Contaminación atmosférica

Normalmente el aire es invisible, no tiene olor y no se siente su peso. Con facilidad se asume que siempre existirá y que estará limpio. Sólo cuando está sucio se valora su existencia y su posible impacto en la salud.

La contaminación de la atmósfera es producida por residuos o productos secundarios gaseosos, sólidos o líquidos, que pueden poner en peligro la salud del hombre y la salud y bienestar de las plantas y animales, atacar a distintos materiales, reducir la visibilidad o producir olores desagradables.

La atmósfera, que protege a la Tierra del exceso de radiaciones ultravioletas y permite la existencia de vida, es una mezcla gaseosa de nitrógeno (78%) y oxígeno (21%). El 1% restante lo forman el argón (0,9%), el dióxido de carbono (0,03%), distintas proporciones de vapor de agua, y trazas de hidrógeno, ozono, metano, monóxido de carbono, helio, neón, kriptón y xenón.

Cuando la atmósfera se encuentra en su estado óptimo es un sistema autosuficiente, con una sabiduría increíble, capaz de adaptarse a cualquier cambio. Si perdiera esta capacidad, la vida en la Tierra sería imposible. Esta situación puede compararse con el sistema inmunológico del ser humano: constituye una defensa contra ataques externos y, hasta ahora, ha funcionado bien. Sin embargo, su capacidad de carga no es ilimitada y el hombre, por desgracia, la está llevando hasta un punto en el que no podrá reparar sus heridas.

Los gases de invernadero le han ocasionado graves lesiones; los clorofluorocarbonos (CFC) de refrigeradores y extinguidores le han provocado perforaciones y los óxidos de nitrógeno y azufre de automóviles y fábricas causan su acidificación. La esperanza de vida de una criatura cuyo sistema inmunológico está lesionado es poco alentadora.

Algunas definiciones

– Contaminación extradomiciliaria: Se produce en el medio ambiente, al aire libre.

– Contaminación intradomiciliaria: Aquella que se produce al interior del hogar o de cualquier recinto cerrado.

– Contaminante: toda sustancia química o sus compuestos o derivados, agentes físicos y biológicos que al juntarse con el aire pueden alterar o modificar sus características naturales o las del ambiente.

– Contaminantes primarios: aquellos emitidos en la fuente, por ejemplo monóxido de carbono (CO), óxidos de azufre (SOx), material particulado respirable (MP10).

– Contaminantes secundarios: aquellos que se forman en el aire a partir de distintas reacciones químicas o fotoquímicas de los contaminantes primarios, por ejemplo, ozono (O3).

El plan de la Conama

La Comisión Nacional del Medio Ambiente (Conama) ha planteado un Plan de Prevención y Descontaminación atmosférica de la Región Metropolitana de Santiago. Su objetivo es alcanzar niveles de emisiones contaminantes que no generen daño a la población.

El Plan de Prevención y Descontaminación ha considerado un tiempo para lograr reducir y mejorar la calidad del aire, basándose en la experiencia de otros países que han tenido este problema.

Efectos de la contaminación

La exposición a los contaminantes atmosféricos provoca diversos efectos en la salud, dependiendo de factores como su nivel de concentración, los tiempos de exposición, la acción sinérgica de dos o más contaminantes y otros efectos de largo plazo. También influye la susceptibilidad de la población expuesta, donde los grupos más afectados son niños, ancianos y los enfermos respiratorios crónicos.

Un dramático ejemplo de estos efectos fue lo ocurrido en 1952 en Gran Bretaña, donde el smog que cubría la ciudad mató a casi 4000 personas en apenas dos semanas debido a un episodio crítico de contaminación, provocado por la combinación de una densa niebla y una baja capa de inversión térmica que impidió la normal dispersión de los contaminantes.

Y es que la contaminación del aire puede causar la muerte en una situación de exposición a niveles muy altos, ya sea al interior de un recinto o en al ambiente, o bien, puede constituir un factor agudizante de una patología ya presentada (asma por ejemplo), lo que en la Región Metropolitana habitualmente se corrobora en los centros de atención primaria de urgencia.

Capa de Ozono

El ozono es una molécula muy inestable que se encuentra distribuida en la atmósfera de la Tierra, especialmente se concentra a una altura de 48 km. Dependiendo de dónde resida el ozono puede ser benéfico para la vida en el planeta o puede ser nocivo para todos.

Cuando está a una altura de 24 km, el ozono se convierte en un escudo protector de los rayos provenientes del sol, pero a una altura menor, se convierte en un contaminante dañino para los tejidos animales y vegetales.

El ozono es una forma de oxígeno.

El oxígeno se presenta en tres diferentes formas:

– En la atmósfera como átomos de oxígeno (O): El oxígeno atómico (O) es la forma más simple de oxígeno. Los átomos existen como unidades separadas. La mayoría de este oxígeno se encuentra en la atmósfera más alta.
– Como moléculas de oxígeno (O2): El oxígeno molecular (O2) contiene dos átomos de oxígeno que están unidos. Es la forma natural del oxígeno y existe en la baja atmósfera.
– Como ozono (O3): El ozono (O3) son moléculas que contienen tres átomos de oxígeno unidos todos juntos. Se crea en la estratosfera donde los rayos solares de energía golpean a las moléculas de O2 y causan que la molécula se rompa y se parta.
Si uno de los átomos se encuentra con otro O2 se une con el formando ozono (O3). El ozono es también roto naturalmente en la estratosfera. En la atmósfera, el ozono es roto por las emisones solares y por reacciones químicas con varios componentes conteniendo mitrógeno, hidrógeno y cloro. Estos elementos químicos se encuentran en pequeñas cantidades en la atmósfera. Así la concentración total del ozono se mantiene constante siempre.

¿Que problemas existen actualmente con la capa de ozono?

Actualmente existe un problema que se conoce como adelgazamiento de la capa de ozono y que puede tener consecuencias muy graves para nuestro planeta. Los científicos han detectado variaciones en la cantidad de Ozono que van más allá de los cambios naturales y que tienen su origen en la actividad del hombre.

Ocurre que hace más de 50 años comenzamos a utilizar algunas sustancias químicas que destruyen el ozono y están haciendo que el escudo del que hablábamos se esté debilitando.

Sus nombres pueden ser difíciles de recordar pero para que los sepas te los vamos a nombrar. Los CFCs son los CloroFluoroCarbonos, que se utilizan como refrigerantes, solventes, agentes espumantes y algunas cosas más. Otros compuestos que afectan la capa de ozono por contener cloro (Cl) son el Metil cloroformo (solvente) y el Tetracloruro de carbono (químico industrial). Por otro lado hay sustancias que afectan el ozono por contener bromo (Br). Entre estos, los más comunes son los halones, utilizados para extinguir el fuego.

Lo que pasa es que estas sustancias son muy estables por lo que son dispersadas por el viento y llegan a la estratosfera (donde se encuentra la capa de ozono). Mientras que estas moléculas no se rompen no pasa nada, pero cuando se encuentran con los rayos UV se parten… y ahí empieza el problema. Al partirse liberan cloro (Cl) o bromo (Br) atómico -dependiendo de la sustancia- y estos son los que destruyen el ozono.

Existen otras fuentes que contienen cloro y bromo (las piletas de natación, los volcanes, el mar, distintos procesos industriales) pero estas no alcanzan la estratosfera porque se combinan con agua y caen en forma de lluvia.

Algunos organismos marinos y grandes incendios pueden generar cloro que alcance nuestro ozono pero son responsables de tan sólo el 15% del cloro generado. El resto es obra del hombre…

Para los CFCs, halones y demás compuestos no hay mecanismos de limpieza naturales en la troposfera (parte más baja de la atmósfera ) por lo que eventualmente llegan a la capa de ozono.

El cloro y el bromo rompen las moléculas de O3 y, si bien se sigue produciendo ozono naturalmente en la estratosfera, es más la cantidad que se destruye que la que se construye. Y es así como vamos perdiendo este poderoso escudo que nos protege de los rayos UV-B (a menor cantidad de ozono, menor protección).

¡¡¡Imagínate que un átomo de cloro puede destruir cerca de 100.000 moléculas de ozono!!!

Pero seguramente habrás oído hablar del agujero de ozono. Se conoce con ese nombre al sector en el que el adelgazamiento de la capa es mayor: la Antártida.

Si bien es muy difícil comprender los procesos químicos y meteorológicos que llevan a que se produzca en el Polo Sur y no en otro lado (aunque el Polo Norte ha comenzado a ser afectado también), lo cierto es que el problema es muy grave. Piensa que se han llegado a registrar disminuciones de hasta el 60% en la cantidad de ozono estratosférico…

Si tenemos en cuenta que por cada 1% menos de ozono hay un 1% más de incidencia de los rayos UV-B sobre la superficie de la tierra, nos damos cuenta que el problema es muy serio. (Fuente: Explora)

Cambio climático

El cambio climático afecta a todos los aspectos de nuestra vida diaria, el transporte, la calefacción o incluso nuestra dieta. Cada vez que encendemos la calefacción eléctrica o de gas, estamos directa o indirectamente quemando combustibles fósiles y emitiendo gases de efecto invernadero.

Cuando utilizamos el auto, éste emite CO2 de la bencina que quema el motor, además de gases que producen ozono de bajo nivel, el cual es otro gas de efecto invernadero. Cuando comemos carne o arroz, estamos indirectamente contribuyendo a la producción de metano originado por las vacas o proveniente de los arrozales. Cuando desechamos materia orgánica como comida, sobras y papel, ésta se descompone en vertederos de basura y produce metano. Cuando compramos frigoríficos que usan clorofluoruro de hidrógeno (CFH), éste es uno de los gases de efecto invernadero más contaminante. Si englobamos todo esto, el problema es sobrecogedor y difícil de atajar, pero por otra parte, se pueden llevar a cabo acciones a través de múltiples facetas y comportamientos de la vida diaria…

¿Por qué está cambiando el clima?

El cambio climático es la alteración de los climas a nivel mundial. Significa que nuestra tierra se está calentando gradualmente en un proceso dañino llamado calentamiento global. Los últimos años han sido los más calurosos y los científicos especializados anuncian que las temperaturas seguirán aumentando. La mayoría de los expertos está de acuerdo con que los humanos ejercemos un impacto directo sobre este proceso de calentamiento, conocido como el «efecto invernadero».

¿Qué es el efecto invernadero?

La atmósfera de la Tierra está compuesta de muchos gases. Los que más abundan son el nitrógeno y el oxígeno (este último es el que necesitamos para respirar). El resto, menos de una centésima parte, son gases llamados «de invernadero«. No los podemos ver ni oler, pero están allí. Algunos de ellos son el dióxido de carbono, el metano y el dióxido de nitrógeno.

El efecto invernadero es una condición natural de la atmósfera, pero la generación de los gases de invernadero aumenta cada día debido principalmente a la industrialización.

En pequeñas concentraciones, estos gases son vitales para nuestra supervivencia. Cuando la luz solar llega a la Tierra, un poco de esta energía se refleja en las nubes; el resto atraviesa la atmósfera y llega al suelo. Gracias a esta energía, por ejemplo, las plantas pueden crecer y desarrollarse.

Pero no toda la energía del Sol es aprovechada en la Tierra; una parte es «devuelta» al espacio. Como la Tierra es mucho más fría que el Sol, no puede devolver la energía en forma de luz y calor. Por eso la envía de una manera diferente, llamada «infrarroja». Un ejemplo de energía infrarroja es el calor que emana de una estufa eléctrica antes de que las barras comiencen a ponerse rojas.

Los gases de invernadero absorben esta energía infrarroja como una esponja, calentando tanto la superficie de la Tierra como el aire que la rodea. Si no existieran los gases de invernadero, el planeta sería cerca de 30 grados más frío de lo que es ahora. En esas condiciones, probablemente la vida nunca hubiera podido desarrollarse. Esto es lo que sucede, por ejemplo, en Marte.

Marte tiene casi el mismo tamaño de la Tierra, y está a una distancia del Sol muy similar, pero es tan frío que no existe agua líquida (sólo hay hielo), ni se ha descubierto vida de ningún tipo. Esto es porque su atmósfera es mucho más delgada y casi no tiene gases de invernadero. Por otro lado, Venus tiene una atmósfera muy espesa, compuesta casi en su totalidad por gases de invernadero. ¿El resultado? Su superficie es 500ºC más caliente de lo que sería sin esos gases.

Por lo tanto, es una suerte que nuestro planeta tenga la cantidad apropiada de gases de invernadero.

El efecto de calentamiento que producen los gases se llama efecto invernadero: la energía del Sol queda atrapada por los gases, del mismo modo en que el calor queda atrapado detrás de los vidrios de un invernadero.

Según un estudio, publicado por la revista Nature, la primavera es más larga debido en parte al efecto invernadero. Este estudio afirma que desde principios de 1980 la primavera se adelanta y la vegetación crece con mayor vigor en las latitudes septentrionales; esto se debe al calentamiento global que ha afectado a una gran parte de Alaska, Canadá y el norte de Asia y Europa, que a su vez está relacionado con el efecto invernadero de origen humano (teoría según la cual la población humana ha contribuido a la concentración de gases, tales como el dióxido de carbono, en la atmósfera).

Mediante el uso de imágenes obtenidas a través de satélites climáticos, los científicos proporcionan pruebas del cambio climático y aportan datos significativos para el estudio del calentamiento global del planeta.

¿Sabes cuáles serán las consecuencias del cambio climático?

A medida que el planeta se calienta gradualmente se van produciendo diversas alteraciones, como el derretimiento de los cascos polares. Cuando el calor del sol llega a los polos, es reflejado de nuevo hacia el espacio. Al derretirse los cascos polares, será menor la cantidad de calor que se refleje, lo que hará que la tierra se caliente aún más.

El calentamiento global también ocasionará que se evapore más agua de los océanos. El vapor de agua actúa como un gas invernadero. Así pues, habrá un mayor calentamiento. Esto contribuye al llamado «efecto amplificador«.

¿Qué podemos hacer para evitar que el cambio climático?

– Pídele a tus papás que usen menos el auto.

– Utiliza medios de trasporte público o limpios como la bicicleta.

– Habla con tu profesora  o profesor y pídele que le enseñe a tu curso más sobre el cambio climático.

¡Todos podemos contribuir a evitar el calentamiento global!

Lluvia ácida

Producto de la contaminación ambiental, la Tierra está sufriendo graves consecuencias. Una de las más preocupantes es el fenómeno denominado lluvia ácida, que consiste en la reacción entre el bióxido de azufre y el óxido de nitrógeno en la atmósfera. Ambos contaminantes son liberados por la quema de combustibles a altas temperaturas emitidos principalmente por automóviles y chimeneas industriales.

Después de que estos gases se disuelven son arrastrados por los vientos y regresan convertidos en la temida lluvia ácida. También se manifiestan en otros fenómenos naturales como son la neblina, la nieve e incluso el polvo.

El viento ha llevado estos gases a lugares donde nunca se ha producido contaminación alguna como es el caso de las selvas tropicales y bosques lluviosos dañando la flora y fauna existente.

La destrucción es irreversible. La lluvia ácida tiene un alto efecto corrosivo demostrándose que este tipo de lluvia, producto de la contaminación ambiental, ha logrado deteriorar seriamente edificios y estatuas. El legado de nuestros antepasados también corre serios riesgos.

Los efectos de la lluvia llegan también al hombre ya que los óxidos de nitrógeno obstruyen las vías respiratorias, irritando pulmones y contribuyendo al aumento de casos de neumonías y bronquitis.

La lluvia ácida provoca alteraciones en las plantas y provoca desequilibrios en los nutrientes del suelo. Si la contaminación es muy fuerte la planta o árbol no podrán defenderse provocándole la muerte a corto plazo. Los daños pueden no ser visibles pero con el tiempo comenzarán a aparecer las alteraciones provocadas por la contaminación.

Sustancias tóxicas

La mayoría de las sustancias tóxicas son productos químicos sintéticos que penetran en el medio ambiente y persisten en él durante largos períodos de tiempo.

En los vertederos de productos químicos se producen concentraciones significativas de sustancias tóxicas. Si éstas se filtran al suelo o al agua, pueden contaminar el suministro de agua, el aire, las cosechas y los animales domésticos, y han sido asociadas a defectos congénitos humanos, abortos y enfermedades orgánicas.

A pesar de los riesgos conocidos, el problema no lleva camino de solucionarse. Recientemente, se fabricaron más de 4 millones de productos químicos sintéticos nuevos en un periodo de quince años, y se crean de 500 a 1.000 productos nuevos más al año.

Hidrocarburos clorados

El uso extensivo de pesticidas sintéticos, derivados de los hidrocarburos clorados en el control de plagas, ha tenido efectos colaterales desastrosos para el medio ambiente.

Estos pesticidas organoclorados son muy persistentes y resistentes a la degradación biológica. Muy poco solubles en agua, se adhieren a los tejidos de las plantas y se acumulan en los suelos, el sustrato del fondo de las corrientes de agua y de los estanques, y la atmósfera. Una vez volatizados, los pesticidas se distribuyen por todo el mundo, contaminando áreas silvestres a gran distancia de las regiones agrícolas, e incluso en las zonas ártica y antártica.

Aunque estos productos químicos sintéticos no existen en la naturaleza, penetran en la cadena alimentaria. Los pesticidas son ingeridos por los herbívoros o penetran directamente a través de la piel de organismos acuáticos como los peces y diversos invertebrados. El pesticida se concentra aún más al pasar de los herbívoros a los carnívoros.

Radiación

Las centrales siempre liberan pequeñas cantidades de residuos nucleares en el agua y la atmósfera, pero el principal peligro es la posibilidad de que se produzcan accidentes nucleares, que liberan enormes cantidades de radiación al medio ambiente, como ocurrió en Chernobil, Ukrania, en 1986. De hecho, desde la desintegración de la Unión Soviética (URSS), el mundo ha tenido ocasión de comprobar que la contaminación de esa región por accidentes y residuos nucleares es mucho mayor de lo que se pensaba.

Un problema más grave al que se enfrenta la industria nuclear es el almacenamiento de los residuos nucleares, que conservan su carácter tóxico de 700 a 1 millón de años.

El desastre de Chernobil

El 25 de abril de 1986 explotó el cuarto reactor de la central nuclear de Chernobil, ubicada en Ucrania, en la ex Unión Soviética. Así se produjo el peor desastre nuclear de nuestros tiempos, que ha tenido enormes repercusiones sociales y económicas.

Las radiaciones escaparon hacia la atmósfera y el subsuelo. Como consecuencia de ello, quedaron miles de hectáreas rurales y de bosques inutilizadas, y se pararon muchas industrias. Pero lo mas grave fue la gran cantidad de personas muertas; muchas fueron quienes trataron de controlar la situación en el momento del accidente.

Además, hubo efectos biológicos posteriores de las radiación en las personas: enfermedades cardiovasculares, nerviosas, endocrinas, modificaciones genéticas, deformaciones, cáncer, leucemia. Algunas cifras recientes señalan, por ejemplo, que más de 13.500 niños han sido afectados con el transcurrir de los años.

Con posterioridad al accidente, la central ucraniana de Chernobil fue desmantelada y en la zonas aledañas se han mantenido los estudios biológicos y químicos para detectar los efectos de las radiaciones. El lugar se ha transformado en un centro de grandes investigaciones internacionales.

El Smog

El smog reduce la visibilidad natural y, a menudo, irrita los ojos y el aparato respiratorio. En zonas urbanas muy pobladas, la tasa de mortalidad suele aumentar de forma considerable durante periodos prolongados de smog, en particular cuando un proceso de inversión térmica crea una cubierta sobre la ciudad que no permite su disipación.

Prevención

La prevención del smog requiere el control de las emisiones de humo de las calderas y hornos, la reducción de los humos de las industrias metálicas o de otro tipo y el control de las emisiones nocivas de los vehículos y las incineradoras. Los motores de combustión interna son considerados los mayores contribuyentes al problema del smog, ya que emiten grandes cantidades de contaminantes, en especial hidrocarburos no quemados y óxidos de nitrógeno.

Componentes del smog

El número de componentes indeseables del smog es considerable, y sus proporciones son muy variables. Incluyen ozono, dióxido de azufre, cianuro de hidrógeno, hidrocarburos y los productos derivados de estos últimos por oxidación parcial. El combustible obtenido por fraccionado de carbón y petróleo produce dióxido de azufre, que se oxida con el oxígeno atmosférico formando trióxido de azufre (SO3). Éste se hidrata, a su vez, con el vapor de agua de la atmósfera para formar ácido sulfúrico (H2SO4).

El llamado smog fotoquímico, que irrita las membranas sensibles y que daña las plantas, se forma cuando los óxidos de nitrógeno de la atmósfera experimentan reacciones con los hidrocarburos excitados por radiaciones ultravioletas y otras que provienen del Sol.