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Contaminantes atmosféricos: qué son y principales tipos

La contaminación atmosférica se define como la introducción en la atmósfera de energía o sustancias que produzcan una acción nociva como por ejemplo los contaminantes atmosféricos. Puede ser sobre la propia atmósfera, o sobre los recursos biológicos y los ecosistemas. Que supongan un deterioro de los bienes materiales. O que puedan atentar o molestar los acuerdos establecidos u otras utilizaciones legítimas del medioambiente.

Componentes de la contaminación atmosférica

Se puede decir que la contaminación atmosférica está integrada por tres componentes básicos:

  • La causa. Fuentes de emisión de los contaminantes.
  • La atmósfera. En ella, tiene lugar el transporte, difusión y transformación química de los contaminantes.
  • Los efectos. Sobre el medio receptor (hombre, animales, vegetación, materiales, etc.).

En función de los efectos que produzca una sustancia sobre sus receptores, será considerada contaminante o no.

Así, se consideran contaminantes aquellas sustancias, químicas, biológicas o radiológicas, que pueden dar lugar a riesgo o daño a las personas o bienes en determinadas circunstancias.

En la atmósfera, se dan las transformaciones físicas y químicas necesarias de los contaminantes. Y, a su vez, esta actúa como medio de transporte y dispersión. La dispersión es la tendencia natural de los contaminantes. Para abarcar todo el volumen del medio que los contiene. Por consiguiente, tienden a diseminarse y dispersarse por el aire por efecto del viento.

Se define emisión de los gases como la producción de productos gaseoso en cualquier proceso industrial, natural o doméstico, que se disperse por la atmósfera. Variando las características del aire anteriores a su efecto.

Clasificación de los contaminantes atmosféricos

Según su origen, los contaminantes se pueden clasificar en:

  • Naturales: causados por incendios forestales, erupciones volcánicas, tormentas, etc.
  • Antrópicos: provocados por el hombre.

Según su naturaleza, las sustancias contaminantes se pueden clasificar como:

  • Químicas: Sustancias orgánicas (estructura molecular basada en átomos de carbono) e inorgánicas (no contienen o contienen pocos átomos de carbono, como los halógenos, ácidos, metales, etc.).
  • Biológicas: Formas de vida (bacterias, virus, protozoos, etc.) que pueden ocasionar daños en el medioambiente y la salud.
  • Radiológicas: Radiaciones, ruido y vibraciones o calor.

Según su procedencia y reactividad química, los contaminantes se pueden clasificar en:

  • Primarios. Son aquellos que se emiten a la atmósfera directamente. Desde las diferentes fuentes de emisión. Y pueden tener un origen natural o antrópico. Los contaminantes primarios más frecuentes son:
    • Óxidos de nitrógeno.
    • Monóxido y dióxido de carbono.
    • Óxidos de azufre. Hidrocarburos.
    • Metales pesados.
    • Sustancias minerales.
    • Compuestos halogenados.
    • Compuestos orgánicos volátiles (COV).
    • Aerosoles y material particulado. Sustancias radiactivas.
    • Olores.
  • Secundarios. Son los que se forman como consecuencia de las reacciones y transformaciones que experimentan los contaminantes primarios en la atmósfera. En la mayoría de los casos, los productos secundarios de estos procesos son los que peores efectos tienen sobre la salud humana y la calidad del medioambiente. Según los efectos de los contaminantes secundarios, las consecuencias sobre la atmósfera pueden ser:
    • Contaminación fotoquímica (smog fotoquímico).
    • Lluvia ácida (acidificación del medio).
    • Efecto invernadero.

Óxidos de nitrógeno (NOx)

Se utiliza el término óxidos de nitrógeno (NOx ) para denominar principalmente la suma de NO y NO2. También en menor cantidad, otros óxidos de este elemento (se incluyen N 2O3 , N2O4 , NO3 , N2O y N2O5 ). Desempeñan un rol preponderante en la formación del ozono troposférico cuando reaccionan con los compuestos orgánicos volátiles en presencia de suficiente radiación solar.

Las fuentes más importantes de la emisión de NOx son el transporte, las centrales térmicas, la combustión de carburantes. Como por ejemplo el gas natural, las incineradoras, cementeras y las fábricas de vidrio. Tanto el NO2 como el NO aparecen en la atmósfera. De forma natural durante las erupciones volcánicas o tormentas, siendo su concentración normal de 800-900 μg/m3 .

  • El monóxido de nitrógeno (NO) es un gas incoloro. Que se genera por la reacción entre el N2 y el O2 del aire durante los procesos de combustión a altas temperaturas. Así como por la oxidación del nitrógeno que forma parte de los combustibles.
  • El dióxido de nitrógeno (NO2 ), que se forma a partir de la oxidación del NO, es un gas de color café rojizo, irritante, tóxico a altas concentraciones y muy reactivo. En elevadas concentraciones puede irritar los alvéolos e incrementar el riesgo de infecciones pulmonares. El NO tiene efectos perjudiciales sobre la salud. Pero estos efectos son apreciablemente menores que los de una cantidad equivalente de NO2.

Monóxido de carbono (CO)

E l monóxido de carbono (CO) aparece como subproducto de la combustión de compuestos orgánicos. Generalmente hidrocarburos, en condiciones incompletas. Es decir, con escasez de oxígeno. Es un gas incoloro, inodoro y venenoso.

Es uno de los principales gases contaminantes que se emiten por los tubos de escape de los vehículos. Su mayor concentración se da en las zonas urbanas. Debido al tránsito. Otras fuentes importantes son los procesos industriales de combustión en calderas y los procesos de combustión.

La emisión de CO constituye un problema de contaminación del aire de tipo interior y exterior.

En términos de muertes accidentales por asfixia, son mucho más críticas las altas concentraciones y, por tanto, las exposiciones que se generan en el interior de viviendas y en espacios cerrados.

Dióxido de carbono (CO2 )

El CO2 es un gas incoloro, sin sabor ni olor, que se encuentra presente en la atmósfera de forma natural y no es tóxico.

Está presente en la atmósfera. Por su falta de toxicidad, no se debería considerar como un contaminante. Pero se considera contaminante primario. Porque se emite a la atmósfera por los procesos antropogénicos de combustión. Lo que ha provocado un aumento exponencial de sus concentraciones en los últimos siglos.

Realmente, lo que lo hace contaminante es su aportación al calentamiento global por el efecto invernadero. El hecho de que su concentración está aumentando debido a la quema de combustibles fósiles y a la destrucción de sus sumideros (océanos y la biomasa).

Óxidos de azufre (SOx )

El dióxido de azufre (SO2 ) es un contaminante primario. Que se emite fundamentalmente por la combustión de combustibles fósiles. Contienen azufre (principalmente, el carbón y fracciones pesadas del petróleo).

Además de las refinerías de petróleo, las cementeras, el transporte, principalmente vehículos de gasóleo. Y durante el procesamiento de minerales que contienen azufre (como en la extracción de cobre, plomo, zinc y níquel).

Hidrocarburos

Son sustancias que contienen hidrógeno y carbono. Los hidrocarburos que contienen pocos átomos de carbono son gases a temperaturas ordinarias. Son estos los más importantes desde el punto de vista de la contaminación atmosférica. Ya que favorecen la formación de las reacciones fotoquímicas.

La presencia en la atmósfera de hidrocarburos ligeros no es habitual. Ya que no son componentes naturales del aire. Estos provienen principalmente de la combustión incompleta de la gasolina. Aunque también es una fuente la evaporación de derivados del petróleo en los grandes depósitos.

Uno de los hidrocarburos más habituales en las grandes ciudades son las olefinas, cuyo origen es el cracking o fragmentación de largas cadenas de hidrocarburos por efecto del calor, y que desempeñan un papel muy importante en la creación y de desarrollo del smog oxidante.

A medida que los hidrocarburos contienen más carbonos y menos hidrógenos, se empieza a hablar de los hollines, que generan problemas de visibilidad.

La oxidación de algunos hidrocarburos en la atmósfera puede dar lugar a formaldehídos y acroleínas, que en concentraciones elevadas provocan problemas de irritaciones oculares.

Metales pesados

Los metales pesados son elementos químicos. Que generalmente se hallan presentes en la atmósfera en muy bajas concentraciones. Su origen procede de fuentes antrópicas en su gran mayoría.

Una de las consecuencias más graves de la presencia de metales pesados en el ambiente es que no son degradados. Ni química ni biológicamente, por la naturaleza. Lo que origina su persistencia en ella y su bioacumulación. Esta persistencia lleva a la amplificación biológica de los metales en las cadenas tróficas.

Como consecuencia de este proceso, las concentraciones de metales en los miembros superiores de la cadena pueden alcanzar valores muy superiores a los encontrados en la atmósfera.

Sustancias minerales

Destacan los óxidos de hierro y los silicatos.

Los óxidos de hierro se generan principalmente en la siderurgia.

El proceso de quemado del carbono presente en el mineral original comporta, inevitablemente, la reacción del oxígeno con una parte del hierro. Formándose óxido ferroso (FeO) y, sobretodo, óxido férrico (Fe2O3 ). Que se dispersan por las inmediaciones de los hornos.

Las dos fuentes principales de emisión de los silicatos son las fábricas de cemento y las canteras. Alrededor de las fábricas de cemento, se deposita polvo blanco. Pero el campo de acción es más amplio por el desplazamiento de pequeñas partículas transportadas con el viento.

Aerosoles y material particulado

El término aerosol o material particulado se usa de forma genérica. Para referirse a una mezcla de partículas sólidas y líquidas que se encuentran en el aire. Se pueden formar por la condensación o reacciones fotoquímicas de contaminantes gaseosos. En su mayor parte, las partículas secundarias se forman a partir de hidrocarburos, óxidos de nitrógeno y óxidos de azufre.

La Agencia Americana de Protección al Medio Ambiente (US EPA) divide el material particulado en:

  • Partículas primarias: partículas que entran a la atmósfera como una emisión directa desde las diferentes fuentes. Incluyen las partículas filtrables y partículas condensables.
    • Partículas filtrables: partículas que se emiten directamente hacia la atmósfera. En estado sólido o líquido. Pueden ser retenidas en un filtro de características definidas, establecidas como estándar.
    • Partículas condensables: materia que se emite en estado gaseoso. Pero que inmediatamente cambia a estado líquido o sólido una vez que se encuentra en la atmósfera.
  • Partículas secundarias: se forman en la atmósfera. Como consecuencia de las reacciones químicas y su posterior condensación/licuefacción. Se forman a cierta distancia desde la fuente emisora normalmente.

Sustancias radiactivas

La radiactividad es un fenómeno físico natural por el que algunos cuerpos emiten radiaciones que tienen la propiedad de producir fluorescencia o ionizar gases.

La causa de entender estas sustancias como contaminantes radica en que emiten radiaciones ionizantes que pueden provocar efectos nocivos cuando interaccionan con los seres vivos.

La capacidad de penetración de las radiaciones en la materia depende de los distintos tipos de radiación. Desde la radiación alfa, que se puede parar con una hoja de papel. Hasta el bombardeo con neutrones, que solo se puede aislar por una gruesa capa de hormigón.

Una elevada exposición a sustancias radiactivas puede provocar mutaciones genéticas.

Olores

El olor es una reacción sensorial de determinadas células situadas en la cavidad nasal. Que, a partir de un determinado valor de percepción, puede causar molestia.

El olor puede tener varios orígenes en función de la fuente que lo genere. Por lo tanto, la forma de tratar las molestias asociadas se debe abordar de distinta manera.

Para finalizar se debe tener en consideración que la afectación sobre el entorno varía. Tiene unas características específicas según el tipo de procedencia. Las industrias que generalmente son responsables de la aparición de malos olores son las que llevan a cabo reacciones de fermentación en sus procesos de producción. Suelen ser explotaciones de ganado, actividades industriales como las papeleras, depuradoras, vertederos…

Cada contaminante gaseoso tiene un olor característico:

  • Ácido sulfhídrico: huevos podridos.
  • Aminas: pescado podrido.
  • Amoníaco: olor picante.
  • Diaminas: carne podrida.
  • Mercaptanos: olor fétido.
  • Sulfuros orgánicos: col podrida.

Al ser los olores un factor para la aceptación o rechazo, la población puede llegar a percibirlos como un peligro para su salud. En consecuencia de ello ocasionando niveles de descontento tan negativos como cualquier otro problema ambiental.

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