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Tema 10 CONTAMINACION ATMOSFERICA

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Tema 10

CONTAMINACION ATMOSFERICA

10.1Contaminación atmosférica

El aire es una mezcla de gases que forman la atmósfera, es un recurso natural tiene un gran intercambio tiene con la biosfera, y los seres vivos aerobios somas más dependientes de él, además es un bien limitado que debemos utilizar evitando alteraciones en su calidad que pongan en peligro el equilibrio biológico del sistema Tierra al interferir en el ritmo normal de los ciclos biogeoquímicos

Definiciones de contaminación atmosférica

Ley34/2007La presencia en la atmósfera de materias, sustancias o formas de energía que impliquen molestia grave, riesgo o daño para la seguridad o la salud de las personas el medio ambiente y demás bienes de cualquier naturaleza.

Según la OMS (Organización Mundial de la Salud)Existe contaminación cuando en la composición del aire aparecen una o varias sustancias extrañas en determinadas cantidades y durante determinados periodos de tiempo que pueden resultar nocivas para el ser humano, los animales, las plantas o las tierras, así como perturbar el bienestar o el uso de los bienes.

A- FUENTES DE CONTAMINACIONSegún su origen:

NATURALES: emisiones contaminantes por la actividad natural Erupciones volcánicas: compuestos de azufre(SO2,H2S) y partículas de polvo Incendios forestales: emisión de altas concentraciones de CO2, óxidos de

nitrógeno, humo, polvo, cenizas…. Actividades de los seres vivos: respiración, polinosis y descomposición

anaerobia CH4

Descargas eléctricas durante las tormentas dan lugar a óxidos de nitrógeno al oxidar al nitrógeno atmosférico)

El mar (partículas salinas) Vientos y vendavales transfiere a otras zonas partículas de las regiones áridas

ARTIFICIALES O ANTROPOGÉNICAS: consecuencia de la presencia y actividad del ser humano

Hogar: Uso de calefacciones y otros aparatos domésticos que usan como fuente de generación de calor los combustibles fósiles (carbón, petróleo gasóleo, gas natural…) el mayor o menor grado de contaminación se debe al tipo de combustible utilizado.

Transporte: Dependerá también del tipo de combustible utilizado, proximidad a los núcleos urbanos, tipo de motor, densidad de tráfico, empleo de catalizadores .La incidencia del ferrocarril y la navegación es menor.

Industria: depende del tipo de actividad, las centrales térmicas, cementeras, papeleras, químicas, las más contaminantes.

Agricultura y ganadería: Por el uso de fertilizantes y amplias superficies de regadío y elevada concentración de ganado (emisión de metano))

Eliminación de residuos sólidos (incineración).

B- TIPOS DE CONTAMINANTES Se consideran contaminantes del aire a las sustancias químicas y formas de energía

que en concentraciones determinadas pueden causar molestias, daños o riesgos a personas y al resto de seres vivos, o bien ser origen de alteraciones en el funcionamiento de los ecosistemas, en los bienes materiales y en el clima.

Se denomina tiempo de residencia o vida media de un contaminante al periodo de tiempo que puede permanecer en la atmósfera como tal o participando en variadas y a veces complejas reacciones químicas. El tiempo de residencia varía dependiendo de la naturaleza del contaminante

Los contaminantes pueden ser

Sustancias químicas Formas de energía- Primarios -Ionizantes- Secundarios - No ionizantes

- Ruido

SUSTANCIAS QUÍMICAS

PRIMARIOSSustancias de naturaleza y composición química variada emitidas directamente a la atmósfera desde distintas fuentes perfectamente identificables:

Partículas: como los iones, aerosoles y humos Compuestos de azufre: óxidos y sulfuro de hidrógeno Óxidos de nitrógeno Compuestos orgánicos: como hidrocarburos (compuestos orgánicos volátiles, COV),

policlorobifenilos (PCB) y las dioxinas y furanos. Compuestos halogenados ( HCl, HF, halocarburos y los clorofluorocarbonos (CFC). Metales pesados: Pb, Hg, Cd Los olores

90% de los contaminantes del aire

SECUNDARIOSSe originan a partir de los primarios por reacciones químicas que tienen lugar en la atmósfera.

Trióxido de azufre NH2

Trióxido de nitrógeno Ácido sulfúrico (SO4) Ozono troposférico PAN: nitratos de peroxiacetilo Acido nítrico

FORMAS DE ENERGÍA

Constituyen el segundo grupo de contaminantes y se dividen en :

RADIACIONES IONIZANTES: Serie de partículas u ondas electromagnéticas que pueden ionizar átomos o moléculas sobre los que actúan directamente, alterando el equilibrio químico y sus funciones.

Alfa, Beta: son partículas cargadas eléctricamente y se diferencian entre ellas por su poder de penetración en la materia: las alfa poseen un poder de penetración menor, mientras que las beta lo tienen más grande

Rayos X y Gamma: ondas electromagnéticas, poseen un alto poder de penetración Sus efectos sobre los seres vivos son muy grandes

El origen se encuentra en los procesos de transformación de los materiales radiactivos de la corteza terrestre y radiaciones cósmicas Son fuentes de este tipo de radiación centrales nucleares, transporte de material radiactivo, actividades de investigación, etc

Cuando las radiaciones ionizantes afectan a los seres vivos y son absorbidas por ellos, pueden afectar los procesos biológicos y provocar malformaciones genética, cáncer, el grado de los efectos depende de la energía absorbida, tipo de radiación, tiempo de exposición.

RADIACIONES NO IONIZANTES: No modifican la estructura de la materia al no ionizar a los átomos. Radiaciones ultravioleta, infrarrojos y microondas

Su origen es el Sol y la superficie terrestre de forma natural y de forma antropogénica los cables de fluido eléctrico y los aparatos eléctricos.

Los efectos que provocan dependen de la intensidad del campo electromagnético generado, así como también el tiempo de exposición, y pueden ser alteraciones del sistema nervioso (estrés, ansiedad, cefaleas, insomnio...) o trastornos hormonales e inmunológicos, elevación de la temperatura corporal e inducción de corrientes eléctricos en los tejidos de los seres vivos.

EL RUIDO: se considera en la actualidad un tipo especial de contaminación atmosférica con una gran incidencia sobre las poblaciones.

C- DISPERSIÓN DE LOS CONTAMINANTES

Emisión: Cantidad de contaminantes que vierte un foco emisor a la atmósfera en un periodo de tiempo determinado. Se miden a la salida de la fuente emisora. Fenómenos llevados a cabo por los fenómenos meteorológicos que determinan la capacidad dispersarte de la atmosfera.

Inmisión: Cantidad de contaminantes presentes en una atmosfera determinada, una vez que han sido transportados, difundidos y mezclados en ella y a los que están expuestos los seres vivos y los materiales que se encuentran bajo su influencia.

Si los niveles de inmisión no son adecuados, disminuye la calidad de aire y se originan los efectos negativos sobre los distintos receptores

Los factores que influyen en la dinámica de dispersión de los contaminantes son:

Las características de las emisiones Las condiciones atmosféricas Las características geográficas y topográficas.

CARACTERÍSTICAS DE LAS EMISIONES Viene determinado por:

Naturaleza del contaminante (gas o partícula) Concentración Características fisicoquímicas (mayor temperatura y mayor velocidad, mayor

dispersión.) Altura del foco emisor (mayor altura mayor facilidad dispersión).

CONDICIONES ATMOSFÉRICAS

Temperatura del aire y sus variaciones con la altura. Determina las condiciones de estabilidad (anticiclón) e inversión térmica que dificultan la dispersión, e inestabilidad (borrasca) que facilita la dispersión.

Vientos: En función de su dirección, velocidad y turbulencia. Precipitaciones: Lavan la atmósfera llevando los contaminantes al suelo. Insolación: favorece las reacciones químicas y aumentan los contaminantes

secundarios

CARACTERÍSTICAS GEOGRÁFICAS Y TOPOGRÁFICAS

Influyen sobre el origen de las brisas que pueden arrastrar los contaminantes o acumularlos.

En las zonas costeras las brisas desplazan los contaminantes hacia el interior durante el día y por la noche los desplaza hacia el mar.

En las zonas de montaña se generan las llamadas brisas de montaña y valle. Durante el día la radiación calienta las laderas y así las masas de aire que ascienden desplazándose el aire desde el valle hacia las cumbres. En el fondo de valle se acumula la masa de aire frío (inversión térmica) y se dificulta la dispersión de los contaminantes. Durante la noche la temperatura de las laderas es menor y se origina una corriente descendente que de nuevo acumulará los contaminantes

Presencia de masas vegetales, disminuye la contaminación del aire al frenar la velocidad del viento y favorecer la deposición de las partículas. Por otro lado se absorbe dióxido de carbono.

Presencia de núcleos urbanos, frenan la velocidad del viento y de nuevo se favorece el depósito de las partículas. Se da el efecto “isla de calor” que hace que la temperatura del interior de la ciudad sea mayor (combustión) que la de la periferia. Aparecen brisas urbanas de fuera a dentro que impiden la dispersión de los contaminantes

D.EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

Los cambios en las proporciones normales de los componentes del aire ocasionan efectos ne-gativos en los seres vivos, en los materiales y en los ecosistemas, que pueden valorarse a cor-to o largo plazoSi tenemos en cuenta el radio de acción, podemos hablar de efectos locales, regionales o globales.Los factores que influyen en el grado y el tipo de efectos son la clase de contaminantes, su concentración y el tiempo de exposición a los mismos; la sensibilidad de los receptores y las posibles reacciones de combinación entre los contaminantes (sinergias) que provocan un au-mento de los efectos.

Efectos sobre la salud humana, los problemas más graves se sitúan a nivel de las vías respira-torias (a pesar de los mecanismos de defensa que ya conocemos: cilios, mucus, tos, etc.). A modo de ejemplo podemos citar algunos:

SO2: irritaciones en los ojos y vías respiratorias superiores (tos, espasmos, opresión) óxidos de nitrógeno: irritaciones de los alvéolos favoreciendo las infecciones. plomo: alteraciones de conducta sobre todo en niños. CO: bloquea el transporte de oxígeno en la sangre, puede llevar a la pérdida de conoci-

miento y muerte si la acción es persistente. hidrocarburos: en general, podemos decir que un buen número de ellos tienen efectos

cancerígenos. fluoruros: descenso del nivel de hemoglobina en la sangre. polvo: sus efectos pueden variar desde la simple acumulación en los pulmones, hasta

la potenciación de alergias o la aparición de tumores malignos. Habría que especificar la acción concreta para cada uno de los componentes de este tipo de contaminación, lo que sería demasiado prolijo (ej: el amianto produce fibrosis pulmonar, cáncer, bronqui-tis, etc).

para terminar nos quedan el ruido y las radiaciones ionizantes, cuyos efectos ya han sido comentados antes.

Aparte del efecto sobre la salud particular de cada contaminante, la aparición en la atmósfera de una compleja mezcla de todos ellos posee la capacidad de potenciar los efectos de cada uno en el fenómeno que se conoce como sinergia. Esto hace que niveles semejantes de conta-minación en ciudades diferentes y bajo condiciones atmosféricas distintas, puedan dar lugar a efectos netamente dispares

En los animales las afecciones causadas por la contaminación atmosférica son muy similares, al menos en los animales domésticos que son los más estudiados.En cuanto a los vegetales, la principal acción de la contaminación sobre ellos es a través de la lluvia ácida que produce efectos graves sobre los órganos vitales de las plantas. Las lesiones

son muy variadas y están en función de la intensidad del ataque y de la naturaleza del contami-nante: el dióxido de azufre produce necrosis en las hojas; el flúor necrosa los tejidos y además se acumula y puede pasar a otros organismos a través de las cadenas tróficas; los PAN o las radiaciones también producen efectos similares sobre las hojas, pudiendo llegar a matar a la planta por efecto sobre sus cromosomas.

Diversos materiales expuestos a la intemperie son sensibles a la acción de los contaminantes atmosféricos. El SO2, transformado en sulfúrico en la atmósfera puede atacar a los materiales calizos empleados en la construcción al transformar los carbonatos en sulfatos solubles en agua (mal de la piedra). También metales y aleaciones se ven afectadas por los ácidos, cuyo poder corrosivo se ve incrementado cuando se depositan sobre los materiales disueltos en goti-tas de lluvia o niebla. Muchas materias plásticas, papel, tejidos, etc., son también sensibles en mayor o menor medida a la acción de estos contaminantes.

EFECTOS DE LA DISPERSIÓN DE LOS CONTAMINANTES

La dispersión de los contaminantes va a provocar diversos problemas que podremos estudiar a escalas diferentes:

Nivel local: Smog clásico y Smog fotoquímico. Nivel regional: Contaminación transfronteriza y lluvia ácida Nivel global: El adelgazamiento de la capa de ozono estratosférica

El Efecto Invernadero y el Cambio climático.

Contaminación urbana: smog y smog fotoquímico.Comenzaremos a nivel local, donde existen dos fenómenos básicos en relación con la pérdida de calidad del aire tanto en las ciudades, como en áreas de concentración industrial, y cuyo efecto sobre la salud humana es claramente negativo: el"smog clásico" o “sulfuroso o químico “y el"smog fotoquímico". El término smog proviene de la unión de dos vocablos ingleses, smoke (humo) y fog (niebla).

El smog clásico se forma sobre las ciudades por la emisión de dióxido de azufre, óxidos de ni-trógeno, compuestos orgánicos y partículas de diverso origen (todos ellos procedentes de la combustión de carburantes en los automóviles, calefacciones e industrias) y su combinación con nieblas. Se ve favorecido, como ya hemos explicado antes, por la presencia de situaciones anticiclónicas que impiden la difusión de los contaminantes. El resultado es esa niebla espesa que recubre muchas de nuestras ciudades sobre todo en invierno.En estas condiciones los contaminantes primarios pueden reaccionar para dar lugar a otros se-cundarios. El SO2 se transforma en SO3 y su disolución en agua da lugar a ácido sulfúrico. Igualmente se forma ácido nítrico a partir de óxidos de nitrógeno.Se manifiesta como nieblina de color pardo-gris y `produce alteraciones respiratorias que agra-van procesos asmáticos.

El smog fotoquímico

Su origen es la acumulación de contaminantes secundarios de alta poder oxidante formados por reacciones fotoquímicas donde intervienen contaminantes primarios y la radiación solar no es más que una derivación del anterior provocada por la luz solar que cataliza un complejo conjunto de reacciones químicas que dan lugar a un amplio abanico de contaminantes secundarios.. Sus componentes son 03 troposférico, aldehídos, PAN,......etc .Las reacciones fotoquímicas son complejas y no conocidas en su actualidad. Por ejemplo:

-Formación del ozono a partir NO2

- Formación de radicales libres activos, a partir de hidrocarburos, que oxidan al NO y NO2

- Formación del PAN y aldehídos

La producción de oxidantes fotoquímicos es un sistema complejo en el cual influye tanto la meteorología como las emisiones continuas de contaminantes y las reacciones que se producen entre ellas. De entre los procesos de formación de oxidantes fotoquímicos se puede resaltar la formación de ozono a través del ciclo fotolítico del NO2, la reacción del ozono y el oxígeno con hidrocarburos produciendo radicales libres y la reacción de estos radicales libres primarios entre sí, produciendo otros contaminantes fotoquímicos. La mezcla de todas estas sustancias da lugar a la contaminación fotoquímica, denominada también "smog fotoquímico". Pequeñas cantidades de NO2 son suficientes para producir la compleja serie de reacciones que supone el smog fotoquímico, el NO2 se forma generalmente a partir del NO que se emite en los gases de combustión.

2 NO + O2 -> 2 NO2 RH + O -> R* + OH*

NO2 + hy -> NO + O RH + OH* -> R* + H2O

O + O2 + M -> O3 + M RCHO + O -> RCO* + OH*

Este O3 + NO -> NO2 + O2 RCHO + OH* -> RCO* + H2O

Este conjunto de reacciones podría alargarse añadiendo las reacciones que entre si originaran los radicales libres formados y las reacciones de estos con los óxidos de nitrógeno y el ozono, etc...

El smog fotoquímico es la coexistencia de reactivos y productos en una atmósfera urbana, cuando tenemos óxidos de nitrógeno (NOx), monóxido de carbono (CO), metano (CH4) y otros compuestos orgánicos volátiles (COVs), en presencia de radiación solar.

La radiación que entra en juego es selectiva, con una longitud de onda umbral que provoca la reacción, y sin la cual la reacción no se produce.

De la porción del espectro que alcanza la superficie terrestre, la banda ultravioleta y sus proximidades son las que intervienen en todos los procesos fotoquímicos, al ser las radiaciones más energéticas.

Todos ellos importantes por lo que afectan en casos de afecciones asmáticas y broncopulmonares, irritación ocular , y las lesiones foliares que originan en las plantas yen materiales como cuero y fibras sintéticas.

De todas las especies oxidantes originadas fotoquímicamente en la troposfera, el ozono es el más abundante y el más fácil de detectar, por ello se usa como indicador del grado de contami -nación del aire. Como ya se comentó, los niveles de ozono fluctúan a lo largo del día fruto de las variaciones de nivel de la radiación solar y de las concentraciones de los precursores de la formación de ozono.Para medir la calidad del aire, la OMS establece cuatro niveles de pureza, según la concentra-ción y la duración de la exposición a la acción de los contaminantes:• Nivel I: los valores de contaminación se mantienen por debajo de lo necesario para que se ob-serven efectos directos ni indirectos (según nuestros conocimientos actuales).• Nivel II: se aprecian irritaciones en los órganos de los sentidos, efectos nocivos sobre la vege-tación, reducción de la visibilidad y otros efectos desfavorables en el medio ambiente.• Nivel III: ataque a las funciones fisiológicas vitales. Alteraciones que pueden ocasionar enfer-medades crónicas o producir incluso la muerte prematura.• Nivel IV: produce enfermedad aguda y/o muerte prematura en los grupos vulnerables de la población

Contaminación transfronteriza: La lluvia ácidaAl hablar del ciclo de los contaminantes en la atmósfera vimos como éstos vuelven a la superfi-cie terrestre no demasiado lejos del lugar donde fueron emitidos. Esto es así siempre que los contaminantes vertidos no alcancen gran altura y con ello la capa de mezcla; en este caso pa-sarán a formar parte de la circulación atmosférica general y pueden desplazarse a grandes dis-tancias del foco emisor. Este proceso recibe el nombre de "contaminación transfronteriza" y uno de sus ejemplos mejor estudiados es el de la lluvia ácida. Su intensidad depende de la ve-locidad de las reacciones químicas que la originan, la presencia de humedad y la dinámica de la atmosfera, que traslado de iones (sulfato, nitrato, hidrogeno), a distancias más o menos lar-gas.Los óxidos de nitrógeno y de azufre (sobre todo SO2) emitidos como residuo de las combustio-nes, a los que en algunas regiones hay que añadir gases de cloruro de hidrógeno, se encuen-tran en el origen del problema. Cuando estos gases son transportados a grandes distancias su-fren diversas reacciones químicas y entre ellas la oxidación que los convertirá en ácido sulfúri-co o ácido nítrico respectivamente. A continuación se produce la deposición, bien por vía seca simplemente por sedimentación de las partículas, bien por vía húmeda, en la que la incorpora-ción de los ácidos a las gotas de lluvia generará la lluvia ácida, aunque pueden acidificarse, asi-mismo, la nieve, el granizo o la niebla. El ciclo se cerraría, finalmente, con la incorporación de estos compuestos al suelo y su absorción por la vegetación o el arrastre por las aguas de esco-rrentía y la llegada a ríos y lago entre los 30º y 60º de latitud, por ser las áreas de mayor indus-trialización del planeta. Desde aquí se bombean entre 90 y 100 millones de toneladas de óxido de azufre a la atmósfera todos los años. La mayor parte de estos compuestos se depositan en el mar (un 85% de los óxidos de nitrógeno y un 70% de los de azufre), el resto, siguiendo fiel-mente la circulación atmosférica general se desplazará hacia el este para depositarse en zonas más o menos alejadas de los focos. Los vientos del oeste arrastran los contaminantes genera-dos en las plantas de Gran Bretaña o Alemania, hasta zonas de Noruega, Suecia, Austria, Sui-

za. Igualmente, regiones del Canadá y de los Grandes Lagos se ven afectadas por los contami-nantes producidos en los grandes complejos industriales estadounidenses de la costa este.

El problema no se limita en absoluto a las áreas indicadas, incluso en numerosos puntos del ár-tico se han detectado incrementos de la acidez en el hielo glaciar. El glaciar Agassiz en la isla de Ellesmere al NO de Groenlandia es uno de los más estudiados y su incremento de acidez es paralelo al del aumento de las emisiones de los gases implicados.En cuanto a los efectos de la lluvia ácida podemos citar:

Sobre los materiales: corrosión de metales y descomposición de la piedra de construc-ción.

Sobre los ecosistemas terrestres: inicialmente se contamina el suelo, pero la capacidad tamponadora del mismo hace que apenas se note el cambio de pH. Al bajar por debajo de 4, comienza la liberación de metales pesados, entre ellos Al que es intercambiado por Ca. Esto provoca la muerte de los microorganismos del suelo y graves daños sobre la vegetación (menor tasa de germinación de semillas, menor viabilidad de las plántu-las, problemas de crecimiento, menor resistencia a las enfermedades, necrosis tisular, daños radiculares, etc). Estos daños forestales son muy graves en los bosques de Centroeuropa, en los que la muerte de los árboles conlleva un acelerado proceso de erosión, en las llanuras aparece la posibilidad de avenidas de agua en tiempos de llu-vias y de avalanchas de nieve en las montañas al quedar los pueblos desprotegidos por los bosques contra los aludes. Igualmente, se produce la muerte de los animales li-gados a los árboles y, en fin, degradación irreversible de los ecosistemas. (el 64% de los bosques de Gran Bretaña muestra síntomas de corrosión y más del 40% de los bosques de coníferas del centro de Suiza están destruidos o dañados gravemente por la lluvia ácida).

Sobre los ecosistemas acuáticos:acidificación y cambio de las propiedades químicas de las aguas superficiales. Tal y como ocurría en el caso anterior, la capacidad tampo-nadora convierte nuestro problema en un caso de contaminación diferida, no da seña-les al inicio, pero al disminuir el pH por debajo de 4 ya es casi irreversible por la libera-ción de metales pesados desde lo sedimentos.Afecta gravemente a las branquias de los peces y los metales pesados se almacenan en el riñón, interfieren, además, con el metabolismo del N y provocan la desnaturaliza-ción de proteínas. Esto lleva a la muerte de numerosas especies animales y vegetales en los ecosistemas acuáticos. Hoy en día, más de 18.000 lagos escandinavos están acidificados; en Sue-

cia, alrededor de 6.000 muestran graves daños sobre la biología acuática y unos 2.000 de los situados en la zona meridional y central han perdido sus poblaciones piscícolas. Unos 1.750 lagos del sur de Noruega tienen el mismo problema (en porcentajes, se considera que el 80% de los lagos y ríos del sur de Noruega están técnicamente muer-tos).

La internacionalidad del problema ha dado lugar a numerosos contenciosos entre distintos paí-ses y también ha provocado acciones encaminadas a encontrar soluciones aceptables (Conve-nio sobre contaminación transfronteriza de Viena, 1979).

EL “AGUJERO” DE LA CAPA DE OZONO. (efecto global)Abarca a la totalidad del planeta, entre ellos podemos encontrar el EFECTO INVERNADERO Y EL AGUJERO DE LA CAPA DE OZONOEs un grave problema ambientales que van adquiriendo protagonismo en los últimos años el del adelgazamiento de la capa de ozono, mal vulgarizado como el "agujero de la capa de ozono", ya que en realidad se trata de una disminución de la concentración de este gas en la estratosfera. Como ya hemos visto, en la atmósfera existe una forma de oxígeno triatómico que se concentra en una zona de aproximadamente 25 Km de altura, aunque aparece desde la base de la estratosfera hasta unos 45 Km.En esta zona existe un equilibrio dinámico natural entre los procesos de síntesis y degradación del ozono, lo que determina su concentración. El ozono se genera por fotodisociación de una molécula de oxígeno, seguida de una combinación átomo-molécula de oxígeno.

O2 + luz →O+O O+O2 → O3

Para llevar a cabo este proceso se requiere luz muy energética y, evidentemente, oxígeno, por lo que los mayores rendimientos en la formación de ozono tienen lugar a altitudes intermedias, fruto del compromiso entre la mayor intensidad de luz a gran altitud y la mayor concentración de oxígeno cuanto menor sea la altitud.Esta formación se compensa con su transferencia a la troposfera y su descomposición en ésta mediante el proceso:

O+O3 → 2O2 +calor o bien, O3+ luz →O2 +O

Con esto se mantiene una concentración estacionaria de ozono cuyo valor depende de la alti-tud. La mayor parte del ozono, el 80%, está entre los 10 y los 35 Km de altitud; un 10% se sitúa a altitudes superiores y el resto se concentra por debajo de los 10 Km de altitud.Como el ozono absorbe fuertemente luz ultravioleta (220-330 nm), la capa de ozono, actúa de pantalla a la incidencia de esta radiación nociva para la biosfera. Por consiguiente, cualquier contaminante que llegue a la estratosfera y pueda reaccionar con el ozono significará una ame-naza para los organismos vivos del planeta.En los primeros años de la década de los 80, diversos equipos de investigadores sobre progra-mas atmosféricos en la Antártida, dieron la voz de alarma: se apreció un adelgazamiento de la capa de ozono durante la primavera y los veranos australes (meses de septiembre y octubre sobre todo), que después se recuperaba parcialmente durante el otoño e invierno, para volver a aparecer al año siguiente. Por el aspecto que mostraban los diseños gráficos de ordenador el efecto se bautizó como el AGUJERO DE LA CAPA DE OZONO. ¿Qué estaba provocando el fenómeno y cuáles eran sus consecuencias a corto y medio plazo?Con respecto a los agentes causantes, la amenaza proviene de especies químicas que pueden desencadenar procesos cíclicos de descomposición del ozono según el mecanismo siguiente:

X+O3 → XO+O2 XO+O →X+O2

Como puede apreciarse, el compuesto X, desencadenante del proceso, se vuelve a recuperar al final y puede seguir con su tarea destructiva largo tiempo. Estas especies X pueden ser áto-mos de H, Br o Cl, así como también, moléculas de N2O, radicales OH o CO.La principal amenaza para el ozono estratosférico procede de los CFCs (clorofluorocarbonados), compuestos de coste relativamente barato y de amplio uso como pro-pelentes en sprays, en equipos de refrigeración, en sistemas de limpieza de equipos electróni-cos, etc. Estos compuestos son tremendamente estables en las condiciones de la troposfera lo

que los convirtió en productos casi perfectos (baratos, no nocivos y de amplio uso), pero se ha descubierto que en la estratosfera se disocian para dar átomos de cloro reactivos. Se estima que en los últimos 15 años se han vertido a la atmósfera cerca de un millón de toneladas de CFCs, de modo que los niveles de este gas han ido en constante aumento. A causa de su acti-vidad química, parecida a la de un enzima que sale indemne de las reacciones, (un sólo átomo de cloro puede destruir unas 100.000 moléculas de ozono) una moratoria en su uso todavía da-ría niveles significativos de estos gases hasta muchos decenios después.Pero los CFCs no son los únicos enemigos a los que debe enfrentarse la capa de ozono, exis-ten otros compuestos que pueden atacarla. Unos de origen natural, como el metano (volcanes, fermentaciones), el N2O (la mitad de origen natural por procesos químicos en el suelo) o incluso el agua; y otros de origen antrópico, como los disolventes clorados (cloroformo y otros), el bro-muro de metilo (usado como fumigante en la agricultura, el Br liberado tras la disociación de esta molécula reacciona con el ozono 60 veces más rápido que el Cl).La degradación de la capa de ozono puede provocar efectos muy graves en la biosfera:

descenso de la temperatura en la estratosfera: podría aparecer un intercambio convec-tivo con la troposfera (ahora impedido por el gradiente de temperatura), lo que daría lu-gar a graves consecuencias para la dinámica atmosférica y para el clima en general.

mayor radiación incidente sobre la superficie terrestre: en consecuencia un calenta-miento de la misma y de la base de la troposfera (contribuiría al efecto invernadero).

acción directa de los rayos ultravioleta sobre los seres vivos: cáncer, trastornos inmu-nológicos, ceguera, trastornos de crecimiento en numerosas especies, etc.

Los graves problemas asociados a la alteración del equilibrio de la capa de ozono han llevado a la comunidad internacional a intensificar sus esfuerzos de investigación (con relativo éxito) y a buscar acuerdos que limiten o eliminen el uso de CFCs (con bastante menor éxito: Convenio de Viena, 1985, Protocolo de Montreal, 1987).

EL EFECTO INVERNADERO. Al estudiar el flujo de radiación solar sobre nuestra atmósfera (fig.), vimos como sólo una parte de esta radiación, (condicionada por el estado de la atmósfera, la latitud, etc) alcanza la superfi-cie terrestre. El planeta al absorber esta energía se convierte en un cuerpo radiante y cede energía al exterior, pero ahora en forma de radiación de onda larga (infrarrojo). El destino de esta irradiación sería perderse en el espacio exterior si no fuese porque entre los componentes de la troposfera encontramos ciertos gases que obstaculizan la emisión absorbiéndola y calen-tando con ello la capa atmosférica en contacto con la superficie terrestre. A estos gases se les denomina "gases invernadero", el vapor de agua, el CO2, el metano y algunos CFCs son los más importantes, aunque existen otros de menor actividad.Como vemos, el EFECTO INVERNADERO es un proceso natural debido a las especiales ca-racterísticas de nuestra atmósfera; a él debemos el que la temperatura media sobre la superfi-cie de la Tierra sea de 15ºC (sin él sería de unos -20ºC, aunque algunos autores hablan de hasta 40 ºC bajo cero).

El problema no es, por tanto, el efecto invernadero en sí, sino el progresivo incremento de los gases invernadero en la troposfera provocado por la acción humana. En los últimos 200 años, desde el inicio de la Revolución Industrial, la concentración de CO2 en el aire troposférico se ha incrementado en casi un 25%.A escala global, el incremento del dióxido de carbono y de otros gases invernadero por causas antrópicas puede provocar aumentos de la temperatura media del planeta. Los modelos teóri-cos aplicados para cuantificar el problema estiman que si la concentración de CO2en la atmós-fera se duplicase, la temperatura aumentaría entre 1 y 4 ºC, hecho que podría suceder en el año 2030, si continuase un ritmo anual del 4%. Esto podría llevar aparejado un cambio climáti-co de proporciones insospechadas para la humanidad.No obstante, quedan muchas incógnitas por resolver: ¿Cuál será la respuesta del sistema cli-mático ante estos cambios?, ¿qué papel juegan los océanos y las masas de hielo en el balance térmico global?, ¿cuál es la capacidad de absorción de dióxido de carbono del océano y de las masas forestales?, ¿no hay otros fenómenos que inclinen la balanza en sentido contrario hacia el enfriamiento?La comunidad internacional ha tratado de buscar la respuesta a todas estas cuestiones con la creación, por parte de Naciones Unidas del I.P.C.C (Panel

Intergubernamental para el Cambio Climático: en él están incluidos miles de científicos de todo el mundo organizados en cuatro grupos que investigan, respectivamente, G-1: clima y cambios climáticos; G-2: consecuencias; G-3: mecanismos de reducción de gases invernadero; G-4: “Policia”, hace los inventarios de emisiones de cada país).Tras la alarma creada en torno a los primeros informes del IPCC, se rubrica, en 1997, el conocido Protocolo de Kyoto, en el que los países implicados se comprometían a:

Reducción global de un 5.2% sobre los niveles de emisión de gases invernadero de1990 para el entorno 2008-2012, que se reparte de la siguiente manera: UE-8%; Ja-pón-Canadá: -6%; Usa: -7%; Rusia: estabilización.

Afecta a seis gases (CO2, CH4, N2O, SF6, HFC, PFC). Se permite el comercio de emisiones. Burbujas de países (España +15% dentro de la UE)

Lamentablemente, EEUU no llega a ratificar el protocolo y este no entra en vigor hasta 2005 con la firma de Rusia. España, mientras tanto, quizá confiada en que nunca entraría en vigor, no ha hecho sus deberes y en la actualidad emitimos casi un 40% por encima de lo permitido.

E- LA CALIDAD DEL AIRESe puede definir como el conjunto de normas legislativas que nos indican si el aire está o no contaminado.La legislación española fija los niveles máximos de emisión para NOx, CO, Pb, HCl, H2S y pa-tículas.La vigilancia de la calidad del aire es el conjunto de sistemas y procedimientos para Evaluar la presencia de agentes contaminantes, así como la presencia de agentes contaminan-tes, así como la evolución de las concentraciones en el espacio y en el tiempo con el fin de pre-venir los efectos en la salud y el medio ambiente.Se lleva a cabo mediante:

Redes de vigilancia: estaciones de medida (puntos de muestreo) constituidas por equi-pos manuales y por automáticos de medida continua. Varios tipos de redes:

- Locales (urbanas) inmisión en una zona determinada.- Comunitarias (EMEP)- contaminación transfronteriza.- Regionales (CAMP) medio marino- Globales BAPMON gases invernadero y agujero de la capa de ozono

Métodos de análisis. Por procesos físicos y químicos mediante equipos automáticos. Indicadores biológicos: se basan en la sensibilidad que presentan algunos seres vivos

a ciertos contaminantes, los líquenes son muy sensibles al SO2, HCl, o al HF. Mediante sensores lidar

MEDIDAS DE PREVENCION Y CORRECCIÓN

Medidas preventivas son:

1. Planificación de usos del suelo (ordenación del territorio), los lugares idoneos para establecer las industrias, de manera que sus efectos sean los menores para las poblaciones.

2. Evaluaciónes de imapacto ambiental, estudios previos a las alteraciones sobre el medio en genral y sobre la atmosfera en particular provocara la acción de diversos proyectos.

3. Empleo de tecnólogias de baja o nula emisión de residuos, basadas en el desarrollo de procesos que intenten evitar la contaminación en origen.

4. Programas de I+D busqueda y aplicación de fuentes de energía alternativas y menos contaminantes.

5. Mejora de la calidad y tipo de combustible o carburantes, de manera en su composición no lleven elementos que en su combustión generen algun contaminante (gasolinas sin plomo o gas natural).

6. Medidas de información mediante campañas de sensibilización y formación a traves de la educación ambiental, para conseguir del ciudadano un uso racional y eficiente de la energía.

7. Medidas legislativas con el establecimiento de normativas sobre la calidad del aire por parte de las administraciones locales, regionales, nacionales e internacionales. La UE ha fijado una Directiva Marco de calidad del aire que establece las bases para conseguir mejoras en la calidad del aire y en el que han de basarse las normativas de control de calidad de los países miembros

Medidas de correcciónComo la depuración del aire contaminado y las estrategias de dispersión. Hay que evitar las descargas masiva de contaminantes a la atmósfera. Entre los que podemos destacar:

1. La concentración y retención de partículas con equipos adecuados como los separadores por gravedad, los filtros de tejidos, los precipitadores electroestáticos y los absorbedores húmedos.Tienen un inconveniente transfieren la contaminación de un medio a otro ya que al evitar la concentración de los contaminantes en el aire se producen residuos sólidos, líquidos que contaminan el suelo y agua.

2. Los sistemas de depuración de gases: mecanismos de absorción (líquidos), mecanismos de adsorción (sólidos) combustión de los gases reducción catalítica

3. Expulsión de los contaminantes con las chimeneas adecuadas

2- CONTAMINACION ACUSTICASe define ruido como un sonido excesivo o intempestivo que puede producir efectos fisiológicos o psicológicos no deseados.Las principales fuentes de ruido son:

La industria:, producido por la maquinaria que se utiliza y aumenta en relación directa con la potencia de las máquinas. La incidencia del ruido también depende de la presencia o ausencia de otras fuentes de ruido próximo.

Tráfico: los automóviles son considerados por muchos la fuente mas importante de ruido ambiental. Su incidencia depende de la velocidad del vehículo y de las características de la via.Se producen variaciones de ruidos muy grandes, dependiendo de la densidad del tráfico, motos, señales de alarma, ferrocarriles ruido más bajo pero caracterizados por su periodicidad. Los aviones causan problemas acústicos en las comunidades próximas a los aeropuertos

Construcción de edificios y obras públicas. Las obras son causa de abundante ruido, por la maquinaria. Se agrava por el hecho que los equipos no cuentan con silenciadores en la mayoría de los casos.

Interior de los edificios: Las actividades de limpieza, los electrodomésticos, la vida familiar, aparatos de radio, televisión, animales domésticos, cañerías…. Producen sonidos de carácter privado cuyo control es difícil.

Otras fuentes: Se incluyen aquí fuente relacionada con el ocio y el tiempo libre. Los ruidos que ocasionan no se consideran molesto, aunque producen niveles de contaminación acústica elevados.

Según la UE, el límite de contaminación es de 65dB, El ruido actúa sobre el organismo por medio de las vías auditiva y psicológica, afecta a la salud, la comunicación, la atención y el comportamiento de las personas. Es difícil las relaciones causales con respecto a la acción del ruido debido a que influyen numerosos factores en la producción del sonido: tiempo de exposición, edad del individuo, estilo de vida, tipo de trabajo y son: EFECTOS

1. Alteraciones fisiológicas Pérdida de audición; depende de la intensidad y tiempo de exposición, es

gradual y puede ser permanente o temporal. Aumento de la frecuencia respiratoria (90 Db) Aceleración ritmo cardiaco Disminución de la secreción salivar, nauseas, vómitos e incluso úlceras Aumenta la secreción de adrenalina Altera el órgano de equilibrio (vértigos)

2. Alteraciones psíquicas: estrés, neurosis e irritabilidad dependiendo de la intensidad, fuente de emisión, hora de emisión y estado de animo

3. Otras alteraciones: dificultades den la comunicación oral, alteraciones del sueño, alteraciones en el rendimiento laboral, sobre la concentración

Las primeras acciones para intervenir es la disminución de los efectos de la contaminación acústica es procurar aislarse, pero pierde la eficacia cuando se trata de actividades realizadas

en el exterior. Las formas de intervención deben enmarcarse en una política de gestión medioambiental y mejora de la calidad de vida

Las acciones parea luchar contra el ruido pueden ser preventivas o correctoras:

Acciones preventivas: se basan en la aplicación de planes que prevengan la contaminación sonora

1. Planificación de usos del suelo2. Planificación urbana (aislamiento de las actividades más ruidosas)3. Arquitectura urbana (insonorización e instalación de pantallas acústica)4. Estudios de impacto ambiental5. Tasas, multas y subvenciones6. Utilización de sistemas que supongan una disminución de ruidos en las fuentes

emisoras7. Información y educación ambiental

Acciones correctoras: se basan en la limitación, la reducción del ruido en la fuente emisora y en la protección de la población más expuesta:

1. Reglamentos2. Acciones directas sobre las fuentes de emisión (pantallas, insonorización, modificación

de vías de circulación)

3- CONTAMINACIÓN LUMINICAEs el resplandor luminoso nocturno o brillo producido por la difusión y reflexión de la luz en los gases, aerosoles y partículas en suspensión en la atmosfera, que altera las condiciones naturales de las horas nocturnas y dificultan las observaciones astronómicas de los objetos celestes-

Formas en las que se presenta:

a) Luz intrusa: se produce cuando la iluminación artificial emite luz en direcciones que salen del área donde es necesaria e invade las zonas vecinas

b) Difusión hacia el cielo: que se produce al interactuar la luz de las partículas del aire provocando que parte del haz luminoso sea desviado en todas las direcciones

c) Deslumbramiento: cuando una luz incide directamente sobre el ojo dificultando la visibilidad y generando una situación de inseguridad y peligro.

FUENTES MÁS COMUNES

Iluminación privada de exteriores Iluminación ornamental de edificios, monumentos, fuentes y jardines Vías de comunicación

Luces interiores de escaparates, viviendas, etc….

EFECTOS

Económicos: sobreconsumo energético y elevado gasto Ecológicos: afecta a flora y fauna nocturna alterando sus ciclos vitales Sanitarios: alteraciones en el sueño , fatiga Científicos y culturales al dificultar la observación del cielo nocturno (las

estrellas)

SOLUCIONES

Mejorar la calidad de la iluminación ambiental, manteniendo encendido sólo cuando sea necesario y con una intensidad moderada

Utilizar lámparas de bajo consumo y bien orientadas Ordenanzas y reglamentación Campañas de información y educación ambiental