La contaminación atmosférica

Composición del aire

• La composición del aire ha cambiado a lo largo de millones de años.

Importancia del aire para la vida

• Los seres vivos respiran oxígeno y expulsan dióxido de carbono.
• Las plantas asimilan CO2 y regeneran oxígeno durante la fotosíntesis.

Efecto del CO2 en el medio ambiente

• El aumento anual del 0.5% de CO2 debido a actividades humanas incrementa el efecto invernadero.

Componentes del aire

• El vapor de agua varía entre 0.01% y 5% y influye en la temperatura.
• Componentes menores como H2S, SO2 y CO provienen de volcanes.
• Partículas como polvo, sal y cenizas volcánicas participan en la formación de nubes.

Evaluación de la calidad del aire

• La calidad del aire se evalúa mediante niveles de inmisión, que son las concentraciones medias de contaminantes en el aire durante un período específico.
• Los contaminantes provienen de fuentes naturales (volcanes, incendios forestales, descomposición orgánica) y antropogénicas (transporte, combustión de carburantes, procesos industriales, eliminación de residuos).

Contaminantes del aire

• Se dividen en primarios y secundarios.
• Los primarios se emiten directamente a la atmósfera y incluyen aerosoles, óxidos de azufre, monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno, hidrocarburos, ozono y dióxido de carbono.
• Los secundarios se forman a partir de reacciones químicas y fotoquímicas de los contaminantes primarios en la atmósfera, causando fenómenos como el smog fotoquímico, la lluvia ácida y la destrucción de la capa de ozono.

Contaminantes específicos

• Monóxido de carbono: Origen: procesos de descomposición bacteriana y combustión incompleta en motores. Características: gas de vida relativamente larga, se acumula en el aire de grandes ciudades.
• Dióxido de carbono: Origen: combustión de combustibles fósiles y biomasa vegetal. Distribución: 50% permanece en la atmósfera, 14% en océanos, 36% en la biosfera. Consecuencias: posibles cambios climáticos por aumento de su concentración.
• Óxidos de azufre: Origen: combustión de carbón y fuel, procesos metalúrgicos. Características: vida corta, muy reactivos, presentes en pequeñas cantidades sin contaminación. Efectos: formación de aerosoles, acidificación de precipitaciones y agua superficial, efecto corrosivo.
• Óxidos de nitrógeno: Origen: combustiones a altas temperaturas, como en motores de explosión. Características: el peróxido de nitrógeno es altamente tóxico y se convierte en ácido nítrico, formando aerosoles de nitratos al reaccionar con amoníaco.
• Hidrocarburos: Origen: diversas fuentes, especialmente combustión. Características: numerosos y producen efectos indirectos al reaccionar en la atmósfera. Efectos: generan radicales libres que causan smog fotoquímico.
• Halocarburos: Usos: refrigerantes, propelentes de pulverizantes, disolventes en la producción de espumas. Impacto: llegan inalterados a la estratosfera, donde la radiación ultravioleta libera átomos de cloro que destruyen el ozono, convirtiéndolo en oxígeno molecular.

Concentración de contaminantes en áreas urbanas e industriales

• La concentración de contaminantes varía según las condiciones meteorológicas que influyen en su dispersión.
• La difusión horizontal de contaminantes depende de la dirección y velocidad de los vientos.
• La difusión vertical de contaminantes depende de la estabilidad o inestabilidad atmosférica.

Difusión horizontal

• La difusión horizontal implica el transporte de contaminantes por el viento, dispersándolos y afectando las zonas expuestas.
• Vientos más rápidos reducen las concentraciones de contaminantes en el suelo.
• Los vientos fuertes que chocan perpendicularmente con montañas, valles o edificios altos pueden formar zonas de acumulación de contaminantes, limitando la dispersión.

Difusión vertical

• La difusión vertical de contaminantes depende de la estabilidad atmosférica, determinada por la variación de temperatura.
• La estabilidad atmosférica se clasifica en tres tipos según el gradiente vertical de temperatura.
• En una atmósfera inestable, los movimientos verticales del aire facilitan la dispersión de contaminantes.
• En una atmósfera estable, la dispersión vertical es limitada.
• Una temperatura que disminuye exactamente 1°C por cada 100 metros indica una estabilidad neutral con dispersión moderada de contaminantes.

Efectos de la contaminación atmosférica en la salud

• La contaminación atmosférica afecta a millones de personas, especialmente en áreas urbanas e industriales, con emisiones de polvo y gases corrosivos que deterioran la calidad del aire y amenazan la salud humana y vegetal.
• La exposición prolongada a contaminantes en el aire presenta riesgos significativos para la salud humana, aumentando el riesgo con la concentración y tiempo de exposición.

Efectos en la salud respiratoria

• La contaminación atmosférica se vincula con bronquitis crónica, aumentando la producción de flemas y dificultando la respiración, especialmente con concentraciones superiores a 500 µg/m3 de SO2 y partículas en suspensión.
• Concentraciones superiores a 500 µg/m3 de SO2 y partículas en suspensión agravan las enfermedades pulmonares.

Efectos del monóxido de carbono

• El monóxido de carbono en concentraciones elevadas afecta la salud al combinar con la hemoglobina, formando carboxihemoglobina y reduciendo el transporte de oxígeno.
• Concentraciones superiores al 100 ppm afectan la función psicomotora, causando cansancio, cefaleas y alteraciones de la coordinación, mientras que saturaciones por encima del 5% provocan cambios cardíacos y pulmonares.

Efectos de los óxidos de nitrógeno

• Los óxidos de nitrógeno, especialmente NO2, son tóxicos y afectan principalmente al tracto respiratorio en humanos y animales.
• Concentraciones medias de NO2 de 190 µg/Nm3 que excedan el 40% de los días incrementan las infecciones respiratorias en la población expuesta.

Otros efectos de la contaminación atmosférica

• Los oxidantes fotoquímicos causan irritación ocular y mucosa, afectando principalmente a personas con problemas respiratorios.
• El hidrocarburo benzopireno es un anillo aromático policíclico cancerígeno muy común en la atmósfera de las zonas urbanas.
• Los metales tóxicos en el aire, como el plomo, representan una amenaza para la salud al inhalarse en cantidades suficientes, afectando la inteligencia y causando daños neurológicos, especialmente en niños y fetos de madres gestantes.