electromagnetismo altera el metabolismo celular, por lo que se supone que también podría dañar la salud humana (mayores riesgos de leucemia o cáncer cerebral, etc.), aunque esto no está comprobado. De todas formas las evidencias son lo suficientemente fuertes como para que sea un tema que se sigue investigando para conocer mejor el riesgo real que supone. 4.- Contaminantes químicos Se consideran contaminantes químicos las partículas o materia particulada en estado sólido, líquido y diversos compuestos gaseosos, que se emiten a la atmósfera por acción antrópica. Tales contaminantes se clasifican atendiendo a varios criterios: 1. Según sus características físicas se clasifican en: sólidos, líquidos y gaseosos. 2. Según su toxicidad, en nocivos para la salud o inocuos. 3. Según su procedencia, que es el modo más habitual, se clasifican en dos grandes grupos: primarios y secundarios. - Contaminantes primarios: proceden directamente de las fuentes de emisión. Son numerosos, pero existen cinco sustancias básicas, las cuales ocasionan más del 90% de la contaminación atmosférica. Se trata del monóxido de carbono (CO), los óxidos de nitrógeno (NOx), los óxidos de azufre (SOx), los hidrocarburos y las partículas. La materia particulada de tamaños diversos, presente en la atmósfera en estado sólido o líquido, recibe el nombre de aerosol.

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- Contaminantes secundarios: se generan a partir de los anteriores por reacciones químicas que tienen lugar en la propia atmósfera, gracias a la energía solar, especialmente cuando existe fuerte radiación, o a la combinación con componentes naturales de la atmósfera como el vapor de agua. Los compuestos formados poseen un gran poder oxidante y son los responsables de la denominada contaminación fotoquímica y la lluvia ácida. Los principales son el ozono, el PAN (nitrato de peroxiacetilo), el NO3, el HNO3, el SO3 y el H2SO4. La concentración de los contaminantes se expresa de dos formas: en partes por millón en volumen (ppm) y en partes por billón (ppb). Algunos de los principales contaminantes atmosféricos son substancias que se encuentran de forma natural en la atmósfera. Los consideramos contaminantes cuando sus concentraciones son notablemente más elevadas que en la situación normal. Así se observa en la siguiente tabla en la que se comparan los niveles de concentración entre aire limpio y aire contaminado: Componentes SO2 CO2 CO NOx Hidrocarburos Partículas

Aire limpio 0.001-0.01 ppm 310-330 ppm