CONTAMINACIÓN

Unidad 3. La contaminación del aire
0. Índice

1. Contaminación atmosférica
2. Contaminantes biológicos del aire
2.1. El polen
3. Contaminantes físicos del aire
3.1. El ruido
3.2. Las radiaciones ionizantes
 Emisiones de origen antrópico
 Emisiones de origen natural: gas radón
3.3. Las radiaciones electromagnéticas no ionizantes
3.4. La contaminación lumínica
4. Contaminantes químicos del aire
4.1. Dispersión de los contaminantes
4.2. Principales contaminantes químicos de la atmósfera
4.3. Control de la contaminación urbana
5. Efectos de la contaminación atmosférica
5.1. La lluvia ácida
5.2. El deterioro de la capa de ozono
5.3. El efecto invernadero

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1. Contaminación atmosférica

Aire puro Aire natural Aire contaminado

Erupciones volcánicas Contaminantes
Descargas eléctricas atmosféricos
Incendios forestales
Aguas estancadas
se clasifican en

según su origen según su naturaleza

Antrópicos Biológicos
Naturales Físicos
Químicos

La contaminación atmosférica se define como la condición de la atmósfera
en la que ciertas sustancias y/o energías alcanzan unas concentraciones
por encima de su nivel ambiental normal, de forma que producen riesgos,
daños o molestias a las personas, ecosistemas o bienes.



2. Contaminantes biológicos del aire / 2.1. El polen

Microorganismos.

Contaminantes biológicos del aire
Sustancias o partículas procedentes de animales o plantas.

El polen Valores guía de concentraciones de polen (en granos/m3)
para cuatro grupos de plantas alergénicas

Bajo Medio Alto Muy alto

Gramíneas < 50 50-75 76-135 > 135

Oleáceas
< 40 40-65 66-155 > 155
(olivo)

Urticáceas <8 8-10 11-15 > 15
Grano de polen. Gramíneas.
Cupresáceas < 100 100-150 151-320 > 320

Efectos para la salud Prevención
Asma. Control de la fuente de polen.
Rinitis. Protección del receptor (mascarillas, inmunoterapia).
Conjuntivitis. Hábitos individuales.



3. Contaminantes físicos del aire / 3.1. El ruido

El sonido puede llegar a ser
El ruido es todo sonido no deseado o molesto, molesto según su intensidad,
capaz de alterar el bienestar fisiológico frecuencia y duración.
o psicológico del ser humano y de aquellos Se mide con sonómetros
animales capaces de captarlo. y se expresa en decibelios.

NIVELES DE INTENSIDAD DE RUIDO Sonómetro.
Las fuentes de ruido
Percepción
Intensidad (dB) Ejemplo
subjetiva
Origen natural:
0 Umbral de audición viento, truenos, oleaje, torrenteras, ave
Silencio
20 Ruido de fondo en estudio de grabación s...
Origen antrópico: tráfico (motor, rodadura,
40 Área residencial (noche)
fricción con el viento, claxon...), obras,
Poco ruido espacios de ocio, ruidos de vecindad...
60 Aula tranquila

80 Calle con mucho tráfico
Mucho ruido Los efectos del ruido
100 Claxon de un automóvil (a 3 m)
Fisiológicos: pérdida auditiva, afonía, accidentes...
120 Martillo neumático (a 1 m)
Ruido Psicológicos: perturbación del sueño, depresión,
intolerable
140 Despegue reactor militar (a 1 m) falta de concentración, estrés...



3. Contaminantes físicos del aire / 3.1. El ruido

Métodos de corrección del ruido

Fuentes de ruido de origen antrópico

Niveles de actuación Otros
Tráfico Obras Ruidos de vecindad Espacios de ocio

Control de la fuente emisora

Interrupción de la vía de transmisión

Protección del receptor

La acústica de las fachadas

Impide que se reduzcan
los niveles de ruido
Influye de forma negativa Reduce los niveles de ruido de su calle debido
de su calle porque absorbe al acristalamiento
en los niveles de ruido
las ondas sonoras de las terrazas,
de su calle, ya que refleja
gracias a la vegetación que se transforman
el sonido debido
y a que las terrazas en una superficie plana,
a su diseño plano.
no están cerradas. poco absorbente.



3. Contaminantes físicos del aire / 3.2. Las radiaciones ionizantes

Los rayos X, las partículas α, las partículas β y los rayos γ son radiaciones ionizantes.

Emisiones de origen antrópico

Destaca la radiactividad relacionada con el funcionamiento
de las centrales nucleares.

El accidente de Chernobil
Ocurrió en la ciudad de Pripiat (Ucrania), el 26 de abril
de 1986.
Se debió a la explosión del reactor n.º 4 de la central
nuclear.
En la actualidad, los efectos de esta radiación siguen
afectando a miles de personas.
El caso más dramático es el cáncer de tiroides infantil,
cuya tasa es 100 veces mayor a la natural.
Los restos del reactor n.º 4 siguen siendo una amenaza
para la población.



3. Contaminantes físicos del aire / 3.2. Las radiaciones ionizantes

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3. Contaminantes físicos del aire / 3.3. Las radiaciones electromagnéticas no ionizantes

El desarrollo de la red eléctrica y de las telecomunicaciones
ha generado una gran preocupación por los campos
eléctricos y magnéticos.

Estos campos pueden afectar a la salud humana.

Entre los efectos de los campos eléctricos destaca
la sensación de hormigueo y picor así como el mal
funcionamiento de aparatos como los marcapasos.

Los efectos de los campos magnéticos se están
estudiando.



3. Contaminantes físicos del aire / 3.4. La contaminación lumínica

El diseño de las farolas influye en la contaminación lumínica.

Esta farola está diseñada Esta farola está diseñada
para que su luz se difunda para que proyecte su luz
en todas las direcciones, sobre el pavimento
lo que provoca mayor y no en otras direcciones.
contaminación lumínica. Así se evita la contaminación
lumínica.

Cortesía del Instituto de Astrofísica de Canarias. Cortesía del Instituto de Astrofísica de Canarias.



Tipos de contaminantes

Nocivos
Según la Toxicidad del
contaminante: Inocuos

Primarios

Según la
Procedencia del
contaminante: Son los contaminantes
Secundarios primarios mas la radiación
PRESIONE LA BARRA ESPACIADORA PARA AVANZAR EN LOS CONTENIDOS el vapor de agua
solar o

Contaminantes primarios
Proceden directamente de la fuente de emisión y se encuentran tal y como
fueron emitidos.

Sus fuentes son perfectamente identificables y en conjunto supon e el 90% de
los contaminantes del aire.

Su naturaleza f ísica y su
composici ón química es muy
variada, si bien podemos
agruparlos atendiendo a su
peculiaridad más característica
tal como su estado físico (caso
de partículas y metales), o
elemento químico común
(caso de los contaminantes
gaseosos).


Contaminantes secundarios

Se generan a partir de los primarios
al reaccionar entre s í o con la
radiación solar o el vapor de agua.

No provienen directamente de los
focos emisores y poseen un gran
poder oxidante.

Son los responsables de la
denominada contaminaci ón
fotoquímica.



Entre los c ontaminantes atm osf éricos más frecu en tes q ue causan alteracio nes en la atm ósf era se
enc uentran:

• Aerosoles ( en los qu e se incluyen las part ículas sedim en tables y en susp ensi ó n y los
hum os) .
• Óxidos d e azufre, SOx.
• M o nó xido d e carbo no , C O.
• Óxidos d e nitró geno , NOx.
• H idrocarburos, H n C m .
• Ozo no , O3 .
• Anh ídrid o carb ónic o, C O2.

Adem ás d e estas sustancias, en la atm ósf era se enc uentran u na serie de c o ntaminan tes q ue se
presentan má s raram ente, p ero q ue p ued en pro ducir ef ectos negativos so bre de terminadas zo nas
por ser su emisi ón a la atm ósf era muy localizada. En tre o tros, se enc uentra com o m ás significativos
los siguientes:

• Otros derivad os d el azufre.
• H aló genos y sus d erivados.
• Arsénico y sus d erivados.
• C omp o nentes org ánicos.
• Partículas de m etales p esad os y ligeros, c om o el plo mo , merc urio, co b re, zinc.
• Partículas de sustancias min erales, c om o el amianto y los asbestos.
• Sustancias radiactivas.


4. Contaminantes químicos del aire / 4.2. Principales contaminantes químicos de la atmósfera

Principales contaminantes químicos de la atmósfera

CO NOx SO2 CxHy Partículas

Putrefacción Océanos
Bacterias edáficas
Origen Vegetación Suelos
Natural Origen secundario Tormentas
secundario Yacimientos Volcanes
Volcanes
combustibles Incendios
Origen
Manejo de
Obras
Combustión Combustión combustibles
Antrópico Combustión Combustión
(fuentes móviles) (fuentes fijas) Disolventes
(metales pesados)
orgánicos

Oxidación Ciclo fotolítico Oxidación en la Deposición húmeda
Eliminación natural Lluvia ácida
Hongos edáficos Lluvia ácida atmósfera o seca

Interfieren en la
Respiratorio Smog sulfuroso Aumento O3
Muy tóxico fotosíntesis
Efectos Lluvia ácida Lluvia ácida troposférico
(carboxihemoglobina) Toxicidad por los
Corrosión Líquenes Smog fotoquímico
metales pesados

Reducción en
Soluciones técnicas
Métodos de Reactores térmicos y combustible Eliminación en
Mejoras en combustión para fuentes fijas o
corrección catalíticos Neutralización chimenea
móviles
en chimenea



La ciudad de Los Angeles en Estados Unidos, hacia
mediados
de los años 40 en el siglo pasado, fue la primera ciudad
donde se empezaron a notar los efectos del llamado smog
fotoquímico.La frecuencia, duración y severidad de este
fenómeno provocó que se investigase su origen y forma de
atajarlo.



La palabra smog es una
palabra compuesta, unión
de dos palabras inglesas:
smoke : humo y fog: niebla.
Y se utilizaba para designar
las frecuentes y persistentes
nieblas que tenían lugar
en Londres a
finales del siglo XIX y
principios del XX y que se
formaban sobre los humos
emitidos por las calderas
utilizadas para calefacción
que además contenían (las
nieblas) una gran cantidad

de SO2. © Oxford University Press España, S.A.

Oxidación
Oxidación e hidratación
H2 S SO4( 2-)
DMS SO2 (partículas)

Fuentes Fuentes Deposición
Deposición
Naturales antropogénicas seca y h úmeda
seca
(agua de lluvia)



El metano es el mas ligero de los hidrocarburos, es el
llamado gas de los pantanos, pues se produce de forma natural
debido a procesos de fermentación anaeróbica. Es un gas de
efecto invernadero y debido a la acci ón del hombre ( ganaderia
intensiva, aumento del cultivo del arroz, tratamiento de
basuras, etc.) está incrementando su concentración en la
atmósfera.



La imagen nos muestra una nube de polvo sahariano
vista desde satélite sobre el Atlántico



Fuentes marinas:
Cuando las burbujas que se forman en el mar se rompen
inyectan a la atmósfera diminutas gotitas, si la humedad
relativa no es muy elevada se evaporan dejando tras de si
un núcleo de sal. Este diminuta partícula se puede integrar
a la circulación general de la atmósfera.

Una buena parte del aerosol marino se produce mediante este

mecanismo © Oxford University Press España, S.A.

Otras fuentes:
Volcanes, emiten una
gran cantidad de partículas
a la atmósfera. Las
erupciones más intensas
alcanzan fácilmente a la
estratosfera donde
permanecen durante mucho
tiempo. Las partículas
emitidas por los volcanes
están formadas
esencialmente por
compuestos de sílice
(elemento fundamental del
manto terrestre). Entre los

gases destacan el H20, © Oxford University Press España, S.A.

Otras fuentes:
• Generación de humos en procesos industriales,
• Generación de energía (combustión de combustibles
fósiles: carbón (lignito, hulla, antracita), fuel, gas
natural)
• Automoción(Diesel), etc

Los procesos de combustión
producen hollines (partículas de carbón
muy finas junto con materia orgánica),
cenizas (compuestos inorgánicos),
materia orgánica, … Los motores
diesel producen de 10 a 100 veces
más partículas que los de gasolina.


- Fuegos
* En los fuegos de las
superficies boscosas, por
accidente o intencionado.
* En los fuegos por prácticas
agrícolas. p. ej. En
Extremadura en otoño se
quema una gran cantidad
troncos de maiz



INVER- SMOG SMOG LLUVIA AGUJERO
NADERO SULF. FOTOQ. ÁCIDA OZONO

O3 HNO3 H2SO4
PAN

CFC
PARTÍCULAS CH4 CO2 CO NOx SO2
Halogenados



4. Contaminantes químicos del aire / 4.1. Dispersión de los contaminantes

Ciclo de emisión-deposición de los contaminantes atmosféricos

Deposición húmeda
Emisión y mezcla Procesos químicos y fotoquímicos
de contaminantes primarios (contaminantes secundarios)
Deposición seca



Dispersión de los contaminantes

Hay que distinguir:

EMISIÓN: Cantidad de contaminantes que vierte un foco emisor en un periodo de
tiempo determinado. Se mide a la salida del foco emisor.

INMISIÓN: Cantidad de contaminantes presentes en una atmosfera determinada, una
vez transportados, difundidos, y mezclados en ella y a la que están expuestos los seres
vivos y los materiales que se encuentran bajo su influencia
Inmisiones
Emisiones



Dispersión de los contaminantes Vapor
Sol
de
agua

Mezcla
Emisión Transformación
Transporte

Deposición

Inmisión
Transporte
Industrias Seca Húmeda
Medio Urbano

Eduardo Gómez Contaminación en la atmósfera 33


1. La mayor parte de los
contaminantes se difunden en
la parte baja de la troposfera,
donde interactúan entre sí y
con los demás compuestos
presentes, antes de su
deposición.

2. Otros ascienden a alturas
considerables y son
transportados hasta lugares
muy alejados del foco emisor.

3. Un tercer grupo, más reducido, 1 2 3
puede llegar a traspasar la
tropopausa e introducirse en la
estratosfera. PRESIONE LA BARRA ESPACIADORA PARA AVANZAR EN LOS CONTENIDOS

Dispersión de los contaminantes S
Vap
or
Los contaminantes que se difunden en la parte baja ol de
de la troposfera presentan un ciclo de emisión-
deposición que se puede resumir en tres agu
etapas: a
1. Mezcla de contaminantes. Una vez emitidos
los compuestos químicos (contaminantes Mezcl
primarios), se mezclan en los primeros
kilómetros de la troposfera, donde se a Transfo
Emisión
desplazan libremente, se incorporación a las Trans rmación
masas circulantes de aire y se distribuyen de porte
forma homogénea, lo que favorece las
transformaciones químicas.

2. Procesos químicos y fotoquímicos. En estos
procesos participan los con-taminantes que Deposici
pueden generar nuevos compuestos ón
(contaminantes secundarios), cuyas
propiedades son, por lo general, muy
diferentes de las de sus precursores.
Inm
Transpor isió
3. Deposición. Los contaminantes, transformados o te n
no, retornan a la superficie terrestre, donde se Industria Se Húm
incorporan a los océanos y al suelo.
s ca eda
Medio
Eduardo Gómez Urbano
Contaminación en la atmósfera 35


En general, se considera que en las áreas
continentales se encuentran los focos emisores,
mientras que los océanos, por su extensión, son
los principales depósitos de retorno.

Este retorno sucede por deposición húmeda (los
contaminantes retornan a través de la lluvia, la
nieve la niebla o el rocío) o, en menor medida, por
deposición seca (debida a fenómenos
gravitacionales y de adsorción).


Si los niveles de inmisión no son los adecuados, disminuye la calidad del
aire y se originan efectos negativos en los receptores:

• Seres humanos
• Animales
• Vegetales
• Hongos

Estos niveles de inmisión van a depender de una serie de factores:

• Condiciones meteorológicas y climáticas
• Características geográficas y topográficas
• Características de las emisiones



Características de las emisiones
Depende de la naturaleza de los contaminantes:

o Gas
o Partículas. Se depositan con mayor facilidad
También depende de:

o Temperatura de emisión.- Si es mayor
que la del aire del medio, el gas asciende
y se dispersa más fácilmente.

o Velocidad de emisión.- Si sale a más
velocidad, puede romper las capas de
inversión

o Altura del foco emisor. A mayor
altura (p. ej. Chimeneas) mayor
probabilidad de atravesar las capas de
inversión y mayor facilidad de dispersión
del contaminante.

Condiciones meteorológicas y climáticas
Estratificación del aire.

GVT > GAS
GVT < GAS GVT = GAS
Inestable
Estable GAS Indiferente
GVT

Altitud (m)
Altitud (m)

Altitud (m)
GVT GAS
GVT

GAS

Temperatura ºC
Temperatura ºC La Tª del aire contaminado es
Temperatura ºC
La Tª del aire contaminado superior a la del aire que le rodea. Las Tª son similares y su
es inferior a la del aire que Se favorecen los movimientos variación con la altura es la
le rodea. Es más densa, no verticales y la dispersión de los misma. No se favorece
puede subir e incluso baja PRESIONE LAcontaminantes PARA AVANZAR EN LOS CONTENIDOS
BARRA ESPACIADORA
ningún movimiento



Inversiones

Son situaciones en las que se impide la circulación vertical del aire y por lo
tanto los contaminantes se acumulan en las capas inferiores de la
atmósfera.

• Inversiones térmicas
• Inversiones de subsidencia
• Inversiones adventicias




Inversiones térmicas

Normalmente, el aire caliente de la superficie terrestre asciende y el aire de
la parte superior de la atmósfera —más frío— cae, con lo cual se crea una
circulación natural que dispersa los contaminantes superficiales del aire.
Una inversión ocurre cuando las capas de aire de la atmósfera inferior son
más frías que las superiores. La circulación natural sufre una interrupción y
tanto el aire superficial acumulado como los contaminantes del aire se
concentran alrededor de sus fuentes



El humo de las calefacciones o chimeneas no puede ascender debido a la
inversión térmica



Vientos

Tienen una gran importancia en la dispersión de los
contaminantes en función de sus características:

• Dirección
• Velocidad
• Turbulencias
Viento

El viento aleja los contaminantes
de la zona de emisión



Humedad relativa del aire

La humedad favorece la acumulación de contaminantes, y en
determinados casos, SO2, SO3, NO2, pueden reaccionar y
formar ácidos corrosivos: Pueden formar las llamadas LLUVIAS
ÁCIDAS



Precipitaciones

Tienen un efecto de
lavado, arrastrando contaminantes
hacia el suelo. También pueden
ayudar a disolver algunos gases

Insolación

Favorece la formación de contaminantes secundarios mediante
reacciones de oxidación fotoquímica



Factores topográficos y geográficos

La topografía influye mucho sobre los movimientos atmosféricos y por lo
tanto en la dispersión de los contaminantes.

a) Zonas costeras
b) Valles fluviales y laderas
c) Zonas urbanas
d) Presencia de masas vegetales



Zonas costeras

Se originan brisas durante el
día (A) que transportan los
contaminantes tierra adentro
y por la noche (B) sucede al
revés.

Por otra parte, el aire está
cargado de la humedad del
mar y puede favorecer la
acumulación de
contaminantes



Zonas de valles fluviales y laderas

Se generan brisas de valle y montaña.

Durante el día se calientan las laderas y se generan corrientes ascendentes,
mientras que en el fondo del valle queda el aire frío y contaminado
Durante la noche el aire frío desciende por las laderas, y se acumula en el
fondo del valle, llegando a la misma situación anterior.

Además las propias laderas dificultan el movimiento del aire y por lo tanto la
dispersión de los contaminantes



Presencia de masas vegetales

Frenan la velocidad del viento y facilitan la deposición de los
contaminantes, que quedan retenidos en las hojas.

Además la vegetación absorbe CO2 (actúa como sumidero)

Un kilómetro cuadrado de bosque genera unas 1.000 toneladas de
oxígeno anuales, requiriendo el doble de superficie una plantación de
césped. También son fijados por la vegetación los óxidos de azufre,
oxigenándose el SO2, dando lugar a sulfatos. El plomo se acumula sin
transformarse en las plantas, eliminándolo de la atmósfera. Además
acumulan entre las hojas, polvo y partículas en suspensión gracias a
fenómenos electrostáticos y a la presencia de aceites.



Zonas urbanas

•Los edificios frenan los movimientos del aire y crean turbulencias.

•Las propias actividades urbanas (industria, tráfico, calefacciones,…) generan
calor y se crea un microclima denominado ISLA DE CALOR. En la periferia de
la ciudad, la temperatura es más fría:

Este fenómeno favorece la formación de brisas urbanas debido al ascenso del
aire en el centro de la ciudad, cuyo hueco es ocupado por el aire frío procedente
de la periferia.

Se dificulta la dispersión de los contaminantes, formando las cúpulas de
contaminación, que se ven incrementadas en situaciones anticiclónicas y que
pueden ser dispersadas por efecto de las lluvias y los vientos.

Los contaminantes, por otra parte pueden actuar como nucleos de condensación y
la formación de tormentas, más frecuentes que en los alrededores de la ciudad.



Movimiento del aire en una ―isla de calor‖

Boina de contaminación en las ciudades

4. Contaminantes químicos del aire / 4.1. Dispersión de los contaminantes

Circulación del aire en las ciudades

Célula convectiva provocada Incorporación de los humos Formación de la capa de inversión
por el calentamiento de la ciudad. de su cinturón industrial. y cúpula de contaminantes.



4. Contaminantes químicos del aire / 4.2. Principales contaminantes químicos de la atmósfera

Ciclo fotolítico Variación de los niveles de contaminantes
del nitrógeno en la atmósfera urbana durante el día



Efectos de la contaminación atmosférica

Los cambios en la composición del aire pueden ocasionar efectos negativos.

Estos efectos pueden valorarse en función de:

Tiempo

o Efectos a corto plazo (daños en la salud humana)
o Efectos a largo plazo (cambio climático)

Radio de acción

o Efectos locales (nieblas fotoquímicas)
o Efectos regionales (lluvias ácidas)
o Efectos globales (cambio climático)


Efectos de la contaminación atmosférica 65

Efectos a corto plazo

Nieblas fotoquímicas y smog

Smog = Smoke + Fog
Tiene un efecto local, es típico de zonas urbanas y puede ser de dos tipos:

1. Smog sulfuroso (húmedo o térmico)
2. Smog fotoquímico


Efectos de la contaminación
66
atmosférica © Oxford University Press España, S.A.


Smog sulfuroso

El llamado smog industrial o gris fue muy típico en algunas ciudades grandes,
como Londres o Chicago, con mucha industria, en las que, hasta hace unos
años, se quemaban grandes cantidades de carbón y petróleo pesado con
mucho azufre, en instalaciones industriales y de calefacción.

En estas ciudades se formaba una
mezcla de dióxido de azufre, gotitas de
ácido sulfúrico formada a partir del
anterior y una gran variedad de
partículas sólidas en suspensión, que
originaba una espesa niebla cargada de
contaminantes, con efectos muy
nocivos para la salud de las personas y
para la conservación de edificios y
materiales.

67

Smog sulfuroso

En la actualidad en los países
desarrollados los combustibles que
originan este tipo de contaminación se
queman en instalaciones con sistemas de
depuración o dispersión mejores y
raramente se encuentra este tipo de
polución, pero en países en vías de
industrialización como China o algunos
países de Europa del Este, todavía es un
grave problema en algunas ciudades


68


Smog fotoquímico

Es el principal problema de contaminación en muchas ciudades.

Es una mezcla de contaminantes de origen primario (NOx e hidrocarburos
volátiles) con otros secundarios (ozono, peroxiacilo, radicales hidroxilo, etc.)
que se forman por reacciones producidas por la luz solar al incidir sobre los
primeros.

Esta mezcla oscurece la atmósfera dejando un aire teñido de color marrón
rojizo cargado de componentes dañinos para los seres vivos y los materiales.
Aunque prácticamente en todas las ciudades del mundo hay problemas con
este tipo de contaminación, es especialmente importante en las de clima
seco, cálido y soleado, y tienen muchos vehículos.

El verano es la peor estación para este tipo de polución y, además, algunos
fenómenos climatológicas, como las inversiones térmicas, pueden agravar
este problema en determinadas épocas ya que dificultan la renovación del
aire y la eliminación PRESIONE LA BARRA ESPACIADORA PARA AVANZAR EN LOS CONTENIDOS
de los contaminantes.
69

Smog fotoquímico

En la situación habitual de la atmósfera la temperatura desciende con la
altitud lo que favorece que suba el aire más caliente (menos denso) y
arrastre a los contaminantes hacia arriba.


70

En una situación de inversión térmica una capa de aire más cálido se
sitúa sobre el aire superficial más frío e impide la ascensión de este
último (más denso), por lo que la contaminación queda encerrada y va
aumentando.


71

Las reacciones fotoquímicas que originan este fenómeno suceden
cuando la mezcla de óxidos de nitrógeno e hidrocarburos volátiles
emitida por los automóviles y el oxígeno atmosférico reaccionan, gracias
a la luz solar, formando ozono.

NO2+luz  NO+O ; O+O2  O3

El ozono es una molécula muy reactiva que sigue reaccionando con otros
contaminantes presentes en el aire y acaba formando un conjunto de varias
decenas de sustancias distintas como nitratos de peroxiacilo (PAN), peróxido
de hidrógeno (H2O2), radicales hidroxilo (OH), formaldehido, etc.

RH + O2 + NO + UV  R CHO + NO2 + O3 + PAN

Estas sustancias, en conjunto, pueden producir importantes daños en las
plantas, irritación ocular, problemas respiratorios, daños en materiales sintéticos
y cueros, etc.

72


73


Alteraciones de la visibilidad

• Es debido a una alta
concentración de partículas o
gases que absorben y dispersan
la luz.

• Depende de la concentración y
tamaño de las partículas.

• Es un efecto local.


74

Lluvia ácida

Es un efecto regional, que ocasiona la llamada contaminación
transfronteriza.

El término ―lluvia ácida‖ fue empleado por primera vez a mediados del
siglo XVIII en Manchester, una de las primeras zonas industrializadas de
Inglaterra. La acidez del agua de lluvia corroía los metales, desteñía la
ropa puesta a tender, e incluso hacía enfermar a las personas y dañaba
gravemente a los vegetales.


75

Lluvia ácida

Se considera lluvia ácida cualquier
precipitación que tenga un pH inferior a 5.
En Europa, las lluvias con fuerte acidez,
con un pH medio de 4,2, solo se dan en
los países del centro de la región.

El pH medio en los demás países de
Europa oscila entre 4,2 y 5,6. En España,
Portugal, Italia y Grecia, salvo en casos
muy localizados, no hay problemas de
lluvia ácida porque suele haber en el aire
partículas de polvo, algunas veces
procedentes del Sáhara, que contienen
diversas sales de calcio.


76

El agua de lluvia es ligeramente ácida por la reacción con el CO2

H2O + CO2  H2CO3

Pero si además reacciona con otros gases como óxidos de azufre y nitrógeno
puede dar lugar a ácidos más fuertes que pueden volver a la superficie de dos
formas:

1. Deposición seca. En forma de gas o aerosoles cerca de las fuentes de
emisión.
2. Deposición húmeda. Como ácido sulfúrico y ácido nítrico disueltos en las
gotas de agua de la lluvia y transportados a grandes distancias del foco
emisor.


77

1. Las erupciones
óxidos de volcánicas
azufre 2. La descomposición de
la materia orgánica.

Fuentes
naturales
óxidos de 1. La acción bacteriana en el
suelo.
nitrógeno
2. Las reacciones químicas
en la atmósfera superior
Fuentes de los
óxidos de
azufre y óxidos de
nitrógeno azufre Quema de combustibles
Fuentes fósiles
antrópica Tráfico
s óxidos de Centrales térmicas
nitrógeno Combustión industrial
Amoniaco del estiércol


78

La intensidad de la lluvia ácida depende de:

1. La velocidad de las reacciones químicas
2. La presencia de humedad en la atmósfera
3. Dinámica atmosférica (transporte de contaminantes a mayor o menor
distancia


79


80

Lluvia ácida en el mundo

China, India y Japón son los países que más sufren las inclemencias
corrosivas de la lluvia ácida.

En China, en concreto, se trata del problema medioambiental más grave.
Recientemente, la Administración Estatal de Protección Medioambiental,
equivalente a un Ministerio de Medio Ambiente, reconocía que afecta a más
de la mitad de las ciudades del país; en algunas regiones incluso toda la
lluvia que cae es ácida.

El principal causante de esta situación
es el carbón, que nutre el 70% de las
necesidades energéticas de China.

Por su parte, Estados Unidos y Canadá
son otros de los dos grandes afectados
por esta forma de polución.

81

En Europa este problema se origina en países muy industrializados (Reino
Unido, Alemania, …) pero la lluvia ácida se traslada hacia los países
escandinavos debido a la dinámica atmosférica. El viento puede provocar que
estos corrosivos elementos recorran miles de kilómetros antes de precipitarse en
forma de lluvia, rocío, granizo, nieve o niebla, e incluso en forma de gases y
partículas ácidas

En Suecia hay más de 18.000 lagos
acidificados y 15.000 de los cuales
ya están sin vida.


82

Zonas de Europa afectados por la lluvia ácida


83

Daños ocasionados por la lluvia ácida

Ecosistemas acuáticos

En ellos está muy demostrada la
influencia negativa de la acidificación.

Fue precisamente observando la situación
de cientos de lagos y ríos de Suecia y
Noruega, entre los años 1960 y 1970, en
los que se vio que el número de peces y
anfibios iba disminuyendo de forma
acelerada y alarmante, cuando se dio
importancia a esta forma de
contaminación.


84

Daños ocasionados por la lluvia ácida

Ecosistemas acuáticos

La reproducción de los animales acuáticos es
alterada, hasta el punto de que muchas especies
de peces y anfibios no pueden subsistir en aguas
con pH inferiores a 5,5,. Especialmente grave es el
efecto de la lluvia ácida en lagos situados en
terrenos de roca no caliza, porque cuando el
terreno es calcáreo, los iones alcalinos son
abundantes en el suelo y neutralizan la
acidificación; pero si las rocas son granitos, o
rocas ácidas pobres en cationes, los lagos y ríos
se ven mucho más afectados por una deposición
ácida que no puede ser neutralizada por la
composición del suelo.

85


86

Ecosistemas terrestres

La lluvia ácida ocasiona el crecimiento retardado, el daño o la muerte de
los bosques. En la mayoría de los casos, los daños causados por la lluvia
ácida en los árboles ocurren debido a los efectos combinados de la lluvia
ácida y esos factores ambientales causantes de estrés (sequía, plagas…)


87

Ecosistemas terrestres

Son muchos los lugares de la Tierra en los que
la lluvia ácida afecta a los árboles.

En Checoslovaquia y Polonia, millones de
árboles han desaparecido debido a las lluvias
ácidas causadas por contaminaciones locales
de enorme intensidad.

Los bosques situados en zonas de montaña
sufren, además, nieblas ácidas que envuelven a
las hojas y atacan su cutícula. La pérdida de
esta capa daña las hojas y produce manchas de
color castaño. Esto hace que disminuya la
fotosíntesis de la planta y, por tanto, quede
afectado su desarrollo. Si el proceso continúa
las hojas se vuelven amarillas y se inicia la
defoliación que provoca la muerte de las plantas

88

Daños en hojas y
árboles por la lluvia
ácida


89

Materiales

Las construcciones, las estatuas y los monumentos de piedra sufren erosión
por efecto de la lluvia ácida.

Los materiales de construcción
como acero, pintura, plásticos,
cemento, mampostería, acero
galvanizado, piedra caliza, piedra
arenisca y mármol también están
expuestos a sufrir daños.

La frecuencia con la que es necesario aplicar nuevos recubrimientos
protectores a las estructuras (como la pintura de los coches) va en
aumento, con los consecuentes costos adicionales, los cuales se estiman en
miles de millones de dólaresBARRA ESPACIADORA PARA AVANZAR EN LOS CONTENIDOS
PRESIONE LA anuales.

90

Las piedras arenisca y caliza frecuentes en
monumentos y esculturas, se corroen con
más rapidez en el aire cargado de azufre que
en el aire libre de azufre. Cuando los
contaminantes azufrados se depositan en
una superficie de piedra arenisca o caliza,
reaccionan con el carbonato de calcio del
material y lo convierten en sulfato de calcio
(yeso), fácilmente soluble. La desfiguración y
disolución de famosas estatuas y
monumentos, como la Acrópolis de Atenas y
tesoros artísticos de Italia se ha acelerado
considerablemente en los últimos 30 años.

91

Efectos en la salud

• La lluvia ácida no causa daños directos a los seres humanos. Caminar
bajo la lluvia ácida o incluso nadar en un lago ácido no es más
peligroso que caminar o nadar en agua limpia.

• Sin embargo, los contaminantes que producen la lluvia ácida (SO2 y
Nox) sí son perjudiciales para la salud humana.

• Estos gases interactúan en la atmósfera y forman partículas finas de
sulfato y nitrato que pueden ser transportadas por el viento a grandes
distancias y ser inhaladas profundamente dentro de los pulmones de
las personas.

• Muchos estudios científicos han establecido una relación entre los
niveles elevados de partículas finas y el aumento de las enfermedades
y las muertes prematuras provocadas por problemas cardíacos y
pulmonares, tales como el asma y la bronquitis.


92

Efectos del dióxido de azufre en la salud
Concentración (ppm) Efectos
1–6 Broncoconstricción.
3–5 Concentración mínima detectable por el olfato.
8 – 12 Irritación de la garganta.
20 Irritación en los ojos y tos.
50 – 100 Concentr. máxima para una exposición corta (30 min.)
400 – 500 Puede ser mortal, incluso en una exposición breve.

Efectos de los óxidos de nitrógeno en la salud
Concentración ppm (mg/l) Efecto
1–3 Concentración mínima que se detecta por el olfato.
3 Irritación de nariz, garganta y ojos
25 Congestión y enfermedades pulmonares
100 – 1000 Puede ser mortal, incluso tras una exposición breve.


93

Deposiciones secas

Las deposiciones secas pueden ser tan destructivas o mas que las
deposiciones húmedas, especialmente sobre los suelos, porque
pueden reaccionar con agua y posteriormente filtrase al subsuelo
(acidificación de aguas subterraneas o incorporarse a las plantas por
las raíces, y posteriormente pasar a las cadenas tróficas, además de
hidrolizar iones metálicos tóxicos del suelo cuyos efectos pueden ser
muy graves.


94

Soluciones frente a la lluvia ácida

Con respecto a las medidas a tomar para evitar la acidificación de las
aguas, la solución a largo plazo es la reducción de las emisiones:

1. Utilización de combustibles con bajos contenidos en azufre
2. Filtros en las centrales térmicas
3. Uso de energías alternativas
4. Transportes más ecológicos

Con respecto las medidas a corto plazo tenemos la neutralización de
lagos y demás corrientes de aguas, mediante el agregado de una base,
lo que provoca un aumento de pH.

La acción anterior causa la precipitación de aluminio y otros metales que
luego sedimentan en el fondo y además está relacionado con la
disminución en los niveles de mercurio en los peces.


95

Efectos de la contaminación atmosférica sobre los materiales

Contaminación Corrosión

Metales
Lluvia ácida Piedras
Pinturas
Ozono
Pinturas
troposférico

H2S Gomas y
cauchos

96

Efectos de la contaminación atmosférica sobre los seres vivos

Efectos en la salud humana

Depende de:

1. La sustancia
2. Sensibilidad de la personas
3. Órgano afectado,
4. Concentración del contaminante
5. Tiempo de exposición.

Debido a todo esto no es fácil establecer relaciones de causa-efecto
sobre contaminantes y salud humana


97

Efectos en otros organismos
Sobre las plantas, los efectos empiezan en las hojas (el aire entra en
la planta por los estomas de las hojas).

Sobre los animales, los efectos y las variables serían parecidos al
caso de los seres humanos.

Algunos vegetales como los líquenes se utilizan como bioindicadores,
ya que solo son capaces de vivir en ambientes con nula o muy poca
contaminación atmosférica.


98

5. Efectos de la contaminación atmosférica / 5.1. La lluvia ácida

Efectos

Sobre los medios
SO2 + O3 + H2O H2SO4 + O2 acuosos (ríos
2 NO2 + O3 + 2 HNO3 + O2 y lagos).
H2O

Sobre el suelo.

Sobre las plantas
(bosques).

Sobre los
materiales
(mal de la piedra).



5. Efectos de la contaminación atmosférica / 5.2. El deterioro de la capa de ozono

Gases responsables del deterioro de la capa de ozono
2004
2002
2000

CFC CFCl3 freón 11
CF2Cl2 freón 12

Cl + O3 ClO + O2
O3 + hv O + O2
ClO + O Cl + O2

Evolución de la capa de ozono

2 O3 + hv 3 O2
Óxidos de nitrógeno NO + O3 NO2 + O2
O3 + hv O + O2
NO2 + O NO + O2
Efectos

Carcinomas y melanomas



5. Efectos de la contaminación atmosférica / 5.3. El efecto invernadero

El efecto invernadero es un proceso natural que permite que la temperatura
media de la Tierra se mantenga en torno a 15 ºC. Esto se debe a que la atmósfera
devuelve a la superficie terrestre parte del calor solar que irradia.

Uno de los gases que más influye en este efecto es el CO2. Un aumento
excesivo de las emisiones de este gas provocará un incremento de la temperatura
de la Tierra, lo que puede ocasionar un cambio climático.

Concentraciones de CO2
Según los análisis
de las burbujas de aire
Aumento de concentración retenidas en los hielos
de CO2 en la atmósfera de la Antártida, los valores
de CO2 han oscilado
Año CO2 (ppm) entre márgenes estables
durante los últimos
1800 275 400 000 años. No existen
valores comparables
1900 290 a los que se están
registrando tras
2000 360 la Revolución industrial.

2005 370



Destrucción de la capa de ozono

La capa de ozono se encuentra en la estratosfera, aproximadamente de
15 a 50 Km. sobre la superficie del planeta.

El ozono es un compuesto inestable de tres átomos de oxígeno, el
cual actúa como un potente filtro solar evitando el paso de una
pequeña parte de la radiación ultravioleta (UV) llamada B que se
extiende desde los 280 hasta los 320 manómetros (nm)

El ozono es un gas tan escaso que, si en un momento lo separásemos
del resto del aire y que lo atrajésemos al ras de tierra, tendría solamente
3mm de espesor.


102


103

Los principales agentes de destrucción del ozono estratosférico, son
mayormente el cloro y el bromo libres, que reaccionan negativamente con ese
gas

Las concentraciones de cloro y bromo naturalmente presentes en la
atmósfera, son escasas especialmente en la estratosfera y por consiguiente,
pobres en la generación del agujero de ozono, en cuanto a su extensión y los
valores recientemente observados.

El cloro, en las proporciones existentes,
debe su presencia en la atmósfera a causas
antropogénicas, especialmente desde la
aparición de los clorofluocarbonos (CFC)
sintetizados por el hombre para diversas
aplicaciones industriales.


104

La forma por la cual se destruye el ozono es bastante sencilla. La radiación
UV arranca el cloro de una molécula de clorofluorocarbono (CFC). Este átomo de
cloro, al combinarse con una molécula de ozono la destruye, para luego
combinarse con otras moléculas de ozono y eliminarlas.

El proceso es muy dañino, ya que en promedio un átomo de cloro es capaz de
destruir hasta 100.000 moléculas de ozono. Este proceso se detiene finalmente
cuando este átomo de cloro se mezcla con algún compuesto químico que lo
neutraliza.


105

Los CFC son una familia de gases que se emplean en múltiples aplicaciones,
siendo las principales la industria de la refrigeración y de propelentes de aerosoles.
Están también presentes en aislantes térmicos.

Los CFC poseen una capacidad de supervivencia en la atmósfera, de 50 a 100
años. Con el correr de los años alcanzan la estratosfera donde son disociados por la
radiación ultravioleta, liberando el cloro de su composición y dando comienzo al
proceso de destrucción del ozono.

Hoy se ha demostrado que la aparición del
agujero de ozono, a comienzos de la primavera
austral, sobre la Antártida está relacionado con la
fotoquímica de los
Clorofluorocarbonos(CFCs), componentes
químicos presentes en diversos productos
comerciales como el
freón, aerosoles, pinturas, etc.


106

Otros compuestos

Otros compuestos de cloro y bromo, como el tetracloruro de carbono, el metil
cloroformo y el bromuro de metilo, también son dañinos para la capa de ozono.

El tetracloruro de carbono, que también se usa para combatir incendios, y para
los pesticidas, la limpieza en seco y los fumigantes para cereales, es algo más
destructivo que el más dañino de los CFC.

El metilcloroformo muy usado para la limpieza de metales, no es tan perjudicial,
pero igualmente representa una amenaza, ya que su uso se duplica cada diez
años.


107

Los óxidos nitrosos, liberados por los fertilizantes nitrogenados y por la quema de
combustibles fósiles, destruyen el ozono y tienen larga vida, pero sólo llegan a la
estratosfera en proporciones muy pequeñas. Además, algunas de las sustancias
desarrolladas para servir de sustitutos provisionales a los CFC, los HCFC
(hidroclorofluorocarbonos) y los HBFC (hidrobromofluorocarbonos) también están
destruyendo la capa de ozono, pero mucho menos que los CFC.

El bromuro de metilo se utiliza como
un fumigante de múltiples aplicaciones
y se usa en algunos procesos
químicos y en la síntesis orgánica. A
diferencia de los CFC y halones, el
bromuro de metilo también ocurre en
la naturaleza y se cree que alrededor
del 50% del bromuro de metilo
encontrado en la atmósfera es emitido
por fuentes naturales. Pero todavía no
se han calculado exactamente los
efectos de las fuentes naturales y
antropogénicas.


108

El agujero de ozono antártico

Desde hace unos años los niveles de ozono sobre la Antártida han descendido a
niveles más bajos que lo normal entre agosto y finales de noviembre.

Se habla de agujero
cuando hay menos de
220 DU de ozono entre
la superficie y el espacio.

La palabra agujero
induce a confusión, y no
es un nombre adecuado,
porque en realidad lo que
se produce es un
adelgazamiento en la
capa de ozono, sin que
llegue a producirse una
falta total del mismo.


109

CONTAMINACIÓN

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