DEFINICIÓN DE CONTAMINACIÓN

Contaminación o polución se define como la alteración de las características físicas, químicas o biológicas del medio ambiente, causada directa o indirectamente por actividades humanas y susceptible de afectar negativamente a las condiciones de vida del hombre.

Otra definición: Presencia en el aire de materias o formas de energía que impliquen riesgo, daño o molestia grave para las personas y bienes de cualquier naturaleza

La OMS (Organización Mundial de la Salud) dice que la contaminación atmosférica existe cuando en su composición aparecen una o varias sustancias extrañas, en tales cantidades y durante tales périodos de tiempo que pueden resultar nocivas para el hombre, los animales, las plantas o las tierras, y así como perturbar el bienestar o el uso de los bienes

 

FUENTES DE CONTAMINACIÓN

Las fuentes de contaminación se pueden agrupar en dos tipos atendiendo a su origen

+ Naturales

Actividad geológica de la tierra (sobre todo volcanes) y otros procesos naturales (incendios forestales naturales)

 

+ Artificiales o antrópicas

- Calefacciones en el hogar

- Transporte: automovil, avion...

- Industria: sobre todo industrias térmicas, cementeras, siderometalúrgicas, papeleras y químicas

 

TIPOS DE CONTAMINANTES DEL AIRE

Llamamos contaminante del aire a las sustancias químicas y formas de energía que en concentraciones determinadas pueden causar molestias, daño o riesgos a personas y resto de seres vivos, o bien ser el origen de alteraciones en el funcionamiento de los ecosistemas, en los bienes materiales y en el clima.

Clasificamos los contaminantes en dos grupos:

a) Las sustancias químicas
b) Formas de energía

Las sustancias químicas presentes en el aire se miden expresando la concentración en volumen (en partes por millón, ppm) o en peso del contaminante por unidad de volumen (microgramos/m3)

A) SUSTANCIAS QUÍMICAS

     (Contaminantes primarios y secundarios)

 

Contaminantes primarios:

1.- Partículas 2.- Compuestos de azufre 3.- Compuestos orgánicos 4.- Oxidos de nitrógeno 5.- Oxidos de carbono 6.- Compuestos halogenados y derivados 7.- Metales pesados 8.- Olores

 

Contaminantes secundarios:

SO3, H2 SO4 (ácido sulfúrico), HNO3 (ácido nítrico), O3 (ozono troposférico) y los PAN (nitratos de peroxiacetilo).

 

Contaminantes primarios

Son aquellos de naturaleza y composición química variada, emitidos directamente a la atmósfera desde fuentes perfectamente identificables.

1.- Partículas

Pertenecería a una clasificación de tipo físico. Pueden ser sólidas o líquidas. Con un diámetro entre 0,1 y 25 micras.

Forma y composición química variada (depende de su origen)(metales, carbono, polen, bacterias, polen, silicatos...)

Se clasifican por su tamaño en

- Partículas sedimentables (10 a 500 micras).
- Aerosoles son partículas (sólidas o líquidas) con un diámetro inferior a 10 micras)
- Iones (menor a 0,1 micra)

Procedencia:

- Origen natural: polvo de desiertos, erupciones volcánicas, polen, incendios forestales, sal marina

 

 

- Origen humano (11%): de fuentes estacionarias. En su mayor parte de combustiones industriales o domésticas (hollín chimeneas) y de actividades de industrias extractivas como la minería (a cielo abierto sobre todo) o fábricas de cemento.

 

 

2.- Compuestos de azufre (SO2 y el H2S )

SO2

Es un gas estable, incoloro, más denso que el aire, con olor picante e irritante y con un alto poder de corrosión.

Procedencia:

- El origen humano supone el 45% proceden sobre todo de fuentes estacionarias: combustión de carbón en calefacciones y centrales térmicas y de la fundición de minerales sulfatados (también de los motores diesel). Resultan de la oxidación del azufre presente en los combustibles fósiles al quemarse. Es el compuesto de azufre que se emite en mayores cantidades a la atmósfera y sobre todo en las ciudades (SO2 y SO3)

- Su fuente natural son las erupciones volcánicas.

Se desplaza rápidamente en la atmósfera y su concentración es variable según las condiciones atmosféricas, pudiendo alcanzar valores de 1.057 microgramos/m3 (más de 1 mg/m3) en situación anticiclónica y ausencia de lluvias

Tiempo de permanencia en la atmósfera: desde 12 horas hasta 6 días.

Puede fotooxidarse (pasando a SO3 y a H2SO4) o depositarse sobre la vegetación y suelos

 

H2S (ácido sulfhídrico)

El H2S es un gas incoloro presente en una ciudad en condiciones normales en concentraciones menores a 20 microgramos/m3, sin embargo se percibe rápidamente por su mal olor.

La mayor parte es de origen natural. Procede de erupciones volcánicas y del metabolismo anaerobio (bacterias del azufre),

Cuando su origen es humano, procede de escapes de refinerías de petróleo y fábricas de gas.

 

3.- Compuestos orgánicos

Podemos hablar de 2 grandes grupos: Los hidrocarburos y los compuestos orgánicos volátiles.

 

Hidrocarburos (HxCy). Contienen C y H.

Moléculas de hidrocarburos

 

Procedencia

- La mayor parte es de origen natural y se producen en las zonas pantanosas (turberas: mucha materia orgánica y alta humedad)(metano sobre todo) y en las zonas próximas a las extracciones de petróleo. Los árboles también emiten hidrocarburos

- Origen humano (15%): transporte y operaciones relacionadas (venta de gasolina), en las industrias petrolíferas (refinerías), plantas de tratamiento de gas, evaporación de disolventes orgánicos...

Su estado físico depende del número de C de su molécula. Son los menores de 4C los que son gases a temperatura ambiente (metano, propano, butano...)

Aunque en si no son muy importantes, constituyen un grupo de contaminantes muy abundantes en ciudades y zonas industriales ya que pueden formar oxidantes fotoquímicos por la R-UV dando lugar a nitratos de peroxiacilo (NPA o PAN) que dan lugar al smog fotoquímico.

Compuestos orgánicos volátiles (COV) se producen en la evaporación de sustancias orgánicas.

•  Formaldehído y acetaldehído: el formaldehído (CH2O) es un fuerte contaminante que produce irritación ocular y pulmonar, náuseas, dolores de cabeza y problemas respiratorios. Se produce por la oxidación del metanol. El acetaldehído tiene efectos tóxicos similares.

Formaldehido

 

•  El benceno es fuertemente cancerígeno. Su utilización industrial es muy elevada por lo que su producción como derivado del crudo del petróleo también lo es. Tiende a ser sustituido por el tolueno.

•  Los hidrocarburos policíclicos son también cancerígenos: pulmón y riñón. Se forman como subproductos en la combustión del carbón, aunque aparecen entre los gases de escape de los motores diesel. Los PCB, dioxina (dibenzoparadioxina) y furanos (dibenzofurano) se forman en el transcurso de reacciones en el tratamiento de productos químicos clorados y en la incineración de residuos que contienen sustancias cloradas. Su proceso de formación es poco conocido.

Dioxina

ver los 12 compuestos orgánicos más peligrosos

 

 

4.- Oxidos de nitrógeno (NOx)

NO (oxido nítrico)

NO2 (dióxido de nitrógeno)

N2O (oxido nitroso)..... no es contaminante

 

El NO es inodoro e incoloro y procede de la oxidación incompleta del N2 atmosférico en los motores de combustión interna (concentración entre 12 y 740 microg/m3)

 

Óxido nítrico

El NO2 es pardo-rojizo con un olor asfixiante y procede de la oxidación del NO natural (de 19 a 570 microg/m3)

Ambos NO y el NO2 son gases tóxicos a temperatura ambiente y se forman por oxidación del nitrógeno atmosférico en procesos de combustión a temperaturas elevadas (a más de 1.000 °C).

La mayoría de los óxidos emitidos a la atmósfera son NO

Procedencia

- De forma natural se producen en procesos naturales (relámpagos, erupciones volcánicas, acción bacteriana del suelo)

- De forma antrópica (10%) a través de actividades que implican uso de combustibles fósiles (calefacciones, centrales térmicas, automóviles...). El problema es que se concentran en espacios reducidos

Tanto el NO como el NO2 en la atmósfera forman parte del Ciclo Fotolítico del NO2 (ver smog fotoquímico)

 

 

5.- Óxidos de Carbono (CO y el CO2)

CO (Monóxido de carbono)

Es el contaminante que más abunda en las ciudades.

Se produce por combustiones incompletas que contienen carbono.

Es un gas incoloro, inodoro e insípido, inflamable y tóxico (alta afinidad por la hemoglobina... 200 veces más que el oxígeno y se une de forma irreversible)

Molécula de monóxido de carbono

Procedencia:

- La mayor parte es de origen natural por oxidación de metano por metabolismo anaerobio o por disociación de CO2 a altas temperaturas, así como emisiones producidas por los océanos. También en procesos de degradación de la clorofila en las plantas.

- Solo el 10% de las emisiones de CO son humanas. El problema es que ese 10% de origen antrópico se concentra en las ciudades por emisiones de vehículos (entre 5 y 60 ppm) sobrepasando los mecanismos locales de depuración. En las ciudades más del 90% del CO es de origen antrópico.

 

CO2 (Dióxido de carbono)

Es un gas incoloro, inodoro y no tóxico, nutriente esencial de las plantas, regulador de la temperatura y clima en la tierra.

 

Molécula de dióxido de carbono

Aunque no se considera como contaminante (a concentraciones "normales"), sí lo es a altas concentraciones debido a la quema de combustibles fósiles ya que incrementa en efecto invernadero natural. (Concentración de 250 a 400 ppm) (ver aumento del efecto invernadero)

 

6.-   Compuestos halogenados y derivados

Son sustancias que contienen cloro y/o fluor en su molécula (halogenuros). Destacan como contaminantes el cloro (Cl2), el cloruro de Hidrógeno (ácido clorhídrico)(HCl) y el fluoruro de hidrógeno (ácido fluorhídrico)(HF)

El flúor se encuentra en la atmósfera como gas de forma natural. Posee un origen marino y un origen antropogénico en emisiones producidas por industrias fertilizantes.

El cloro está presente en la atmósfera como gas o en forma de partículas. La industria libera poco cloro, más bien son los vehículos a motor. Es muy tóxico y provoca irritación de mucosas en vías respiratorias.

El FH y derivados son sustancias corrosivas procedentes de la industria del aluminio, fertilizantes, vidrio, cerámicas. La concentración en un ambiente urbano es de 0.18 a 1.8 ppm.

Y entre los derivados, los conocidos clorofluorocarbonos (CFC) responsables del deterioro de la capa de ozono (ver deterioro de la capa de ozono)

Molécula de CFCl3

Los CFC son gases estables, no tóxicos ni inflamables y fueron empleados en aerosoles, refrigerantes y frigoríficos.

- Fluidos en refrigeración ya que hierven entre -40 y 0°C
- Son fáciles de almacenar
- Son químicamente muy estables
- También se fabrican cajas desechables y espumas aislantes
- La empresa Du Pont, su fabricante les dio el nombre de freones (F11, F12, F22...)
- Todos ellos tienen una vida media muy larga. De 70-110 años.
- Se cesó su fabricación (no su utilización) a partir de 1996.

7.- Metales pesados

Son elementos químicos de elevada masa atómica y alta densidad presentes en la atmósfera. Son muy peligrosos porque no se degradan ni química ni biológicamente y además se acumulan en las cadenas tróficas.

Proceden de operaciones de extracción de minerales, fundición y refinado, del uso directo de los metales y de la combustión de combustibles fósiles.

Los más nocivos son el plomo (tetraetileno de plomo utilizado como antidetonante en las antiguas gasolinas), el cadmio, arsénico y el mercurio.

Tetraetileno de plomo

8.- Olores

Estímulos captados por el olfato producidos por partículas de diversas sustancias que se encuentran en el aire. Se considera contaminante cuando produce malestar físico en la población.

 

 

Contaminantes secundarios

Se originan a partir de los primarios mediante reacciones químicas que tienen lugar en la atmósfera, formando otros elementos nuevos por transformación de los ya existentes.

Los contaminantes secundarios no proceden directamente de los focos de emisión.

Destacar el SO3 , H2SO4 (ácido sulfúrico), HNO3 (ácido nítrico), O3 (ozono troposférico) y los PAN (nitratos de peroxiacetilo).

El SO3 procede de la oxidación del SO2 y es el responsable del smog reductor (ver smog reductor). Puede reaccionar con el agua y producir H2SO4 contaminante secundario responsable de la lluvia ácida junto con el HNO3 (ver lluvia ácida).

Ácido sulfúrico

 

El NO3 procede de la oxidación del NO2 por el O3 y posee un papel destacado en la formación del smog fotoquímico.

Los PAN se originan en el transcurso de las reacciones fotoquímicas (smog fotoquímico).

PAN (nitratos de peroxiacilo)

 

 

B) FORMAS DE ENERGÍA

Las formas de energía constituyen el segundo gran grupo de contaminantes y se dividen a su vez en dos grandes grupos: las radiaciones ionizantes y el ruido .

1.- Radiaciones ionizantes

Consisten en partículas y ondas electromagnéticas con capacidad para ionizar átomos o moléculas de la materia sobre la que actúan directamente, alterando el equilibrio químico de su estructura y sus funciones.

Estas radiaciones tienen gran incidencia en la atmósfera y en el hombre y son por tanto consideradas como contaminantes.

Existen cuatro tipos: radiaciones alfa, beta y gamma y rayos X.

Las radiaciones alfa y las beta son partículas cargadas eléctricamente y se diferencian entre si por su poder de penetración en la materia: las alfa poseen un poder de penetración menor (una delgada hoja de papel las detiene) mientras que las beta tienen un poder mayor (necesitan una lámina de aluminio para ser detenidas).

 

Los rayos X y las radiaciones gamma , al ser ondas electromagnéticas, poseen un alto poder de penetración (decímetros para R-X y metros para radiaciones gamma), por tanto sus efectos sobre los seres vivos son mayores.

Su origen procede de isótopos radioactivos como el radón 222, yodo 131, estroncio 90, plutonio 239 y otros radioisótopos que entran en la atmósfera o como gases o materia particulada en suspensión (accidente o explosión nuclear)

Reactor nuclear de Chernobil.

Explosión nuclear

 

 

Efectos

Cuando las radiaciones ionizantes alcanzan a los seres vivos y son absorbidas por ellos, pueden afectar a los procesos biológicos y provocar malformaciones genéticas y cáncer.

Ver noticia accidente Chernobil

El grado de los efectos provocados está en función de la cantidad de energía absorbida, el tipo de energía y la parte del organismo afectada.

También cabe destacar el uso que bajo control se hace de ellos para combatir enfermedades (radioterapia).

 

2.- El ruido (contaminación acústica)

 

Preparar por vuestra cuenta

Definición y Fuentes de ruido
Medición y unidades
Efectos sobre la salud
Medidas preventivas

Enlaces con información

animación ruido

http://revista.consumer.es/web/es/20010501/salud/

http://www.20minutos.es/noticia/268926/0/ruido/causa/muerte/

 

 

TABLA DE FUENTES DE CONTAMINANTES