CONTAMINANTES Y EFECTOS PRODUCIDOS

CONTAMINANTES Y EFECTOS PRODUCIDOS
CONTAMINANTE
ORIGEN
Óxidos de nitrógeno (NO2 , Tormentas, motores de
NO y N2O )
combustión
de
los
automóviles, aviones a
reacción.
Óxidos de azufre
Derivados halogenados del
carbono (CH3Br , CFCl3 ,
CF2Cl2 )
Oxidos de carbono (CO y
CO2) , hidrocarburos y
vapor de agua .
Erupciones volcánicas, y
combustión de carbón y
derivados del petróleo en la
industria,
centrales
termoeléctricas,
automóviles y hogares.
Refrigerante de neveras,
propelentes usados en los
sprays
Combustión
de
combustibles, deforestación
de los bosques
Vamos a pasar a estudiar cada grupo por separado.
A.-EFECTO INVERNADERO
Existe un efecto invernadero natural que
mantiene la Tierra lo suficientemente caliente
como para hacer posible la vida en ella. Para
comprender este efecto hay que tener en cuenta
que alrededor del 30 % de la energía que el Sol
envía a la Tierra es reflejado por las nubes y
por la superficie terrestre; el 70% restante es
absorbido. Esta energía es emitida después por
la atmósfera y por la superficie de la Tierra en
forma de radiaciones IR, cuya mayor parte es
aprisionada por las nubes y por los gases
invernadero y devuelta a la Tierra. El resultado
es que la superficie de nuestro planeta se
calienta de esta forma, alcanzándose una
temperatura media de unos 15ºC. Este efecto
es beneficioso, ya que si no existieran estos
gases la temperatura media de la Tierra sería
mucho más baja, de unos -18ºC.
EFECTO PRODUCIDO
 Smog
 Destrucción de la
capa de ozono
 Lluvia ácida
 Lluvia ácida
 Destrucción de la
capa de ozono



Destrucción de la
capa de ozono
Efecto invernadero
Efecto invernadero
En los últimos años este efecto se ha incrementado produciendo el llamado efecto invernadero o
calentamiento global, que consiste en el aumento de la temperatura de la superficie terrestre como
consecuencia de la creciente acumulación de los llamados gases invernadero en la atmósfera. Estos gases
son principalmente el CO2 junto con otros gases, como el vapor de agua, el metano (CH4) y los óxidos de
nitrógeno.
La denominación de efecto invernadero se debe a que en los invernaderos destinados al cultivo de plantas,
las paredes y el techo de vidrio o plástico dejan pasar una gran cantidad de radiación solar pero impiden la
salida de la radiación infrarroja emitida por el suelo, produciéndose de este modo un aumento de la
temperatura en el interior.
 Agentes causantes.
▬ El CO2 como causante principal. Las fuentes principales de CO2 son la combustión del carbón, el gas
natural y los derivados del petróleo, así como la descomposición y combustión por parte de los animales.
Todos estos procesos se ajustan al proceso:
Hidrocarburos + O2  CO2 + H2O
▬ El CH4 producido en gran parte por las vacas durante su digestión.
▬ Óxidos de nitrógeno. Estos gases son originados principalmente por: la descomposición bacteriana de
fertilizantes orgánicos; por combinación del nitrógeno atmosférico y oxígeno a altas temperaturas en los
aviones supersónicos y demás motores de combustión interna.
▬ Vapor de agua.
Efectos perjudiciales
- desertización;
- la disminución de la producción agraria;
- la elevación del nivel del mar debido a la fusión del hielo en los casquetes polares y en otras zonas, lo
que podría llegar a provocar la inundación de extensas zonas costeras.
 Cómo contrarrestarlo
El origen del aumento de la producción de estos gases invernadero se encuentra en el aumento de
población, mayor consumo de combustibles fósiles (petróleo, carbón) y la expansión industrial. Para
evitarlo y contrarrestarlo es necesario tomar las siguientes medidas:
- Evitar la deforestación masiva de los bosques donde existen procesos importantes de eliminación de
CO2 que se dan en la función clorofílica de las plantas.
CO2 + H2O  Hidrocarburos + O2
- Es necesario conseguir una reducción importante del consumo de energía, lo que implica una mayor
educación en la población para concienciarla.
- Un mayor aprovechamiento de la energía, desarrollando estrategias que reemplacen el uso de
combustibles fósiles por otras fuentes de energía como, por ejemplo, el uso de la energía solar u otras
energías renovables. Ello implica una mayor inversión en investigación.
- Además, la industria puede reducir sus emisiones de CO 2, instalando filtros de gases con absorbedores
de este gas, transformándolos en carbonatos.
B.- EL AGUJERO DE LA CAPA DE OZONO
El ozono es una forma alotrópica del O, cuya fórmula es O 3 . Tiene un gran poder oxidante a
temperaturas ordinarias. El ozono se puede generar de manera natural en tormentas, al actuar descargas
eléctricas sobre oxígeno molecular O2 .
- El ozono en las capas bajas de la atmósfera es un importante contaminante pudiendo producir efectos
negativos sobre:
a) Los seres humanos: puede producir dependiendo de la concentración existente los siguientes
efectos por orden de importancia: irritación en nariz y garganta; fatiga, dolor de cabeza y
pérdida de la coordinación; enfermedades pulmonares que desemboquen en la muerte.
b) Vegetación: Causa lesiones en las hojas y reduce la fotosíntesis.
c) Materiales: ataca las fibras textiles y deteriora los polímeros orgánicos como el caucho (de
gran importancia por ser utilizado en los neumáticos de los coches).
- En las capas altas de la atmósfera, el ozono es una sustancia vital para la vida terrestre, ya que nos
protege de la radiación ultravioleta que procede del Sol. Mediante un equilibrio natural de generacióndestrucción de este ozono se produce una absorción de rayos ultravioleta, que de llegar a la superficie
terrestre causaría importantes efectos perjudiciales. Por ello, se dice que la capa de ozono actúa de escudo
protector de estas radiaciones. En los últimos años se ha detectado una disminución notable en la
concentración de ozono en las capas altas de la atmósfera (estratosfera), especialmente en las zonas
próximas a los polos, originando lo que se denomina “agujeros en la capa de ozono”.
 Agentes causantes del agujero de la capa de ozono.
Los agentes causantes de este efecto son principalmente los CFC, y los óxidos de nitrógeno:
▬
Los clorofluorocarbonos o también llamados CFC son compuestos formados por cloro, flúor y
carbono, especialmente CF2Cl2 y CFCl3. Se han utilizado masivamente como gases refrigerantes y
propelentes de aerosoles. Estos gases son inertes en la baja atmósfera, por lo que son inocuos, pero
cuando se difunden en la estratosfera se ven sometidos a la radiación UV que provoca la ruptura de
enlaces cloro-carbono. Se genera así, cloro atómico que provoca la descomposición del ozono, de acuerdo
con las siguientes reacciones:
Cl (g) + O3 (g) → ClO (g) + O2 (g)
ClO (g) + O (g) → Cl (g) + O2 (g)
La reacción neta es:
O3 (g) + O (g) → 2 O2 (g)
La regeneración de cloro atómico Cl permite que la reacción de descomposición se mantenga
catalíticamente.
Con el propósito de paliar esta indeseable destrucción de la capa de ozono, el uso de los CFC se ha
reducido drásticamente en los últimos años, y se ha logrado un acuerdo internacional que conlleva la
eliminación progresiva de estas sustancias, al ser sustituidas por otros compuestos de menor estabilidad, y
por tanto más fácilmente degradables.
▬ Por otro lado, se ha demostrado que los óxidos de nitrógeno (N2O, NO, NO2) contribuyen a agravar
el problema del deterioro de la capa de ozono.
Estos gases son originados principalmente por la descomposición bacteriana de fertilizantes orgánicos,
así como por las emisiones de monóxido de nitrógeno por los aviones supersónicos y, contribuyen a
agravar el problema del deterioro de la capa de ozono, ya que reaccionan catalíticamente con el O3
provocando su descomposición:
NO + O3  NO2 + O2
NO2 + O  NO + O2
El resultado neto es la descomposición del ozono O3 :
O3 + O  2 O2

Efectos perjudiciales de la destrucción de la capa de ozono.
Son principalmente:
- ligeras quemaduras que pueden derivar en cáncer de piel si la exposición es de décadas.
- Afectar al sistema inmunológico, y pueden producir ceguera.
- Puede producir mutaciones sobre muchas especies, ya que el ADN es muy sensible al incremento de
radiaciones UV.
- Puede afectar a la distribución de temperaturas en la estratosfera, pudiendo alterar el clima al modificar
la circulación global de masas de aire. Ello puede llegar a tener una importante contribución en el efecto
invernadero.
 Cómo contrarrestarlo
- Los gobiernos han prohibido la fabricación de los CFC, sustituyéndose estos por otros que no dañan la
capa de ozono.
- Para reducir la contaminación por óxidos de nitrógeno, se coloca un convertidor catalítico a la salida de
los gases resultantes de la combustión, donde los óxidos se transforman en N2 y O2.
C.- LLUVIA ÁCIDA
La precipitación en forma de lluvia en áreas poco contaminadas presenta un pH ligeramente ácido, del
orden de 5,7 , debido fundamentalmente a la disolución de CO 2 de la atmósfera. . Por tanto, se llama
lluvia ácida a la precipitación (lluvia, niebla, humedad, etc.) que se ha hecho más ácida por disolución en
ella de óxidos de azufre y nitrógeno, liberados en combustiones y procesos industriales. La lluvia ácida
presenta valores de pH en el rango 3-4,5, pudiendo alcanzarse en algunas ocasiones, y en áreas muy
contaminadas, valores de pH inferiores a 3. Los ácidos así formados se pueden dispersar, por acción del
viento, a cientos de kilómetros del lugar donde se han generado, convirtiéndose en un problema global.
 Agentes causantes de la lluvia ácida.
Éste efecto se debe principalmente a los óxidos de azufre, y en menor grado a los óxidos de nitrógeno.
▬ El dióxido de azufre, SO2, se forma mayoritariamente por combustión del azufre contenido en el
carbón y petróleo; estos combustibles contribuyen, en conjunto, a un porcentaje próximo al 85 % de la
emisión total. El dióxido de azufre formado, que en sí mismo afecta a las vías respiratorias, se oxida
lentamente en la atmósfera a trióxido de azufre por acción del ozono y otras partículas que pueden
catalizar la oxidación; una vez formado, se disuelve en las gotas de agua con formación de ácido
sulfúrico:
SO3 (g) + H2O (l) → H2SO4 (ac)
▬ El monóxido de nitrógeno, NO, se forma por combinación del nitrógeno atmosférico y oxígeno
presentes en diversos procesos de combustión, a altas temperaturas y, muy especialmente, en los motores
de combustión interna. Una vez formado, el monóxido de nitrógeno reacciona con oxígeno de la
atmósfera para formar dióxido de nitrógeno, NO2, que, por reacción con agua, genera ácido nítrico:
3 NO2 (g) + H2O (l) → 2 HNO3 (ac) + NO (g)

Efectos perjudiciales de la lluvia ácida.
- La lluvia ácida es responsable de cuantiosas pérdidas por oxidación de estructuras metálicas.
- El importante deterioro y erosión de construcciones y estatuas ornamentales (“mal de piedra”). En
particular, la lluvia ácida ataca fácilmente al mármol y piedra caliza, cuyo componente fundamental es
CaCO3.
- La lluvia ácida es también muy dañina para la vida vegetal y acuática; dicha acidez, a veces en forma de
niebla ácida, afecta notablemente a los bosques y cultivos, y puede llegar a producir el envenenamiento
de la vida acuática, especialmente en lagos.
 Cómo contrarrestarlo
- Con objeto de disminuir los efectos de la lluvia ácida, resulta necesario reducir el contenido de azufre en
el carbón y petróleo, antes de su combustión.
- Asimismo, se puede depurar las emisiones de óxidos de azufre y nitrógeno en productos menos
agresivos:
- Para reducir las emisiones de SO2 a la atmósfera, las industrias utilizan unos filtros
desulfuradores que transforman el SO2 en un compuesto no volátil que queda retenido.
- Para reducir la contaminación por óxidos de nitrógeno, se coloca un convertidor catalítico a la
salida de los gases resultantes de la combustión, donde los óxidos se transforman en N2 y O2.
D.- SMOG
Es un problema grave de contaminación debido a la presencia de óxidos de nitrógeno en la
atmósfera. Se trata de una nube de contaminación de color pardo que ocasiona problemas de
visibilidad y presenta graves riesgos para la salud, así como deterioro de las plantas. Se produce en
lugares con abundantes combustiones industriales o de mucho tráfico, ya que a altas temperaturas
propician la reacción:
N2 (g) + O2 (g) → 2 NO (g)
Esta reacción es endotérmica, y se ve favorecida por la alta temperatura. El NO se transforma en
NO2, el cual después de un proceso complejo en el que intervienen hidrocarburos procedentes de la
reacción incompleta de la gasolina, origina otros compuestos orgánicos tóxicos, que son los que
realmente son tóxicos (unas 1000 veces más tóxicos que los mismos óxidos de nitrógeno), y originan el
smog.