POLUCIÓN ATMÓSFERA

Llamada también contaminación atmosférica, una atmósfera contaminada puede dañar la salud de las personas y afectar a la vida delas plantas y los animales. Pero, además, los cambios que se producen en lacomposición química de la atmósfera pueden cambiar el clima, producir lluvia ácida odestruir el ozono, fenómenos todos ellos de una gran importancia global.

Contaminación primaria y secundaria

Resulta muy útil diferenciar los contaminantes en dos grandes grupos con el criterio desi han sido emitidos desde fuentes conocidas o se han formado en la atmósfera. Asítenemos:

Contaminantes primarios.- Aquellos procedentes directamente de las fuentes de emisión

Contaminantes secundarios:- Aquellos originados en el aire por interacción entre dos omás contaminantes primarios, o por sus reacciones con los constituyentes normales de la atmósfera.

Sustancias que contaminan la atmósfera

Los contaminantes atmosféricos son tan numerosos que resulta difícil agruparlos para suestudio. Siguiendo una agrupación bastante frecuente los incluiremos en los siguientes grupos:

a) Óxidos de carbonob) Óxidos de azufrec) Óxidos de nitrógenod) Compuestos orgánicos volátilese) Partículas y aerosolesf) Oxidantesg) Substancias radiactivash) Calori) Ruidoj) Otros Contaminantes

a. Óxidos de carbono

Incluyen el dióxido de carbono (CO2) y el monóxido de carbono (CO). Los dos soncontaminantes primarios.

Dióxido de carbono

Características.- Es un gas sin color, olor ni sabor que se encuentra presente en laatmósfera de forma natural. No es tóxico. Desempeña un importante papel en el ciclo del carbono en la naturaleza y enormes cantidades de este gas, del orden de 10toneladas, pasan por el ciclo natural del carbono, en el proceso de fotosíntesis.

Acción contaminante.- Dada su presencia natural en la atmósfera y su falta detoxicidad, no deberíamos considerarlo una sustancia que contamina, pero se dan doscircunstancias que lo hacen un contaminante de gran importancia en la actualidad:

- Es un gas que produce un importante efecto de atrapamiento del calor, el llamadoefecto invernadero.- Su concentración está aumentando en los últimos decenios por la quema de los combustibles fósiles y de grandes extensiones de bosques

Por estos motivos es uno de los gases que más influye en el importante problema ambiental del calentamiento global del planeta y el consiguiente cambio climático.

Analizamos este efecto más adelante, dada su importancia

Emisiones españolas.- En España, aproximadamente un 35% del emitido procede decombustiones diversas (industriales, domésticas, comerciales, etc.), un 25% de las plantas eléctricas, y alrededor de otro 25% procede del transporte.

La emisión española de CO2 está por debajo de la media europea y así se justifica lapostura de la Unión Europea en la Conferencia de Tokio de diciembre de 1997 sobrereducción de emisiones de gases con efecto invernadero. Toda Europa en conjuntodisminuirá las emisiones de CO2 hasta el año 2010, pero a España se le permiteaumentarlas en una proporción de un 15%, porque en la actualidad sus emisiones sonmás bajas que la media. El aumento español quedará compensado con mayoresreducciones en otros países europeos.

Monóxido de carbono

Es un gas sin color, olor ni sabor. Es un contaminante primario.

Es tóxico porque envenena la sangre impidiendo el transporte de oxígeno. Se combinafuertemente con la hemoglobina de la sangre y reduce drásticamente la capacidad de lasangre de transportar oxígeno. Es responsable de la muerte de muchas personas enminas de carbón, incendios y lugares cerrados (garajes, habitaciones con braseros, etc.)

Alrededor del 90% del que existe en la atmósfera se forma de manera natural, en laoxidación de metano (CH4) en reacciones fotoquímicas. Se va eliminando por suoxidación a CO2.

La actividad humana lo genera en grandes cantidades siendo, después del CO2, elcontaminante emitido en mayor cantidad a la atmósfera por causas no naturales.

Procede, principalmente, de la combustión incompleta de la gasolina y el gasoil en losmotores de los vehículos.

b. Óxidos de azufre

Incluyen el dióxido de azufre (SO2) y el trióxido de azufre (SO3).

Dióxido de azufre (SO2)

Importante contaminante primario.

Es un gas incoloro y no inflamable, de olor fuerte e irritante.

Su vida media en la atmósfera es corta, de unos 2 a 4 días. Alrededor de la mitad quellega a la atmósfera vuelve a depositarse en la superficie y el resto se convierte en ionessulfato (SO4). Por este motivo es un importante factor en la lluvia ácida.

En conjunto, más de la mitad del que llega a la atmósfera es emitido por actividadeshumanas, sobre todo por la combustión de carbón y petróleo y por la metalurgia. Otrafuente muy importante es la oxidación del H2S. Y, en la naturaleza, es emitido en la actividad volcánica.

En algunas áreas industrializadas hasta el 90% del emitido a laatmósfera procede de las actividades humanas, aunque en los últimos años estádisminuyendo su emisión en muchos lugares gracias a las medidas adoptadas.

En España sus emisiones se concentran en Galicia y Aragón, al estar situadas en estasComunidades importantes instalaciones productoras de electricidad que usancombustibles de baja calidad. En los últimos años se están produciendo importantesdisminuciones en la emisión de este contaminante (de 1980 a 1990 su producción hadisminuido en un 33%) como consecuencia de estar sustituyéndose los carbonesespañoles (de baja calidad) por combustibles de importación, más limpios. De todasformas las cantidades producidas siguen siendo bastante grandes y, de hecho, es elcontaminante primario emitido en mayor cantidad después del CO.

Trióxido de azufre (SO3)

Contaminante secundario que se forma cuando el SO2 reacciona con el oxígeno en laatmósfera. Posteriormente este gas reacciona con el agua formando ácido sulfúrico conlo que contribuye de forma muy importante a la lluvia ácida y produce dañosimportantes en la salud, la reproducción de peces y anfibios, la corrosión de metales y ladestrucción de monumentos y construcciones de piedra, como veremos más adelante.

Otros

Algunos otros gases como el sulfuro de dihidrógeno (H2S) son contaminantes primarios, pero normalmente sus bajos niveles de emisión hacen que no alcancenconcentraciones dañinas.

c. Óxidos de nitrógeno

Incluyen el óxido nítrico (NO), el dióxido de nitrógeno (NO2) y el óxido nitroso (N2O).

NOx (conjunto de NO y NO2)

El óxido nítrico (NO) y el dióxido de nitrógeno (NO2) se suelen considerar en conjuntocon la denominación de NOx. Son contaminantes primarios de mucha trascendencia enlos problemas de contaminación.

El emitido en más cantidad es el NO, pero sufre una rápida oxidación a NO2, siendoeste el que predomina en la atmósfera. NOx tiene una vida corta y se oxida rápidamentea NO3 en forma de aerosol o a HNO3 (ácido nítrico). Tiene una gran trascendencia en laformación del smog fotoquímico, del nitrato de peroxiacetilo (PAN) e influye en lasreacciones de formación y destrucción del ozono, tanto troposférico comoestratosférico, así como en el fenómeno de la lluvia ácida. En concentraciones altasproduce daños a la salud y a las plantas y corroe tejidos y materiales diversos.

Las actividades humanas que los producen son, principalmente, las combustionesrealizadas a altas temperaturas. Más de la mitad de los gases de este grupo emitidos enEspaña proceden del transporte.

Óxido nitroso (N2O)

En la troposfera es inerte y su vida media es de unos 170 años. Va desapareciendo en laestratosfera en reacciones fotoquímicas que pueden tener influencia en la destrucción dela capa de ozono. También tiene efecto invernadero

Procede fundamentalmente de emisiones naturales (procesos microbiológicos en elsuelo y en los océanos) y menos de actividades agrícolas y ganaderas (alrededor del 10%del total).

Otros

Algunos otros gases como el amoniaco (NH3) son contaminantes primarios, pero normalmente sus bajos niveles de emisión hacen que no alcancen concentracionesdañinas. El amoníaco que se emite a la atmósfera en España se origina casiexclusivamente en el sector agrícola y ganadero.

d. Compuestos orgánicos volátiles

Este grupo incluye diferentes compuestos como el metano CH4, otros hidrocarburos, los clorofluorocarburos (CFC) y otros.

Metano (CH4)

Es el más abundante y más importante de los hidrocarburos atmosféricos.

Es un contaminante primario que se forma de manera natural en diversas reaccionesanaeróbicas del metabolismo. El ganado, las reacciones de putrefacción y la digestiónde las termitas forman metano en grandes cantidades. También se desprende del gasnatural, del que es un componente mayoritario y en algunas combustiones. Asimismo seforman grandes cantidades de metano en los procesos de origen humano hastaconstituir, según algunos autores, cerca del 50% del emitido a la atmósfera.

Desaparece de la atmósfera a consecuencia, principalmente, de reaccionar con losradicales OH formando, entre otros compuestos, ozono. Su vida media en la troposferaes de entre 5 y 10 años.

Se considera que no produce daños en la salud ni en los seres vivos, pero influye deforma significativa en el efecto invernadero y también en las reacciones estratosféricas.

En España la gran mayoría del metano emitido a la atmósfera procede de cuatro fuentes,en proporciones muy similares: la agricultura y ganadería, el tratamiento de residuos, eltratamiento y distribución de combustibles fósiles y las emisiones naturales que tienen lugar, sobre todo, en las zonas húmedas.

Otros hidrocarburos

En la atmósfera están presentes muchos otros hidrocarburos, principalmenteprocedentes de fenómenos naturales, pero también originados por actividades humanas,sobre todo las relacionadas con la extracción, el refino y el uso del petróleo y susderivados. Sus efectos sobre la salud son variables. Algunos no parece que causenningún daño, pero otros, en los lugares en los que están en concentracionesespecialmente altas, afectan al sistema respiratorio y podrían causar cáncer. Intervienende forma importante en las reacciones que originan el "smog" fotoquímico.

En España las emisiones de este tipo de compuestos proceden de procesos naturales quetienen lugar en los bosques (el 30%, aproximadamente), y del transporte por carretera (25%).

e. Partículas y aerosoles

En la atmósfera hay diversas substancias suspendidas como partículas de polvo, polen,hollín (carbón), metales (plomo, cadmio), asbesto, sales, pequeñas gotas de ácidosulfúrico, dioxinas, pesticidas, etc. Se suele usar la palabra aerosol para referirse a laparte de estos materiales que es de menor tamaño, sean sólidos o líquidos. A los sólidosque forman parte del aerosol se les suele denominar partículas. Se suele llamar polvo ala materia sólida de tamaño un poco mayor (de 20 micras o más). El polvo suele ser unproblema local, mientras que los aerosoles pueden ser transportados muy largasdistancias.

Según su tamaño pueden permanecer suspendidas en la atmósfera desde uno o dos días,las de 10 micrómetros o más, hasta varios días o semanas, las más pequeñas. Algunasde estas partículas son especialmente tóxicas para los humanos y, en la práctica, losprincipales riesgos para la salud humana por la contaminación del aire provienen de estetipo de polución, especialmente abundante en las ciudades.

Aerosoles primarios

Los aerosoles emitidos a la atmósfera directamente desde la superficie del planetaproceden principalmente, de los volcanes, la superficie oceánica, los incendiosforestales, polvo del suelo, origen biológico (polen, hongos y bacterias) y actividadeshumanas.

Aerosoles secundarios

Los aerosoles secundarios se forman en la atmósfera por diversas reacciones químicasque afectan a gases, otros aerosoles, humedad, etc. Suelen crecer rápidamente a partir deun núcleo inicial.

Entre los aerosoles secundarios más abundantes están los iones sulfato alrededor de lamitad de los cuales tienen su origen en emisiones producidas por la actividad humana.

Otro componente importante de la fracción de aerosoles secundarios son los ionesnitrato.

La mayor parte de los aerosoles emitidos por la actividad humana se forman en elhemisferio Norte y como no se expanden por toda la atmósfera tan rápido como losgases, sobre todo porque su tiempo de permanencia medio en la atmósfera no suele sermayor de tres días, tienden a permanecer cerca de sus lugares de producción.

Impacto sobre el clima

Los aerosoles pueden influir sobre el clima de una manera doble. Pueden producircalentamiento al absorber radiación o pueden provocar enfriamiento al reflejar parte dela radiación que incide en la atmósfera. Por este motivo, no está totalmente clara lainfluencia de los aerosoles en las distintas circunstancias atmosféricas. Probablementecontribuyen al calentamiento en las áreas urbanas y siempre contribuyen al enfriamientocuando están en la alta atmósfera porque reflejan la radiación disminuyendo la que llega la superficie.

f. Oxidantes

Ozono (O3) (estratosférico y troposférico)

El ozono es la sustancia principal en este grupo, aunque también otros compuestosactúan como oxidantes en la atmósfera.

Ozono (O3)

El ozono, O3, es una molécula formada por átomos de oxígeno. Se diferencia deloxígeno molecular normal en que este último es O2.

El ozono es un gas de color azulado que tiene un fuerte olor muy característico que sesuele notar después de las descargas eléctricas de las tormentas. De hecho, una de lasmaneras más eficaces de formar ozono a partir de oxígeno, es sometiendo a este últimoa potentes descargas eléctricas.

Es una sustancia que cumple dos papeles totalmente distintos según se encuentre en laestratosfera o en la troposfera.

Ozono estratosférico

El que está en la estratosfera (de 10 a 50 km.) es imprescindible para que la vida semantenga en la superficie del planeta porque absorbe las letales radiaciones ultravioletasque nos llegan del sol. (Para su estudio más detallado, ver Disminución del ozonoestratosférico)

Ozono troposférico

El ozono que se encuentra en la troposfera, junto a la superficie de la Tierra, es unimportante contaminante secundario. El que se encuentra en la zona más cercana a lasuperficie se forma por reacciones inducidas por la luz solar en las que participan,principalmente, los óxidos de nitrógeno y los hidrocarburos presentes en el aire. Es elcomponente más dañino del smog fotoquímico y causa daños importantes a la salud,cuando está en concentraciones altas, y frena el crecimiento de las plantas y los árboles.

En la parte alta de la troposfera suele entrar ozono procedente de la estratosfera, aunquesu cantidad y su importancia son menores que el de la parte media y baja de la troposfera.

g. Substancias radiactivas

Isótopos radiactivos como el radón 222, yodo 131, cesio 137 y cesio 134, estroncio 90, plutonio 239, etc. son emitidos a la atmósfera como gases o partículas en suspensión.

Normalmente se encuentran en concentraciones bajas que no suponen peligro, salvo queen algunas zonas se concentren de forma especial.

El problema con estas substancias está en los graves daños que pueden provocar. Enconcentraciones relativamente altas (siempre muy bajas en valor absoluto) pueden,provocar cáncer, afectar a la reproducción en las personas humanas y el resto de losseres vivos dañando a las futuras generaciones, etc.

Su presencia en la atmósfera puede ser debida a fenómenos naturales. Por ejemplo,algunas rocas, especialmente los granitos y otras rocas magmáticas, desprendenisótopos radiactivos. Por este motivo en algunas zonas hay una radiactividad naturalmucho más alta que en otras. Así, por ejemplo, a finales del siglo pasado se pusieron demoda algunas playas de Brasil en las que la radiactividad era más alta que lo normal,porque se pensaba que por ese motivo tenían propiedades curativas.

En la actualidad preocupa de forma especial la acumulación de radón que se produceen casas construidas sobre terrenos de alta emisión de radiactividad. Según algunosestudios hechos en Estados Unidos, hasta un 10% de las muertes por cáncer de pulmónque se producen en ese país se podrían deber a la acción carcinogénica del radón 222.

El iodo 131, cuya vida media es de 8,1 años, se produce en abundancia en los procesosde fisión nuclear, se deposita en la hierba y entra en la cadena alimenticia humana através de la leche. Se tiende a acumular en la glándula tiroides en donde puede provocarcáncer, especialmente en niños que reciben más de 1500 mSv por este motivo.

El cesio 137 y el cesio 134 que se forma a partir del 137 se pueden acumular en lostejidos blandos de los organismos.

El estroncio 90 es muy peligroso, con una vida media de 28 años. Químicamente essimilar al calcio lo que facilita el que se deposite en los huesos y puede causar cánceresy daños genéticos.

Algunas actividades humanas en las que se usan o producen isótopos radiactivos, comolas armas nucleares, las centrales de energía nuclear, y algunas prácticas médicas,industriales o de investigación, también producen

contaminación radiactiva. Bienconocida es la explosión ocurrida en la central de Chernobyl que produjo una nuberadiactiva que se extendió a miles de kilómetros, contaminando países de todo elhemisferio Norte.

h. Calor

El calor producido por la actividad humana en algunas aglomeraciones urbanas llega aser un elemento de cierta importancia en la atmósfera de estos lugares. Por esto seconsidera una forma de contaminación aunque no en el mismo sentido, lógicamente,que el ozono o el monóxido de carbono o cualquier otro de los contaminantes estudiados, su influencia puede ser importante en la génesis de los contaminantes secundarios

Las combustiones domésticas y las industriales, seguidas del transporte y las centralesde energía son las principales fuentes de calor, aunque su importancia relativa varíamucho de unos lugares a otros. La falta de vegetación en las ciudades y el exceso desuperficies pavimentadas, entre otros factores, agravan el problema.

i. Ruido

Puede ser un factor a tener muy en cuenta en lugares concretos: junto a las autopistas, aeropuertos, ferrocarriles, industrias ruidosas; o en fenómenos urbanos: locales oactividades musicales, cortadoras, sirenas, etc.

Cuando una persona está sometida a un nivel alto de ruido durante un tiempoprolongado, sus oídos se dañan. Según algunos estudios, alrededor de un tercio de lasdisminuciones de la capacidad auditiva en los países desarrollados son debidas alexceso de ruido.

Para disminuir el ruido se usan diferentes medidas. En algunos trabajos se deben usarauriculares de protección especiales. En otros casos aíslan los motores y otrasestructuras ruidosas de máquinas, electrodomésticos, vehículos, etc. para que no metantanto ruido. En autopistas, fábricas, etc., se usan barreras que absorban el ruido.

j. Otros contaminantes

Contaminación electromagnética

Un tipo de contaminación física sobre el que cada vez se está hablando más es electromagnético. Dispositivos eléctricos tan habituales como las líneas de alta tensióny algunos electrodomésticos originan campos electromagnéticos.

Experimentalmente se ha comprobado que el electromagnetismo altera el metabolismocelular, por lo que se supone que también podría dañar la salud humana (mayoresriesgos de leucemia o cáncer cerebral, etc.), aunque esto no está comprobado. De todasformas las evidencias son lo suficientemente fuertes como para que sea un tema que sesigue investigando para conocer mejor el riesgo real que supone.

Procedencia de contaminación atmosférica

En los países desarrollados las dos fuentes principales de contaminación son losvehículos con motor y la industria.

Vehículos

Los automóviles y los camiones liberan grandes cantidades de óxidos de nitrógeno,óxidos de carbono, hidrocarburos y partículas al quemar la gasolina y el gasóleo.

Centrales térmicas e industria

Las centrales térmicas y otras industrias emiten la mayoría de las partículas y de losóxidos de azufre, además de cantidades importantes de los otros contaminantes. Los trestipos de industria más contaminante, hablando en general, son la química, la metalurgiay siderurgia y la papelera. En definitiva la combustión de combustibles fósiles, petróleoy carbón, es responsable de la mayoría de las emisiones y la industria química es laprincipal emisora de productos especiales, algunos muy dañinos para la salud. Otrafuente importante de contaminación atmosférica suele ser la destrucción de los residuospor combustión.

Contaminación interior

Cuando respiramos el aire en el interior de un automóvil, en casa, en la escuela o en laoficina, la cantidad de contaminantes que entra a nuestros pulmones puede ser mayorque en muchos lugares al aire libre. En un atasco de tráfico, por ejemplo, laconcentración de algunos contaminantes como el monóxido de carbono, el benceno ylas partículas que salen por los tubos de escape, puede ser de cinco a diez veces mayoren el interior del automóvil que fuera.

Los efectos sobre la salud de esta contaminación interior son especialmente importantesporque pasamos del 70 al 90% de nuestro tiempo en lugares cerrados. Los másafectados son los niños, las personas mayores y las que sufren enfermedadesrespiratorias y cardiovasculares.

Los contaminantes más frecuentes en interiores son el humo del tabaco, el gasradiactivo radón 222, el asbesto, el formaldehído, el monóxido de carbono, el dióxidode nitrógeno, el ozono, etc.

El tabaco provoca más muertes y enfermedades que cualquier otro contaminante delambiente. Está demostrado que causa importantes enfermedades del corazón y los vasossanguíneos, cáncer de pulmón, bronquitis, enfisema, etc. Se calcula que en todo elmundo, al menos 2,5 millones de fumadores mueren prematuramente por los efectos delhumo de los cigarros. El fumador pasivo también está expuesto a un riesgo mayor decontraer estas enfermedades, siempre que se encuentre en un ambiente cargado variashoras al día.

El radón 222 es un gas radiactivo incoloro, inodoro e insípido que se forma de maneranatural en las rocas del suelo, especialmente en los granitos y esquistos. Puede penetrardesde el suelo y acumularse en el interior de los edificios poco ventilados, alcanzandoconcentraciones peligrosas. El que sale a la atmósfera se diluye con rapidez y no llega aniveles de riesgo. Estudios serios demuestran que la radiactividad emitida por este gascuando entra en los pulmones es responsable de entre el 10 y el15% de los cánceres depulmón. Su efecto se suma al del tabaco, porque las moléculas del gas se adhieren a laspartículas del humo y se depositan en la pared de los alvéolos, sometiendo a sus célulasa intensas dosis de radiactividad. El efecto de este contaminante hay que tenerlo encuenta especialmente en los edificios construidos en suelos que por sus característicasgeológicas son productores de altas cantidades de radón.

El asbesto (o amianto) es un mineral fibroso incombustible y muy mal conductor delcalor y la electricidad, lo que hace que sea muy usado como aislante en la construccióny algo también en los automóviles. Al ser fibroso desprende pequeñas partículas queentran en los pulmones, dañándolos, por lo que son responsables de enfermedades ymuertes prematuras, especialmente entre las personas que trabajan con este material,instalándolo, fabricándolo, etc. Sin embargo, si el asbesto está formando parte de loselementos de construcción de tal forma que no suelte partículas o fibras al aire, su usono plantea problemas especiales, según muchos expertos.

El formaldehído es un producto muy usado en la fabricación de contrachapeados,aglomerados, espumas de relleno y aislamiento, etc. La exposición prolongada a nivelesbajos de esta sustancia provoca problemas respiratorios, vértigos, dolores de cabeza, etc.

En los países subdesarrollados la principal contaminación en el aire del interior de lascasas procede de las combustiones en cocinas mal diseñadas y ventiladas. Las partículasque se liberan al quemar madera, estiércol u otros combustibles son responsables de lagran incidencia de enfermedades respiratorias en estos países.

Contaminación sonora

Los sonidos muy fuertes provocan molestias que van desde el sentimiento de desagradoy la incomodidad hasta daños irreversibles en el sistema auditivo. La presión acústica semide en decibelios (dB) y los especialmente molestos son los que corresponden a lostonos altos (dB-A). La presión del sonido se vuelve dañina a unos 75 dB-A y dolorosaalrededor de los 120 dB-A. Puede causar la muerte cuando llega a 180 dB-A. El límitede tolerancia recomendado por la Organización Mundial de la Salud es de 65 dB-A.

El oído necesita algo más de 16 horas de reposo para compensar 2 horas de exposición a100 dB (discoteca ruidosa). Los sonidos de más de 120 dB (banda ruidosa de rock ovolumen alto en los auriculares) pueden dañar a las células sensibles al sonido del oídointerno provocando pérdidas de audición.

España es el país más ruidoso de Europa y los datos obtenidos de 23 ciudades españolasen las que se ha realizado el mapa de ruidos, señalan que el nivel de ruido equivalente,durante el día, está en valores que varían de los 62 a los 73 dB.

Escala de ruidos y efectos que producen

dB-A Ejemplo Efecto. Daño a largo plazo

10 Respiración. Rumor de hojas Gran tranquilidad

20 Susurro tranquilidad

30 Campo por la noche Gran tranquilidad

40 Biblioteca Tranquilidad

50 Conversación tranquila Tranquilidad

60 Conversación en el aula Algo molesto

70 Aspiradora. Televisión alta Molesto

80 Lavadora. Fábrica Daño posible

90 Moto. Camión ruidoso Muy molesto. Daños

100 Cortadora de césped Muy molesto. Daños

110 Bocina a 1 m. Grupo de rock Muy molesto. Daños

120 Sirena cercana Algo de dolor

130 Cascos de música estrepitosos Algo de dolor

140 Cubierta de portaaviones Dolor

150 Despegue de avión a 25 m Rotura del tímpano

SMOG

La palabra inglesa smog (de smoke: humo y fog: niebla) se usa para designar la contaminación atmosférica que se produce en algunas ciudades como resultado de la combinación de unas determinadas circunstancias climatológicas y unos concretos contaminantes. A veces, no muy frecuentemente, se traduce por neblumo (niebla y humo). Hay dos tipos muy diferentes de smog:

Smog Industrial

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.

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.

Smog fotoquímico

En muchas ciudades el principal problema de contaminación es el llamado smog fotoquímico. Con este nombre nos referimos a 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 que están en lugares con clima seco, cálido y soleado, y tienen muchos vehículos. El verano es la peor estación para este tipo de polución y, además, algunos fenómenos climatológicos, como las inversiones térmicas, pueden agravar este problema en determinadas épocas ya que dificultan la renovación del aire y la eliminación de los contaminantes.

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.

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.

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, inducidos por la luz solar, en un complejo sistema de reacciones que acaba formando ozono. 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), formaldehído, etc.

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

PREVENCIÓN DEL SMOG

Entre las medidas de prevención tenemos:

Utilizar más los transportes públicos, la bicicleta o ir caminando.

Usar motores con tecnologías poco contaminantes, por ejemplo, motores que funcionan con hidrógeno, o eléctricos.

Sustituir los combustibles actuales por combustibles menos contaminantes, por ejemplo, gas natural, alcoholes, hidrógeno, etc.

Mejorar la eficiencia de los motores para que se puedan hacer más kilómetros con menos litros de combustible. Existen ya prototipos que hacen entre 25 y 50 km (y algunos más) por litro de combustible y que podrían suponer un gran ahorro. Estos automóviles tienen unas prestaciones de velocidad, aceleración, potencia, etc. suficientes para una utilización normal, pero criterios comerciales y falta de decisión por parte de los gobiernos para apoyar este tipo de tecnologías frenan su implantación.

Modificar el motor para que se reduzcan sus emisiones. En los motores actuales las emisiones de monóxido de nitrógeno e hidrocarburos se reducen a base de usar una mezcla de gasolina con exceso de aire, pero con la contrapartida de que con este tipo de mezcla aumentan las emisiones de óxidos de nitrógeno. Se está trabajando en el desarrollo de un nuevo motor que queme una mezcla pobre (con exceso de aire en relación a la gasolina) pero que reduzca las emisiones de óxidos de nitrógeno en un 70% u 80%

Aumentar las tarifas e impuestos que deben pagar los coches más contaminantes o incentivar su cambio por otros nuevos.

Poner impuestos a los automóviles nuevos proporcionales a los contaminantes que emitan. Esto impulsaría a los fabricantes de automóviles a reducir las emisiones y animaría a los compradores a adquirir vehículos menos contaminantes. También se podría dar incentivos económicos a los fabricantes de coches que contaminen poco y consuman poca gasolina, mientras se grava más a los muy contaminadores o consumidores de gasolina.

Crear zonas peatonales en el centro de las ciudades y, en general, restringir la circulación de vehículos particulares en algunas zonas de las ciudades.

Para prevenir los efectos del smog, es necesario evitar su inhalación. Claro que viviendo en una ciudad con smog esto es imposible, ya que lo mejor sería no respirar por las calles. Pero sí se pueden tomar algunas precauciones.

Debido a que el smog es más intenso por la tarde, es recomendable practicar ejercicios físicos al aire libre sólo por las mañanas  o a altas horas de la noche, cuando el aire está más limpio. Cuanto más intenso es el esfuerzo, mayor es la intoxicación por smog, debido a la intensidad de las respiraciones que se realizan.

Si bien es sano que los niños jueguen al aire libre, no lo es en una ciudad con smog. Por eso, lamentablemente si vives en una ciudad con este problema ambiental debes restringir las horas de juego de los niños en el exterior del hogar.

Es necesario también evitar las zonas con mayor tráfico y humos, y no realizar ejercicios físicos en las mismas. Algunas personas optan por el uso de mascarillas, y las hay específicas para las distintas sustancias que contaminan el aire, para las personas que corren peligro de vida por el smog es la única opción segura para salir a la calle.

LA CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS

La contaminación hídrica o contaminación del agua es una modificación de esta, generalmente provocada por el ser humano, que la vuelve impropia o peligrosa para el consumo humano, la industria, la agricultura, la pesca y las actividades recreativas, así como para los animales y la vida natural.1

Si bien la contaminación de las aguas puede provenir de fuentes naturales (como, por ejemplo, la ceniza de un volcán)2 la mayor parte de la contaminación actual proviene de actividades humanas. El desarrollo y la industrialización suponen un mayor uso de agua, una gran generación de residuos, muchos de los cuales van a parar al agua y el uso de medios de transporte fluvial y marítimo que en muchas ocasiones, son causa de contaminación de las aguas. Las aguas superficiales son en general más vulnerables a la contaminación de origen antropogénico que las aguas subterráneas, por su exposición directa a la actividad humana. Por otra parte una fuente superficial puede restaurarse más rápidamente que una fuente subterránea a través de ciclos de escorrentía estacionales. Los efectos sobre la calidad serán distintos para lagos y embalses que para ríos, y diferentes para acuíferos de roca o arena y grava.

Principales contaminantes de las aguas

Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), el agua está contaminada cuando su composición se haya alterado de modo que no reúna las condiciones necesarias para ser utilizada beneficiosamente en el consumo del hombre y de los animales. En los cursos de agua, los microorganismos descomponedores mantienen siempre igual

el nivel de concentración de las diferentes sustancias que puedan estar disueltas en el medio. Este proceso se denomina auto depuración del agua. Cuando la cantidad de contaminantes es excesiva, la autodepuración resulta imposible.

Los principales contaminantes del agua son los siguientes:

Basuras, desechos químicos de las fábricas, industrias, etc. Aguas residuales y otros residuos que demandan oxígeno (en su mayor parte

materia orgánica, cuya descomposición produce la desoxigenación del agua). Agentes patógenos, tales como bacterias, virus, protozoarios, parásitos que

entran al agua provenientes de desechos orgánicos, que incluyen heces y otros materiales que pueden ser descompuestos por bacterias aerobias.

Nutrientes vegetales que pueden estimular el crecimiento de las plantas acuáticas. Éstas, a su vez, interfieren con los usos a los que se destina el agua y, al descomponerse, agotan el oxígeno disuelto y producen olores desagradables.

Productos químicos, incluyendo los pesticidas, diversos productos industriales, las sustancias tensoactivas contenidas en los detergentes, y los productos de la descomposición de otros compuestos orgánicos.

Petróleo, especialmente el procedente de los vertidos accidentales. Minerales inorgánicos y compuestos químicos. Sedimentos formados por partículas del suelo y minerales arrastrados por las

tormentas y escorrentías desde las tierras de cultivo, los suelos sin protección, las explotaciones mineras, las carreteras y los derribos urbanos.

Sustancias radioactivas procedentes de los residuos producidos por la minería y el refinado del uranio y el torio, las centrales nucleares y el uso industrial, médico y científico de materiales radiactivos.

El calor también puede ser considerado un contaminante cuando el vertido del agua empleada para la refrigeración de las fábricas y las centrales energéticas hace subir la temperatura del agua de la que se abastecen.

Vertimiento de aguas servidas. La mayor parte de los centros urbanos vierten directamente los desagües (aguas negras o servidas) a los ríos, a los lagos y al mar. Los desagües contienen excrementos, detergentes, residuos industriales, petróleo, aceites y otras sustancias que son tóxicas para las plantas y los animales acuáticos. Con el vertimiento de desagües, sin previo tratamiento, se dispersan agentes productores de enfermedades (bacterias, virus, hongos, huevos de parásitos, amebas, etc.).

Vertimiento de basuras y desmontes en las aguas. Es costumbre generalizada en el país el vertimiento de basuras y desmontes en las orillas del mar, los ríos y los lagos, sin ningún cuidado y en forma absolutamente desordenada. Este problema se produce especialmente cerca de las ciudades e industrias. La basura contiene plásticos, vidrios, latas y restos orgánicos, que o no se

descomponen o al descomponerse producen sustancias tóxicas (el hierro produce óxido de hierro), de impacto negativo.

Vertimiento de relaves mineros. Esta forma de contaminación de las aguas es muy difundida y los responsables son los centros mineros y las concentradoras. Los relaves mineros contienen fierro, cobre, zinc, mercurio, plomo, arsénico y otras sustancias sumamente tóxicas para las plantas, los animales y el ser humano. Otro caso es el de los lavaderos de oro, por el vertimiento de mercurio en las aguas de ríos y quebradas.

Vertimiento de productos químicos y desechos industriales. Consiste en la deposición de productos diversos (abonos, petróleo, aceites, ácidos, soda, aguas de formación o profundas, etc.) provenientes de las actividades industriales.

Ruido de construcciones marítimas, barcos y pozos petroleros producen ondas sonoras no naturales que afectan la forma de vida de animales que se comunican por medio de la ecolocación como la ballena y el delfín.

Tipos de contaminantes del agua

Los contaminantes del agua se pueden clasificar de diferentes maneras. Una posibilidad bastante usada es agruparlos en los siguientes ocho grupos:

a) Microorganismos patógenos: son los diferentes tipos de microorganismos (bacterias, virus, protozoos y otros organismos microscópicos) que transmiten enfermedades como el cólera, tifus, gastroenteritis diversas, hepatitis, etc. En los países en vías de desarrollo las enfermedades producidas por estos patógenos son uno de los motivos más importantes de muerte prematura, sobre todo de niños. Normalmente estos microbios llegan al agua en las heces y otros restos orgánicos que producen las personas infectadas. Por esto, un buen índice para medir la salubridad de las aguas, en lo que se refiere a estos microorganismos, es el número de bacterias coliformes presentes en el agua. La OMS (Organización Mundial de la Salud) recomienda que en el agua para beber haya 0 colonias de coliformes por 100 ml de agua.

b) Desechos orgánicos: son el conjunto de residuos orgánicos producidos por los seres humanos, ganado, etc. Incluyen heces y otros materiales que pueden ser descompuestos por bacterias aeróbicas, es decir en procesos con consumo de oxígeno. Cuando este tipo de desechos se encuentran en exceso, la proliferación de bacterias agota el oxígeno, y ya no pueden vivir en esta agua peces y otros seres vivos que necesitan oxígeno. Buenos índices para medir la contaminación por desechos orgánicos son la cantidad de oxígeno disuelto, OD, en agua, o la DBO (Demanda biológica de oxígeno).

c) Sustancias químicas inorgánicas: en este grupo están incluidos ácidos, sales y metales tóxicos como el mercurio y el plomo. Si están en cantidades altas pueden causar graves daños a los seres vivos, disminuir los rendimientos agrícolas y corroer los equipos que se usan para trabajar con el agua.

d) Nutrientes vegetales inorgánicos: Nitratos y fosfatos son sustancias solubles en agua que las plantas necesitan para su desarrollo, pero si se encuentran en cantidad excesiva inducen el crecimiento desmesurado de algas y otros organismos provocando la eutrofización de las aguas. Cuando estas algas y otros vegetales mueren, al ser descompuestos por los microorganismos, se agota el oxígeno y se hace imposible la vida de otros seres vivos. El resultado es un agua maloliente e inutilizable.

e) Compuestos inorgánicos: Muchas moléculas inorgánicas como petróleo, gasolina, plásticos, plaguicidas, disolventes, detergentes, etc. acaban en el agua y permanecen, en algunos casos, largos períodos de tiempo, al ser productos fabricados por el hombre, tienen estructuras moleculares complejas difíciles de degradar por los microorganismos.

f) Sedimentos y materiales suspendidos: Muchas partículas arrancadas del suelo y arrastradas a las aguas, junto con otros materiales que hay en suspensión en las aguas, son, en términos de masa total, la mayor fuente de contaminación del agua. La turbidez que provocan en el agua dificulta la vida de algunos organismos, y los sedimentos que se van acumulando destruyen sitios de alimentación o desove de los peces, rellenan lagos o pantanos y obstruyen canales, ríos y puertos.

g) Sustancias radiactivas: Hay isotopos radiactivos solubles pueden estar presentes en el agua y, a veces, se pueden ir acumulando a los largo de las cadenas tróficas, alcanzando concentraciones considerablemente más altas en algunos tejidos vivos que las que tenían en el agua.

h) Contaminación térmica: El agua caliente liberada por centrales de energía o procesos industriales eleva, en ocasiones, la temperatura de ríos o embalses con lo que disminuye su capacidad de contener oxígeno y afecta a la vida de los organismos

Prevención de la contaminación del agua.

Actualmente nuestra sociedad mundial está viviendo una crisis que no solo afecta a nuestra economía sino también a nuestra educación por lo tanto ésta merma en la educación se ve reflejada desde un nivel básico pasando por un medio superior y llegando hasta un superior.

Así pues, la manera más efectiva de combatir ésta problemática es corrigiéndola desde un nivel básico, son muchas las estrategias pedagógicas orientadas a la prevención de la contaminación del agua, entre ellas están programas interactivos computacionales, los cuales de una manera didáctica enseñan al niño cómo no contaminar el agua directa o indirectamente; esto no solo se limita a las TIC’s (Tecnologías de la Información y la Comunicación) sino también puede aplicarse a la creatividad, ejemplos lo son: la creación de historietas o cuentos, principalmente orientados a que el niño cree sus propias maneras de prevención y así desarrollar un

nivel más alto de inteligencia que consecuentemente sirva para desarrollar, en esa misma temática, una resolución de problemas en diversas ramificaciones.

Métodos De Prevención:

Eliminar la descarga de contaminantes tóxicos a las aguas costeras. Utilizar sistemas separados de eliminación y conducción de aguas pluviales y

aguas negras. Usar y desperdiciar menos agua potable. Prohibir que se tiren al mar los sedimentos de las aguas negras y los

materiales peligrosos de dragados. Proteger las áreas de costa que ya están limpias. Reducir la dependencia sobre el petróleo. Usar los métodos indicados para evitar la contaminación por petróleo. Prohibir el arrojar artículos de plástico y basura desde las embarcaciones de

transporte marítimo. Disponer controles más estrictos sobre la aplicación de plaguicidas y

fertilizantes Prohibir la disposición de desechos peligrosos en rellenos sanitarios por

inyección en pozos profundos. Monitorear los acuíferos. Requerir que las personas que usan pozos privados para obtener agua de

beber, hagan que se examine ese líquido una vez al año

CONTROL Y TRATAMIENTO DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA

Métodos actuales para el tratamiento de las aguas residuales

El único objetivo de este artículo es proporcionar una visión conceptual de los métodos de tratamiento de aguas residuales que se utilizan actualmente en el mundo, sin describir con detalle los aspectos técnicos, que pueden consultarse en la obra de Metcalf y Eddy (1991).

Las aguas residuales municipales y algunos residuos industriales y comerciales se procesan mediante sistemas que normalmente utilizan tratamientos primarios, secundarios y terciarios:

Sistema de tratamiento primario: Tratamiento previo - Sedimentación primaria - Desinfección (cloración) - Efluente

Sistema de tratamiento secundario: Tratamiento previo - Sedimentación primaria - Unidad biológica - Sedimentación secundaria - Desinfección (cloración) - Vertido a un curso de agua

Sistema de tratamiento terciario: Tratamiento previo - Sedimentación primaria - Unidad biológica - Sedimentación secundaria - Unidad terciaria - Desinfección (cloración) - Vertido a un curso de agua

Tratamiento primario

El objetivo básico del tratamiento primario de las aguas residuales municipales, que contienen residuos domésticos mezclados con algunos residuos industriales y comerciales, es eliminar las partículas sólidas en suspensión y clarificar las aguas residuales para poder aplicarles un tratamiento biológico. Después de algunos tratamientos previos como cribado, eliminación de arenas y trituración, el proceso principal del tratamiento primario consiste en dejar que las aguas residuales sedimenten en grandes tanques de sedimentación durante períodos de hasta varias horas.

Este proceso elimina entre el 50 y el 75 % del contenido total de sólidos, que se depositan en el fondo del tanque formando lodos que se recogen y tratan aparte. El efluente por desbordamiento de este proceso se somete seguidamente a un tratamiento secundario.

En algunos casos se utilizan productos químicos para mejorar la calidad del tratamiento primario.

Tratamiento secundario

El tratamiento secundario elimina la materia orgánica suspendida o disuelta en las aguas residuales que no ha sido eliminada con el tratamiento primario. Para el tratamiento secundario suelen utilizarse filtros depercolación, sistemas de contacto biológico como los bio-discos, activación de lodos, estanques de estabilizaciónde residuos, estanques aireados y métodos deaplicación terrestre, como los sistemas de humedales. Todos estossistemas utilizan procesos biológicos de uno u otro tipo. A continuaciónse describen brevemente los procesos más utilizados enla práctica.

Sistemas de contacto biológico. Aunque los filtros de percolaciónconstituyen uno de los métodos más antiguos para el tratamientosecundario, todavía se siguen utilizando ampliamente tras haberperfeccionado las técnicas de aplicación. En este tipo desistemas, el efluente de los tanques primarios se aplica de formauniforme a un lecho filtrante de materiales, como piedras o plásticosintético. La distribución uniforme del efluente se consigue percolando el líquido a través de un conducto perforado quegira sobre el lecho de manera intermitente o continua, según elproceso deseado. Dependiendo de la proporción entre el contenidoorgánico e hídrico, los filtros de percolación puedeneliminar hasta el 95 % de la materia orgánica, cuyo contenido sedetermina generalmente como demanda bioquímica de oxígeno

(DBO). Existen otros sistemas de contacto biológicos másmodernos que consiguen unas tasas de eliminación similares,algunos de los cuales ofrecen ventajas especiales, sobre todocuando se utilizan en determinadas circunstancias de limitaciónde espacio, clima, etc. Debe recordarse que para completar elproceso es necesario disponer de un segundo tanque de sedimentación.

En la sedimentación secundaria se retira del fondoun sedimento llamado lodo de humus y el desbordamiento deltanque se descarga como efluente secundario.

Lodos activados. En la forma más habitual de esteproceso biológico,el efluente del tratamiento primario fluye a un tanque quecontiene una suspensión biológica denominada lodo activado.

Esta mezcla recibe el nombre de sólidos suspendidos en solución mixta (MLSS) y permanece en contacto normalmente durantevarias horas, un día o más, dependiendo de los resultadosdeseados. Durante este tiempo, la mezcla se airea y se agita paraconseguir una actividad biológica aeróbica. Cuando finaliza elproceso, una parte de la mezcla (MLSS) se devuelve al tanque deaireación para que continúe el proceso de activación biológica.

La sedimentación secundaria se realiza después de la fase deactivación de lodos para sedimentar la suspensión de lodo activadoy descargar un agua clarificada como efluente. Esteproceso es capaz de eliminar hasta el 95 % del DBO del influente.

Tratamiento terciario

Cuando se desea un nivel más alto de eliminación de contaminantespuede utilizarse un tercer nivel de tratamiento,que consiste en filtros de arena, estanques de estabilización,métodos de vertido controlado, sistemas de humedales y otrossistemas que consiguen un mayor grado de estabilización delefluente secundario.