Ud. está en: Contenidos > Efluentes Lquidos y Gaseosos> Contaminantes> Contaminacin Atmosfrica

Contaminacin Atmosfrica

Fecha de Publicación: 30/3/2015

5.4. Colectores hmedos [55-99]

Se entiende por contaminacin atmosfrica a la presencia en la atmsfera de sustancias en una cantidad que implique molestias o riesgo para la salud de las personas y de los dems seres vivos, vienen de cualquier naturaleza,[1]as como que puedan atacar a distintos materiales, reducir la visibilidad o producir olores desagradables. El nombre de la contaminacin atmosfrica se aplica por lo general a las alteraciones que tienen efectos perniciosos en los seres vivos y los elementos materiales, y no a otras alteraciones inocuas.

Los principales mecanismos de contaminacin atmosfrica son los procesos industriales que implican combustin, tanto en industrias como en automviles y calefacciones residenciales, que generan dixido y monxido de carbono, xidos de nitrgeno y azufre, entre otros contaminantes. Igualmente, algunas industrias emiten gases nocivos en sus procesos productivos, como cloro o hidrocarburos que no han realizado combustin completa.

La contaminacin atmosfrica puede tener carcter local, cuando los efectos ligados al foco se sufren en las inmediaciones del mismo, o planetario, cuando por las caractersticas del contaminante, se ve afectado el equilibrio del planeta y zonas alejadas a las que contienen los focos emisores.

Efluentes gaseosos


Contaminantes atmosfricos primarios y secundarios

Los contaminantes primarios son los que se emiten directamente a la atmsfera[2]como el dixido de azufre SO2, que daa directamente la vegetacin y es irritante para los pulmones.

Los contaminantes secundarios son aquellos que se forman mediante procesos qumicos atmosfricos que actan sobre los contaminantes primarios o sobre especies no contaminantes en la atmsfera.[2] Son importantes contaminantes secundarios el cido sulfrico, H2SO4, que se forma por la oxidacin del SO2, el dixido de nitrgeno NO2, que se forma al oxidarse el contaminante primario NO y el ozono, O3, que se forma a partir del oxgeno O2. Ambos contaminantes, primarios y secundarios pueden depositarse en la superficie de la tierra por precipitacin. El nitrometano es un compuesto orgnico de frmula qumica CH3NO2. Es el nitrocompuesto o nitroderivado ms simple. Similar en muchos aspectos al nitroetano, el nitrometano es un lquido ligeramente viscoso, altamente polar, utilizado comnmente como disolvente en muchas aplicaciones industriales, como en las extracciones, como medio de reaccin, y como disolvente de limpieza. Como producto intermedio en la sntesis orgnica, se utiliza ampliamente en la fabricacin de productos farmacuticos, plaguicidas, explosivos, fibras, y recubrimientos.
Tambin se utiliza como combustible de carreras de coches modificados para sufrir grandes aceleraciones (dragsters), y en motores de combustin interna usados para coches en miniatura, por ejemplo, en los modelos de radio-control. deposicin seca o hmeda e impactar en determinados receptores, como personas, animales, ecosistemas acuticos, bosques, cosechas y materiales. En todos los pases existen unos lmites impuestos a determinados contaminantes que pueden incidir sobre la salud de la poblacin y su bienestar.

En Espaa existen funcionando en la actualidad diversas redes de vigilancia de la contaminacin atmosfrica, instaladas en las diferentes Comunidades Autnomas y que efectan medidas de una variada gama de contaminantes que abarcan desde los xidos de azufre y nitrgeno hasta hidrocarburos, con sistemas de captacin de partculas, monxido de carbono, ozono, metales pesados, etc.[3]

Principales tipos de contaminantes del aire

Efluentes Gaseosos


Contaminantes gaseosos: en ambientes exteriores e interiores los vapores y contaminantes gaseosos aparece en diferentes concentraciones. Los contaminantes gaseosos ms comunes son el dixido de carbono, el monxido de carbono, los hidrocarburos, los xidos de nitrgeno, los xidos de azufre y el ozono. Diferentes fuentes producen estos compuestos qumicos pero la principal fuente artificial es la quema de combustible fsil.

La contaminacin del aire interior es producida por el consumo de tabaco, el uso de ciertos materiales de construccin, productos de limpieza y muebles del hogar. Los contaminantes gaseosos del aire provienen de volcanes, e industrias. El tipo ms comnmente reconocido de contaminacin del aire es la niebla txica (smog).

La niebla txica generalmente se refiere a una condicin producida por la accin de la luz solar sobre los gases de escape de automotores y fbricas.

Gases contaminantes de la atmsfera

CFC

Desde los aos 1960, se ha demostrado que los clorofluorocarbonos (CFC, tambin llamados "freones") tienen efectos potencialmente negativos: contribuyen de manera muy importante a la destruccin de la capa de ozono en la estratosfera, as como a incrementar el efecto invernadero. El protocolo de Montreal puso fin a la produccin de la
gran mayora de estos productos.

- Utilizados en los sistemas de refrigeracin y de climatizacin por su fuerte poder conductor, son liberados a la atmsfera en el momento de la destruccin de los aparatos viejos.
- Utilizados como propelente en los aerosoles, una parte se libera en cada utilizacin. Los aerosoles utilizan de ahora en adelante otros gases sustitutivos, como el CO2.

Monxido de carbono

Es uno de los productos de la combustin incompleta. Es peligroso para las personas y los animales, puesto que se fija en la hemoglobina de la sangre, impidiendo el transporte de oxgeno en el organismo. Adems, es inodoro, y a la hora de sentir un ligero dolor de cabeza ya es demasiado tarde. Se diluye muy fcilmente en el aire ambiental, pero en un medio cerrado, su concentracin lo hace muy txico, incluso mortal. Cada ao, aparecen varios casos de intoxicacin mortal, a causa de aparatos de combustin puestos en funcionamiento en una habitacin mal ventilada.

Los motores de combustin interna de los automviles emiten monxido de carbono a la atmsfera por lo que en las reas muy urbanizadas tiende a haber una concentracin excesiva de este gas hasta llegar a concentraciones de 50-100 ppm,[2] tasas que son peligrosas para la salud de las personas.


Dixido de carbono

La concentracin de CO2 en la atmsfera est aumentando de forma constante debido al uso de carburantes fsiles como fuente de energa[2] y es tericamente posible demostrar que este hecho es el causante de producir un incremento de la temperatura de la Tierra - efecto invernadero-[2] La amplitud con que este efecto puede cambiar el clima mundial depende de los datos empleados en un modelo terico, de manera que hay modelos que predicen cambios rpidos y desastrosos del clima y otros que sealan efectos climticos limitados.[2] La reduccin de las emisiones de CO2 a la atmsfera permitira que el ciclo total del carbono alcanzara el equilibrio a travs de los grandes sumideros de carbono como son el ocano profundo y los sedimentos.

Monxido de nitrgeno

Tambin llamado xido de nitrgeno (II) es un gas incoloro y poco soluble en agua que se produce por la quema de combustibles fsiles en el transporte y la industria. Se oxida muy rpidamente convirtindose en dixido de nitrgeno, NO2, y posteriormente en cido ntrico, HNO3, produciendo as lluvia cida.

Dixido de azufre

La principal fuente de emisin de dixido de azufre a la atmsfera es la combustin del carbn que contiene azufre. El SO2 resultante de la combustin del azufre se oxida y forma cido sulfrico, H2SO4 un componente de la llamada lluvia cida que es nocivo para las plantas, provocando manchas all donde las gotitas del cido han contactado con las hojas.[2]


SO2 +H2O = H2SO4


La lluvia cida se forma cuando la humedad en el aire se combina con el xido de nitrgeno o el dixido de azufre emitido por fbricas, centrales elctricas y automotores que queman carbn o aceite. Esta combinacin qumica de gases con el vapor de agua forma el cido sulfrico y los cidos ntricos, sustancias que caen en el suelo en forma de
precipitacin o lluvia cida. Los contaminantes que pueden formar la lluvia cida pueden recorrer grandes distancias, y los vientos los trasladan miles de kilmetros antes de precipitarse con el roco, la llovizna, o lluvia, el granizo, la nieve o la niebla normales del lugar, que se vuelven cidos al combinarse con dichos gases residuales.
s
El SO2 tambin ataca a los materiales de construccin que suelen estar formados por minerales carbonatados, como la piedra caliza o el mrmol, formando sustancias solubles en el agua y afectando a la integridad y la vida de los edificios o esculturas.

Metano

El metano, CH4, es un gas que se forma cuando la materia orgnica se descompone en condiciones en que hay escasez de oxgeno; esto es lo que ocurre en las cinagas, en los pantanos y en los arrozales de los pases hmedos
tropicales. Tambin se produce en los procesos de la digestin y defecacin de los animales herbvoros.

El metano es un gas de efecto invernadero que contribuye al calentamiento global del planeta Tierra ya que aumenta la capacidad de retencin del calor por la atmsfera.

Ozono

El ozono O3 es un constituyente natural de la atmsfera, pero cuando su concentracin es superior a la normal se considera como un gas contaminante.

Su concentracin a nivel del mar, puede oscilar alrededor de 0,01 mg kg-1. Cuando la contaminacin debida a los gases de escape de los automviles es elevada y la radiacin solar es intensa, el nivel de ozono aumenta y puede llegar hasta 0,1 kg-1.

Las plantas pueden ser afectadas en su desarrollo por concentraciones pequeas de ozono. El hombre tambin resulta afectado por el ozono a concentraciones entre 0,05 y 0,1 mg kg-1, causndole irritacin de las fosas nasales y garganta, as como sequedad de las mucosas de las vas respiratorias superiores[4]


Efectos de los gases de la atmsfera en el clima

Efectos climticos: generalmente los contaminantes se elevan o flotan lejos de sus fuentes sin acumularse hasta niveles peligrosos. Los patrones de vientos, las nubes, la lluvia y la temperatura pueden afectar la rapidez con que los contaminantes se alejan de una zona. Los patrones climticos que atrapan la contaminacin atmosfrica en valles o la desplacen por la tierra pueden, daar ambientes limpios distantes de las fuentes originales. La contaminacin del aire se produce por toda sustancia no deseada que llega a la atmsfera. Es un problema principal en la sociedad moderna. A pesar de que la contaminacin del aire es generalmente un problema peor en las ciudades, los contaminantes afectan el aire en todos lugares. Estas sustancias incluyen varios gases y partculas minsculas o materia de partculas que pueden ser perjudiciales para la salud humana y el ambiente. La contaminacin puede ser en forma de gases, lquidos o slidos. Muchos contaminantes se liberan al aire como resultado del comportamiento humano. La contaminacin existe a diferentes niveles: personal, nacional y mundial.

- El efecto invernadero evita que una parte del calor recibido desde el sol deje la atmsfera y vuelva al espacio.
Esto calienta la superficie de la tierra. Existe una cierta cantidad de gases de efecto de invernadero en la atmsfera que son absolutamente necesarios para calentar la Tierra, pero en la debida proporcin. Actividades como la quema de combustibles derivados del carbono aumentan esa proporcin y el efecto invernadero aumenta. Muchos cientficos consideran que como consecuencia se est produciendo el calentamiento global. Otros gases que contribuyen al problema incluyen los clorofluorocarbonos (CFCs), el metano, los xidos nitrosos y el ozono.
- Dao a la capa de ozono: el ozono es una forma de oxgeno O3 que se encuentra en la atmsfera superior de la tierra. El dao a la capa de ozono se produce principalmente por el uso de clorofluorocarbonos (CFCs). La capa fina de molculas de ozono en la atmsfera absorbe algunos de los rayos ultravioletas (UV) antes de que lleguen a la superficie de la tierra, con lo cual se hace posible la vida en la tierra. El agotamiento del ozono produce niveles ms altos de radiacin UV en la tierra, con lo cual se pone en peligro tanto a plantas como a animales.

Efluentes gaseosos

Algunos contaminantes provienen de fuentes naturales

-Los incendios forestales emiten partculas, gases y sustancias que se evaporan en la atmsfera, son los llamados Compuestos Orgnicos Voltiles, tambien conocidos como COVs o VOCs, por sus siglas en ingls, (Volatile Organic Compounds).
-Partculas de polvo ultra finas creadas por la erosin del suelo cuando el agua y el clima sueltan capas del suelo, aumentan los niveles de partculas en suspensin en la atmsfera.
-Los volcanes arrojan dixido de azufre y cantidades importantes de roca de lava pulverizada conocida como cenizas volcnicas.
-El metano se forma en los procesos de pudricin de materia orgnica y daa la capa de ozono. Puede acumularse en el subsuelo en altas concentraciones o mezclado con otros hidrocarburos formando bolsas de gas natural.

Efectos nocivos para la salud

Muchos estudios han demostrado enlaces entre la contaminacin y los efectos para la salud. Los aumentos en la contaminacin del aire se han ligado a quebranto en la funcin pulmonar y aumentos en los ataques cardacos.

Niveles altos de contaminacin atmosfrica segn el ndice de Calidad del Aire de la Agencia de Proteccin Ambiental de los Estados Unidos (EPA, por sus siglas en ingls) perjudican directamente a personas que padecen asma y otros tipos de enfermedad pulmonar o cardaca. La calidad general del aire ha mejorado en los ltimos 20 aos pero las zonas urbanas son an motivo de preocupacin. Los ancianos y los nios son especialmente vulnerables a los efectos de la contaminacin del aire.

El nivel de riesgo depende de varios factores:

- La cantidad de contaminacin en el aire,
- La cantidad de aire que respiramos en un momento dado,
- La salud general.
Otras maneras menos directas en que las personas estn expuestas a los contaminantes del aire son:
- El consumo de productos alimenticios contaminados con sustancias txicas del aire que se han depositado donde crecen,
-Consumo de agua contaminada con sustancias del aire,
-Contacto con suelo, polvo o agua contaminados

ndice de Calidad del Aire

El ndice de Calidad del Aire (AQI, por sus siglas en ingls) es una herramienta usada por la EPA y otras agencias para proveerle al pblico informacin oportuna y fcil de comprender sobre la calidad del aire local. Tambin indica si los niveles de polucin son perjudiciales a la salud. El AQI informa al pblico si la condicin del aire debe preocuparle por su salud. El AQI se enfoca en los efectos de salud que pueden pasar dentro unas horas o das despus de respirar el aire.

Dispositivos de control

Los siguientes instrumentos son utilizados comnmente como dispositivos de control de contaminacin en la industria o en vehculos. Pueden transformar contaminantes o eliminarlos de una corriente de salida antes de ser emitidos a la atmsfera.

- Precipitadores electrostticos, y filtros de aire
- Carbn activado
- Condensadores
- Convertidores catalticos
- Recirculacin de gases de escape
- Desulfuracin de gas de flujo y otros gas scrubbers
-Columnas incineradoras

Gestin ambiental del componente aire

Establecimiento de una red de monitoreo ambiental

La gestin ambiental en el componente aire parte por realizar un modelamiento atmosfrico del sector de estudio.

Para ello se establecen estaciones de monitoreo de la calidad del Aire ubicando estaciones con representatividad poblacional EMRP, estas debe estar ubicadas dentro de un rea urbana mnima de 2 km de dametro para que sea representativa. La red de monitoreo debe estar mnimamente sustentada por un equipo tripartito de Aseguramiento de la Calidad, una unidad de Control de Calidad y una unidad de distribucin de la informacin.

El Aseguramiento de la Calidad tiene por misin soportar la unidad de monitoreo con recursos, la unidad de Control tiene por misin la trazabilidad, la calibracin y el cruzamiento de resultados entre sus equipos y otros de referencia.
Se debe detectar los corrimientos del valor cero, la saturacin de los monitores, fuentes de emisin imprevistas no-comunes y focalizadas, cortes de energa elctrica y aquellos valores escapados que induzcan a un mal pronstico de Emergencia Ambiental.
La unidad informativa tiene por misin dar disponibilidad y anlisis de la informacin confeccionando modelos informativos de contaminacin del componente aire.

Modelamiento atmosfrico-climtico y confeccin de un modelo de contaminacin atmosfrico

Para seleccionar las locaciones ms apropiadas con los objetivos propuestos del monitoreo, es necesario manejar informacin que incluya, entre otros factores:

- Ubicacin de fuentes emisoras en coordenadas geogrficas denotadas en un sistema SIG.
-Variabilidad geogrfica o distribucin espacial de las concentraciones del contaminante, ciclos horarios del contaminante, transporte, procesos formativos del contaminante.
- Condiciones meteorolgicas y climticas, rgimen de vientos, modelamiento climtico y atmosfrico, pluviometra, temperaturas diarias, estacionales y/o con influencia de fenmenos climticos, radiacin solar, humedad relativa, topografa.
- Densidad de la poblacin y a la ubicacin, extensin y composicin de los recursos que se desea preservar.
Adicionalmente biotopos a preservar, catastro de la fauna y flora extica y endmica.
- Inventario de las fuentes de emisin fijas y mviles.
- Identificacin de zonas latentes y saturadas
- Quemas de pastizales autorizadas o ilegales.
Estos puntos conducen a establecer modelos de contaminacin atmosfricos y evaluacin de la calidad del aire.

Europa La Directiva 2001/81/ CE, del Parlamento Europeo y del Consejo, de 23 de octubre de 2001, sobre techos nacionales de emisin de determinados contaminantes atmosfricos, tiene como objeto limitar las emisiones de contaminantes para reforzar la proteccin del medio ambiente y de la salud humana y avanzar hacia el objetivo de no superar los niveles crticos de contaminantes y de proteger de forma eficaz a toda la poblacin frente a los riesgos para la salud que se derivan de la contaminacin atmosfrica mediante la fijacin de techos nacionales de emisin.

El programa Aire puro para Europa es una estrategia temtica coherente de lucha contra la contaminacin atmosfrica y sus efectos. Este programa ha sido elaborado por el Sexto programa de Accin en Materia de Medio Ambiente recientemente aprobada por la Comisin (COM (2001) 31 de 24.01.2001). Esta estrategia consiste en evaluar la aplicacin de las directivas relativas a la calidad del aire y la eficacia de los programas sobre calidad del aire en los Estados miembros. Adems pretende mejorar el control de la calidad del aire y la divulgacin de la informacin al pblico mediante la utilizacin de indicadores. Finalmente se establecern prioridades para la adopcin de nuevas medidas, examinando y actualizando los umbrales de calidad del aire y los lmites mximos nacionales de emisin.l.

Recoge mltiples y variados objetivos con el fin de mejorar la calidad de vida de las poblaciones de Europa. Prevenir las enfermedades y proteger el medio que nos rodean sern algunos de los objetivos prioritarios que se desarrollarn a lo largo de la estrategia planteada. Sin embargo debemos tambin mencionar algunos objetivos ms especficos que mejoraran la labor de anlisis tcnico, para mejorar as la poltica sobre la calidad del aire.

Como medida para instar al cumplimiento de los techos, la directiva obliga a los Estados miembros a elaborar unos programas nacionales de reduccin progresiva de las emisiones. Espaa ha elaborado mediante Acuerdo de Consejo de Ministros de 7 de diciembre el II Programa Nacional de Reduccin de Emisiones (Resolucin de 14 de enero de 2008, de la Secretara General para la Prevencin de la Contaminacin y el Cambio Climtico . BOE n 25, 29.01.08).
- Ley 34/2007 , de 15 de noviembre, de calidad del aire y proteccin de la atmsfera. ORDEN MAM/1444/2006, de 9 de mayo.
Establece las bases en materia de prevencin, vigilancia y reduccin de la contaminacin atmosfrica con el fin de evitar y cuando esto no sea posible, aminorar los daos que de sta puedan derivarse para las personas, el medio ambiente y dems bienes de cualquier naturaleza.

El objetivo general de dicha ley es desarrollar una poltica estratgica integrada a largo plazo para proteger la salud humana y el medio ambiente de los efectos de la contaminacin atmosfrica. De acuerdo con el tratado, esta poltica tendr por objetivo garantizar un elevado nivel de proteccin del medio ambiente sobre la base del principio de cautela, tomando los mejores datos cientficos y tcnicos disponibles y las ventajas y cargas que puedan resultar de la accin o de la falta de accin
- La ley26/2007, de 23 de octubre, de Responsabilidad Medioambiental incorpora a nuestro ordenamiento jurdico un rgimen administrativo de responsabilidad ambiental de carcter objetivo e ilimitado basado en los principios de prevencin y de que quien contamina paga.[5]


Referencias

[1] Contaminacin atmosfrica. Erenesto Martnez Ataz y Yolanda Daz de Mera Morales. Universidad de Castilla-La Mancha. 2004 ISBN8484273245, 9788484273240 pag. 13
[2] Introduccin a la qumica ambiental AutorStanley E. Manahan. Traducido por Ivette Mora Leyva. Editor Reverte, 2007. ISBN 84-291-7907-0 pag 402
[3] Contaminacin atmosfrica. Volumen 45 de Coleccin Ciencia y tcnica / Ediciones de la Universidad de Castilla-La Mancha. Autores Ernesto Martnez Ataz, Yolanda Daz de Mera Morales, Editor Univ de Castilla La Mancha, 2004 ISBN 84-8427-324-5 pag 39
[4] Contaminacin atmosfrica . J. Spedding. Editor Reverte, 1981 ISBN 84-291-7506-7 pag. 33
[5] Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino (http:/ / www. mma. es/ portal/ secciones/ calidad_contaminacion/ atmosfera/
emisiones/ programa_techos. htm)
ATSDR en espaol Hoja Informativa: El aire (http:/ / www. atsdr. cdc. gov/ es/ general/ es_theair. html)

Fuente: www.agro.uba.ar