Contaminación Atmosférica

Las consecuencias de la contaminación atmosférica producidas por las emanaciones del transporte automotor, los procesos industriales, la producción de energía, incineración de residuos, entre otros, puede manifestarse en dos planos: el local y el global. 

A escala local la contaminación depende del tipo y concentración de gases emitidos y de las condiciones meteorológicas de cada lugar, fundamentalmente la existencia de vientos y el grado de humedad -factores que distribuyen, dispersan o concentran los contaminantes.

Uno de los fenómenos que afecta generalmente a las grandes ciudades es la formación smog fotoquímico que es una mezcla de gases contaminantes de origen secundario tales como el ozono, nitrato de peroxiacetilo (PAN), radicales hidroxilo, entre otros. formados cuando la luz solar incide sobre los óxidos de nitrógeno e hidrocarburos que fueron liberados a la atmósfera. 

El smog produce irritación ocular, de las mucosas y agrava el estado de salud de personas con problemas respiratorios.  

Otros contaminantes atmosféricos que causan problemas ambientales son:  

El monóxido de carbono (CO) es uno de los contaminantes que se halla en mayor proporción en la capa inferior de la atmósfera. Proviene de la combustión incompleta del carbón y sus compuestos. Las principales fuentes de emisión son los automóviles, refinerías, industrias siderúrgicas y centrales térmicas.

El CO es un gas tóxico para el hombre, posee mayor afinidad que el oxígeno para combinarse con la hemoglobina de la sangre, por lo tanto reduce la oxigenación de los tejidos celulares. Dependiendo de las concentraciones puede producir desde dolores de cabeza, pérdida de memoria, disminución de los reflejos, fallas cardíacas, hasta la muerte por asfixia.

Los óxidos de nitrógeno (NOx) pueden presentarse en formas diferentes, pero en términos de impactos ambientales los más relevantes son el óxido nítrico (NO), el dióxido de nitrógeno (NO2) y el oxido nitroso (N2O). Provienen de la oxidación del nitrógeno atmosférico durante la combustión a altas temperaturas en siderurgias,  petroquímicas, centrales térmicas, incineradores, automóviles, entre otros. Otras fuentes son las industrias que emplean nitrógeno y las emisiones procedentes de la descomposición de materia orgánica nitrogenada.

Tal como se mencionó anteriormente estos gases originan los contaminantes secundarios que componen el smog fotoquímico, además cuando el NO2 se combina con el vapor de agua de la atmósfera se forma ácido nítrico (HNO3), que puede precipitar en forma de lluvia ácida.

En concentraciones muy elevadas impactan sobre la salud de la población afectando las vías respiratorias, producen lesiones en las plantas y corroen ciertos materiales.  

Los NOx contribuyen además con el cambio climático global ya que es un importante gas de efecto invernadero. 

Los óxidos de azufre (SOx) son originados durante la combustión del carbón y derivados del petróleo y en la producción industrial de sulfúrico. El gas que se emite en mayor proporción es el dióxido de azufre (SO2). La oxidación del SO2 genera el trióxido de azufre (SO3) gas muy reactivo que se combina rápidamente con la humedad, formando ácido sulfúrico (SO4H2) que puede precipitar en forma seca (aerosoles) o húmeda (lluvia ácida).

El SO2 en altas proporciones afecta el aparato respiratorio, produce irritación ocular y de las mucosas, incidiendo fundamentalmente en los individuos vulnerables (ancianos y personas con afecciones respiratorias), también  produce lesiones foliares a las plantas y acelera la corrosión de metales, mármol, caliza y otros materiales.   

Los  hidrocarburos (HC) se presentan en la atmósfera en más de 100 formas diferentes, entre las cuales se cuentan los compuestos orgánicos volátiles: benceno, tolueno y otros emanados durante la extracción, refinación y uso/combustión del petróleo y sus derivados.

Los efectos de los hidrocarburos sobre la salud y el ambiente dependen del compuesto. El principal efecto que pueden producir los vapores de hidrocarburos aromáticos a altas concentraciones es la irritación de las mucosas al ser inhalados. Cabe desatacar que son potencialmente cancerígenos y mutagénicos. Los hidrocarburos no saturados participan en la formación del smog fotoquímico. y el metano, es un importante gas de efecto invernadero que produce el cambio climático global.

El ozono troposférico, es decir el que se encuentra en capas bajas de la tierra y proviene de la reacción fotoquímica de los hidrocarburos y óxidos de nitrógeno emitidos a la atmósfera, es considerado el gas secundario más irritante del smog fotoquímico,  afecta al sistema respiratorio, circulatorio y a la vista, daña la superficie foliar de las plantas afectando su crecimiento y altera materiales como el caucho y otros polímeros orgánicos.

Los compuestos halogenados son aquellos que derivan del flúor, el cloro, el bromo y el yodo. Comprenden un grupo muy diverso entre los que se cuentan  al cloruro de hidrógeno, fluoruro de hidrógeno, tetracloruro de carbono, el cloroformo, el percloroetileno, el tricloroetileno, el cloruro de vinilo, dioxinas y furanos, etc.

Dichos compuestos se originan durante procesos industriales siderúrgicos, la industria química, los incineradores de residuos, entre otros.

Algunos de ellos son muy reactivos y cancerígenos. El flúor y sus compuestos pueden provocar la muerte de plantas ya que se acumula en ellas hasta alcanzar niveles tóxicos, también impiden el metabolismo del calcio en seres humanos y animales.

Los clorofluorocarbonos (CFC) forman parte de los compuestos halogenados. Estos  son los responsables de la destrucción de la capa de ozono y contribuyen al calentamiento global.

Los metales pesados son liberados a la atmósfera durante las operaciones de extracción, fundición, refinado y uso de metales como así a través de la combustión de combustibles fósiles. Debido a su persistencia tienden a acumularse en los organismos, transmitiéndose a lo largo de la cadena trófica. El mercurio inorgánico se acumula en tejidos renales y hepáticos en tanto que el plomo, se almacena en los huesos.

Las Partículas y aerosoles son sustancias sólidas o líquidas, orgánicas o inorgánicas dispersas en el aire. Según su tamaño se dividen en polvo sedimentable (mayores de 10 micras) o material particulado en suspensión (inferior a 5 micras). Este último por su tamaño puede ser transportado a grandes distancias y penetra profundamente en el tracto respiratorio. La composición química varía según su procedencia, en algunos casos puede dar origen a aerosoles secundarios ya que proveen un sustrato para la fijación de otras sustancias. Producen irritación de la vista y al sistema respiratorio, se fijan en los alvéolos pulmonares, interfieren en la fotosíntesis de las plantas, reduce la visibilidad y deteriora las construcciones.

Dióxido de carbono (CO2): las fuentes que emiten CO2 son el transporte, industrias, centrales de generación de energía y en general cualquier proceso que requiera combustión de combustibles fósiles. Debido a las grandes cantidades que se emiten a nivel mundial es el principal gas de efecto invernadero que produce recalentamiento global del clima.  

La emisión de estos contaminantes atmosféricos repercute también a escala global manifestándose a través del fenómeno del cambio climático global,  el adelgazamiento de la capa de ozono y la lluvia ácida.  

La composición y propiedades de la atmósfera no es homogénea en todo su espesor, es por ello que para su estudio se divide en los siguientes estratos: troposfera, estratosfera, mesosfera y termosfera o ionosfera. 

Desde el punto de vista ambiental las capas más importantes de la atmósfera son la troposfera y la estratosfera. En la troposfera, capa próxima a la tierra cuyo espesor es de 12 Km, se produce la circulación de aire y los fenómenos meteorológicos que determinan el clima, además se desarrollan los ciclos del carbono y el oxígeno. En la estratosfera, situada entre los 10 y 40 kilómetros de altitud media se forma la mayor cantidad de ozono, gas que por su poder de absorción impide que los rayos ultravioletas de alta frecuencia lleguen a la superficie terrestre. 

Los principales gases que componen la atmósfera son el nitrógeno (78%), oxígeno (20%), argón (0,9%), dióxido de carbono (0.03%) y en menor proporción neón, helio, metano, óxidos de nitrógeno, monóxido de carbono y ozono. También se hallan partículas sólidas y líquidas en suspensión (vapor de agua y polvo). 

Estos gases que favorecieron el desarrollo de organismos no se presentan siempre en las mismas proporciones. Diversas fuentes naturales como los océanos, incendios forestales, la actividad de bacterias anaeróbicas, las erupciones volcánicas, el polen de las plantas, entre otros, pueden alterar la composición normal de la atmósfera. Sin embargo, las alteraciones de mayor magnitud, desde la revolución industrial, fueron provocadas por el hombre

Composición y Estructura

Cambio climático  

Adelgazamiento de la capa de ozono

Lluvia ácida