Contaminación de la atmósfera significa la presencia de sustancias

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Contaminación de la atmósfera significa la presencia de sustancias extrañas a la
composición habitual del aire, en un lugar y durante un cierto período de tiempo
determinados; estas sustancias pueden ser perjudiciales para el desarrollo normal de la vida
vegetal, animal y humana.
Contaminación natural del aire
Bajo condiciones naturales, el aire puede
contaminarse debido a fenómenos naturales,
como:
Erupciones volcánicas: constituyen una de
las principales causas naturales de
contaminación del aire. Los materiales que
son expelidos a la atmósfera durante la
erupción, pueden ser gaseosos, líquidos y/o
sólidos.
En Chile, erupción del volcán Chaitén.
Entre los productos gaseosos arrojados, los más importantes son el hidrógeno, el dióxido de
carbono, el metano, y diversos gases que contienen azufre, cloro y flúor.
También son lanzadas grandes cantidades de vapor de agua que, al condensarse, originan
precipitaciones que se mezclan con los demás gases y se distribuyen sobre el suelo. Esta
agua de lluvia, altamente contaminada, arrasa con toda la vegetación existente y deja
estériles los suelos.
Los materiales líquidos, que alcanzan temperaturas hasta de 1.500° C, corresponden a
productos sólidos en estado de fusión y reciben el nombre de lava. La lava desciende por
laderas y valles formando verdaderos ríos que se solidifican en su recorrido. Entre los
materiales sólidos expulsados durante la erupción, destacan las grandes cantidades de
cenizas que se esparcen por el aire y que cubren importantes extensiones de suelo, con lo
cual dañan seriamente los cultivos y la vegetación en general.
Corrientes de vientos: diseminan en el aire diversos tipos de materiales. Las tormentas,
por ejemplo, movilizan grandes cantidades de polvo que se mantiene suspendido en el aire.
Con la llegada de la primavera, la atmósfera se convierte en un medio de transporte de
polen, semillas y esporas que, en algunas ocasiones, producen afecciones alérgicas.
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Incendios forestales que se producen en
forma natural: son otra causa de
contaminación del aire, especialmente por las
altas concentraciones de monóxido y dióxido
de carbono, humo, polvo y cenizas.
Contaminación artificial del aire
Incendios forestales: grave problema.
Anualmente, miles de millones de toneladas
de contaminantes son liberados a la atmósfera
como subproducto de las actividades
industriales y domésticas, del funcionamiento
de vehículos, sistemas de calefacción o de
otras fuentes, todo lo cual causa un impacto
negativo en el medio ambiente.
Se distinguen dos niveles de contaminación artificial del aire:
Contaminación primaria
Es aquélla que altera la composición de la atmósfera desde fuentes directas, como las
industrias, los hogares y el transporte. Este tipo de contaminación se produce por los
procesos de combustión del carbón, de la madera, del gas metano y de derivados del
petróleo, como la bencina y la parafina, en que se liberan gases y pequeñas partículas
sólidas que se mezclan con los gases atmosféricos.
En las grandes ciudades, el transporte, especialmente la locomoción colectiva con motores
Diesel, produce gran parte de las partículas de polvo respirables, en una proporción que
supera habitualmente los índices permitidos.
Cuando se logra una combustión perfecta, el combustible reacciona completamente con el
oxígeno del aire para producir dióxido de carbono gaseoso, vapor de agua, calor y luz. No
obstante, las temperaturas demasiado altas o bajas en que ocurren las combustiones, la
cantidad de oxígeno presente y las impurezas propias de los combustibles, son los causantes
de la formación de subproductos no deseados, tales como el monóxido de carbono (CO),
óxidos de azufre (SOX), óxidos de nitrógeno (NOx), hidrocarburos parcialmente quemados
(HC) y partículas sólidas, todos ellos contaminantes del aire.
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Actualmente la cantidad de contaminantes que
son liberados a la atmósfera, especialmente en
las grandes ciudades, excede su capacidad de
autopurificación. Esta realidad es aún más
crítica si consideramos el rápido aumento de
la población humana y el alto grado de
industrialización de las urbes.
Ver: PSU: Biología; Pregunta 08_2006(2)
Contaminación secundaria
Contaminación primaria.
Se denomina así al cambio de la composición natural de la atmósfera, debido a las
transformaciones físicas y químicas que experimentan los contaminantes primarios al
reaccionar con los gases presentes en el aire.
Tipos de Contaminación secundaria
El smog fotoquímico es un tipo de contaminación secundaria, que se forma por la reacción
entre los hidrocarburos parcialmente quemados y los óxidos de nitrógeno en presencia de la
radiación solar. Un producto de esta transformación es el ozono, que a nivel terrestre resulta
altamente tóxico.
Ver: PSU: Química; Pregunta 02_2006
El efecto invernadero es el aumento en la temperatura promedio de la superficie de la
Tierra y en la parte más baja de la atmósfera. Éste se produce por la dificultad de
expandirse el calor en forma natural hacia las esferas más altas debido a una capa de gases
contaminantes que lo impide, formando una barrera que hace de techo a la normal
expansión del calor. Esa misma barrera de aire contaminado, impide también que el calor
del Sol se irradie hacia la Tierra, con lo cual se forma otra capa de aire a mayor temperatura
sobre la barrera fría de gases contaminantes, es decir, se produce la llamada inversión
térmica de las capas de aire.
Entre los gases de invernadero, el más importante es el dióxido de carbono. El nivel de este
gas en la atmósfera ha aumentado ya en veinticvinco por ciento desde la Revolución
Industrial y se espera que aumente otro 30% más en los próximos 50 años, lo que provocará
un mayor aumento de la temperatura de la superficie terrestre. El efecto más importante de
los gases de invernadero es el cambio climático global del planeta.
La lluvia ácida es un tercer tipo de contaminación secundaria. Corresponde a la presencia
de ácidos en las precipitaciones, como producto de la reacción entre los óxidos de azufre y
de nitrógeno contaminantes con el agua de lluvia. El deterioro de la capa de ozono es
también el resultado de la transformación de los contaminantes en el aire.
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El ozono se forma naturalmente en las capas
altas de la atmósfera y protege al planeta de la
acción directa del Sol. Debido a un proceso
natural de destrucción y regeneración, su
concentración se mantiene constante en
circunstancias normales.
Sin embargo, los clorofluorocarbonos (CFCS)
que se utilizan como propulsantes en
aerosoles y en la tecnología de la
refrigeración, y las otras sustancias químicas
presentes en la atmósfera, aceleran el proceso
de descomposición del ozono y dificultan su
regeneración.
Efectos de la contaminación del aire
Otro foco de contaminación primaria.
Hasta hace pocos años, los efectos de la
contaminación del aire sobre el medio ambiente y la salud se consideraban menos
importantes que la contaminación del agua o del suelo. En el mundo de hoy, en cambio, la
preocupación y el apoyo a investigaciones sobre la contaminación del aire son prioridades
ineludibles.
Efectos sobre la salud
La contaminación atmosférica afecta la salud a nivel de los sistemas respiratorio,
cardiovascular y nervioso.
Cuando una persona respira en un ambiente contaminado con monóxido de carbono, como
en una carretera con alto tráfico, la función normal del transporte de oxígeno se ve
disminuida y la persona puede sentir los síntomas característicos de la privación de
oxígeno: disminución de las funciones motoras, mareo, náuseas, dolor de cabeza, fatiga y
somnolencia.
La intoxicación con monóxido de carbono es reversible, excepto en los casos severos, que
pueden terminar en un coma respiratorio y, con ello, en la muerte. Sin embargo, en la
mayoría de los casos no críticos basta con administrar oxígeno puro, o bien proporcionar
respiración artificial para reanimar a la persona en camino a un centro asistencial.
En el aire de las ciudades, la fuente principal de monóxido de carbono son los medios de
transporte, especialmente los vehículos a motor de gasolina.
(Ver: PSU: Pregunta02_2005(Química2)
Los gases contaminantes que contienen azufre corresponden a un grupo de compuestos que
se caracterizan por ser irritantes y por producir olores desagradables. Un ejemplo es el
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sulfuro de hidrógeno (H2S), que se produce en el proceso de putrefacción de materia
orgánica o como producto de la digestión animal y de las erupciones volcánicas.
Otro caso es el del dióxido de azufre (SO2), que llega al aire principalmente por la quema
de carbón. Es un gas altamente contaminante que produce irritación en las mucosas del
aparato respiratorio, y ocasiona tos y picazón
en la garganta y en los ojos.
Los gases contaminantes que contienen
nitrógeno, especialmente el monóxido de
nitrógeno (NO) y el dióxido de nitrógeno
(NO2), se caracterizan por presentar un olor
desagradable y pueden producir desde una
irritación moderada de las mucosas
respiratorias hasta una congestión pulmonar
severa.
La Tierra, igual que un invernadero.
La presencia de los óxidos de nitrógeno en la
atmósfera es inevitable, ya que éstos se producen en todos los procesos de combustión.
Los hidrocarburos, compuestos formados por hidrógeno y carbono, también se originan en
la combustión de aceites y gasolinas. Algunos de ellos, como el benzopireno, son
reconocidos como agentes cancerígenos; es decir, que producen cáncer, fundamentalmente
de bronquios, esófago, vejiga y páncreas; otros son irritantes y malolientes; y un tercer
grupo, es capaz de reaccionar químicamente en el aire, debido a la acción de la luz solar, y
de producir otros contaminantes altamente tóxicos.
Cabe destacar que más del setenta por ciento de los hidrocarburos lo producen los motores
a petróleo (buses y camiones).
El gas ozono, como contaminante del aire, está presente en niveles próximos a la corteza
terrestre. Producto de las reacciones que sufren los hidrocarburos, este gas es altamente
irritante de los tejidos pulmonares y aumenta la sensibilidad bronquial en las personas que
padecen de asma. En cambio, el ozono estratosférico que se produce naturalmente, es
imprescindible parca proteger al planeta de los rayos solares dañinos.
El adelgazamiento de la capa de ozono es actualmente un fenómeno que va en aumento
progresivo. Se ha postulado que, de seguir esta tendencia, las consecuencias para nuestra
salud serían nefastas: aumentarían los daños a los ojos, se produciría cáncer a la piel y se
afectaría el sistema inmunológico, lo cual nos dejaría vulnerables a contraer todo tipo de
enfermedades infecciosas. (Ver: Capa de ozono y los CFC)
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Las partículas en suspensión son pequeñas
partículas sólidas, presentes en el humo y en
el polvo. Esta clase de contaminación es
altamente peligrosa para el sistema
respiratorio, ya que las partículas, al penetrar
en los pulmones, afectan la capacidad de
defensa que tiene el sistema respiratorio
contra los contaminantes gaseosos.
Agujero de la capa de ozono sobre la
Antártica.
Se ha observado que aquellos niños y adultos
con patologías previas, como bronquitis
crónica y enfisema, que respiran en un
ambiente contaminado con partículas en
suspensión, están doblemente susceptibles a
contraer asma bronquial.
En conclusión, la contaminación del aire provoca diversas patologías, principalmente
lesiones oculares y cutáneas, y alteraciones del sistema respiratorio.
La acción dañina de cada contaminante depende de su composición química y de cómo
interactúa con los sistemas fisiológicos del ser humano.
Efectos sobre la flora y la fauna
La contaminación atmosférica produce daños en la flora y la fauna. Cuando la conocida
lluvia ácida cae y se acumula en los lagos y ríos, produce la muerte de los animales
acuáticos, afecta el crecimiento de las plantas y origina la muerte de numerosas especies
vegetales en los bosques y praderas. Esta pérdida, a su vez, promueve la erosión de los
suelos y el aumento de las tierras infértiles. (Ver: Contaminación en vegetales)
Efectos sobre el patrimonio cultural
El polvo y los contaminantes gaseosos, especialmente los que dan origen a la lluvia ácida,
producen suciedad y corroen los materiales de construcción de las edificaciones y de las
obras de arte que permanecen a la intemperie.
El ácido sulfúrico presente en la lluvia ácida es capaz de transformar el mármol en yeso. En
ciudades como Atenas y Venecia se puede observar que las obras de arte que se han
mantenido por cientos de años como testigos de nuestra civilización, han sido severamente
afectadas por la contaminación del aire.
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Conservación del recurso aire
Existen evidencias claras de los perjuicios que causa
la contaminación del aire y que afectan directamente
nuestro bienestar.
Cuando buscamos soluciones o medidas necesarias
para conservar el aire en un grado de calidad
aceptable, solemos pensar en normas y leyes que
regulen la emisión de gases contaminantes, dictadas
por los gobiernos y acatadas por las industrias y por
el transporte.
Sin embargo, aunque en el proceso de
descontaminación las normativas son
imprescindibles, se requiere la cooperación del
ciudadano común.
¿Aire limpio garantizado?
Cada día tenemos mayor conciencia de que el problema de la contaminación de las
ciudades afecta a todos sus habitantes. Cada uno de nosotros, tú, tus amigos, tus padres y
familiares, debemos buscar la forma de ayudar a revertir la situación responsablemente.
Es necesario considerar algunas acciones de orden cotidiano que contribuyen a la
conservación del aire:
1. Evitar el uso de aerosoles que contengan gases propulsores clorofluorocarbonados
(CFC).
2. No usar calefactores a leña durante los días de invierno, en que prevalece una alta
humedad ambiental o un alto índice de contaminación.
3. No quemar basura ni hojas.
4. Promover la pavimentación de calles y caminos de tierra en zonas altamente pobladas.
5. Mantener el automóvil en buenas condiciones, controlando regularmente la emisión de
gases por los escapes.
6. Utilizar combustibles de buena calidad.
7. Barrer sin levantar polvo; para ello, rociar con agua las superficies antes de limpiarlas.
8. Al salir de paseo, ubicar las fogatas y braseros en lugares de máxima seguridad. Antes de
retirarse, asegurarse que se hayan extinguido totalmente y así evitar posibles incendios.
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9. Apoyar las acciones fiscalizadoras que regulan el funcionamiento de las industrias y los
vehículos de locomoción colectiva para que la emisión de gases no exceda los índices
aceptables. Para ello, es necesario la instalación de filtros en las chimeneas industriales y
de convertidores catalíticos en los vehículos motorizados.
10. Denunciar a los contaminadores. La mayoría de las municipalidades cuenta con un
Departamento de Higiene Ambiental donde se reciben las denuncias de la ciudadanía.
11. Apoyar, en tu localidad, las medidas para la instalación de ciclovías, que incentivan y
hacen segura la movilización en bicicleta.
12. Apoyar campañas de arborización en los sectores desprovistos de cubierta vegetal.
Recuerda que una de las finalidades de la fotosíntesis, el proceso vital de las plantas, es
mantener la cantidad de oxígeno en el aire; es, por lo tanto, un medio excelente para
combatir la contaminación.
Sin duda, éstas y otras medidas, contribuyen a que tomes conciencia sobre la relación que
existe entre tu vida cotidiana y la necesidad de practicar acciones responsables para
cooperar con el proceso de descontaminación del aire de tu localidad.
Principales contaminantes
CONTAMINANTE
PRINCIPALES FUENTES
Monóxido de carbono (CO) Gases de escape de vehículos
de motor; algunos procesos
industriales
Dióxido de azufre (SO2)
Instalaciones generadoras de
calor y electricidad que
utilizan petróleo o carbón con
contenido sulfuroso; plantas
de ácido sulfúrico
Partículas en suspensión
Gases de escape de vehículos
de motor; procesos
industriales; incineración de
residuos; generación de calor
y electricidad; reacción de
gases contaminantes en la
atmósfera
Plomo (Pb)
Gases de escape de vehículos
de motor, fundiciones de
plomo; fábricas de baterías
Óxidos de nitrógeno (NO,
NO2)
COMENTARIOS
Máximo permitido: 10 mg/m3
(9 ppm) en 8 hr; 40 mg/m3 en 1
hr (35 ppm)
Máximo permitido: 80 µg/m3
(0,03 ppm) en un año; 365
µg/m3 en 24 hr (0,14 ppm)
Máximo permitido: 75 µg/m3
en un año; 260 µg/m3 en 24 hr;
compuesto de carbón, nitratos,
sulfatos y numerosos metales,
como el plomo, el cobre, el
hierro y el cinc
Máximo permitido: 1,5 µg/m3
en 3 meses; la mayor parte del
plomo contenido en partículas
en suspensión
Gases de escape de vehículos Máximo permitido: 100 µg/m3
de motor; generación de calor (0,05 ppm) en un año para el
y electricidad; ácido nítrico; NO2; reacciona con
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explosivos; fábricas de
fertilizantes
Se forman en la atmósfera
como reacción a los óxidos de
nitrógenos, hidrocarburos y
luz solar
Oxidantes fotoquímicos
(fundamentalmente ozono
[O3]; también nitrato
peroxiacetílico [PAN] y
aldehídos)
Hidrocarburos no metánicos Gases de escape de vehículos
(incluye etano, etileno,
de motor; evaporación de
propano, butanos, pentanos, disolventes; procesos
acetileno)
industriales; eliminación de
residuos sólidos; combustión
de combustibles
Dióxido de carbono (CO2) Todas las fuentes de
combustión
hidrocarburos y luz solar para
formar oxidantes fotoquímicos
Máximo permitido: 235 µg/m3
(0,12 ppm) en 1 hr
Reacciona con los óxidos de
nitrógeno y la luz solar para
formar oxidantes fotoquímicos
Posiblemente perjudicial para
la salud en concentraciones
superiores a 5000 ppm en 2-8
hr; los niveles atmosféricos se
han incrementado desde unas
280 ppm hace un siglo a más
de 350 ppm en la actualidad;
probablemente esta tendencia
esté contribuyendo a la
generación del efecto
invernadero