Contaminantes del Aire

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Autor: Redacción Ejemplode.com, año 2017

Un contaminante es toda materia o sustancia o sus combinaciones, compuestos o derivados químicos y biológicos tales como polvo, gases, cenizas, bacterias, residuos y desperdicios y cualquier otro que al incorporarse al aire, pueden alterar o modificar sus características naturales o las del ambiente.

Siempre que se hable de contaminación del aire, se deben considerar dos situaciones:

  • La presencia de sustancias extrañas en la atmósfera
  • Los efectos negativos que estos implican en los receptores

Se podría decir que la definición de la Contaminación Atmosférica es:

La presencia en la atmósfera de sustancias extrañas o en concentraciones superiores a la habitual, que suponen una amenaza para la vida humana, vegetal ó animal, asi como su entorno, y que infiere en la comunidad para disfrute de los bienes humanos.

Contaminación del Aire

Entre los contaminantes del aire, se encuentran algunos gases, que se muestran en la siguiente tabla con la fuente de donde provienen y las cantidades que se generan. La fuente Antropogénica trata de lo que genera el ser humano con sus actividades, y la fuente Natural habla de fenómenos atmosféricos o terrestres.

Ejemplos de contaminantes del aire:

 

FUENTE

CANTIDAD (millones de Ton/año)

GAS

Antropogénica

Natural

Antro-
pogénica

Natural

Dióxido de Azufre (SO2)

Combustión de carbón, petróleo y cocido de minerales sulfurados

Volcanes

146

6-12

Sulfuro de Hidrógeno (H2S)

Procesos químicos y plantas de tratamiento de aguas

Volcanes y pantanos

3

30-100

Monóxido de Carbono (CO)

Combustión

Incendios forestales

300

>3000

Óxido Nítrico (NO)

Combustión

Acción bacteriana en suelos

50

60-270

ión Amonio (NH4+)

Tratamiento de desechos y procesos químicos

Descomposición biológica

4

100-200

Óxido Nitroso (N2O)

Indirectamente, por uso de fertilizantes nitrogenados

Acción biológica en suelos

>17

100-450

Hidrocarburos

Combustión y escape de procesos químicos

Procesos biológicos

88

CH4: 300-1600

Dióxido de Carbono (CO2)

Combustión

Descomposición biológica en los océanos

10,000

150,000

La Clasificación General de los Contaminantes del Aire es:

  • Materia particulada o partículas
  • Compuestos que contienen Azufre (S), como el Dióxido de Azufre (SO2) y el Sulfuro de Hidrógeno (H2S)
  • Compuestos Orgánicos Volátiles (Los que hierven a menos de 100°C)
  • Compuestos que contienen Nitrógeno, como los Óxidos de Nitrógeno NOx.
  • Óxidos de Carbono: Monóxido de Carbono (CO), Dióxido de Carbono (CO2)
  • Compuestos Halogenados (CloroFluoroCarbonos, Dioxinas)
  • Compuestos Radiactivos

Entre la Materia Particulada o partículas se encuentran varios tipos:

  • PST (Partículas Suspendidas Totales)
  • PM10 (Partículas menores de 10 micras)
  • PM2.5 (Partículas menores de 2.5 micras)
  • Partículas de fracción sedimentable

La Clasificación general de los contaminantes mencionada se puede agrupar en dos amplias categorías.

Contaminantes Primarios, que son los emitidos directamente por las fuentes

Contaminantes Secundarios, que son los que se forman en la atmósfera por reacciones químicas entre los contaminantes primarios y las especies químicas que se encuentran usualmente en la atmósfera.

Contaminantes primarios emergiendo de una planta industrial

Efectos de los contaminantes

A continuación se explicarán los efectos de algunos contaminantes específicos.

Partículas

“Partícula” es un término que se emplea para describir las materias sólidas y líquidas dispersas y arrastradas por el aire, mayores que las moléculas individuales (las moléculas miden aproximadamente 0.0002 micrómetros de diámetro), pero menores que 500 micrómetros.

Las partículas en este rango de tamaño tienen una vida media en suspensión que varía desde unos cuantos segundos hasta varios meses.

Las partículas menores de 0.1 micrómetros experimentan movimientos brownianos aleatorios, resultantes de la colisión con las moléculas individuales.

Las partículas entre 0.1 micrómetros y 1 micrómetro tienen velocidades de asentamiento en el aire estático, aunque finitas, son pequeñas comparadas con las velocidades del viento.

Las partículas mayores de 1 micrómetro tienen velocidades de asentamiento significativas, pero pequeñas, y las partículas por encima de aproximadamente 20 micrómetros tienen grandes velocidades de asentamiento.

Las partículas solas o en combinación con otros contaminantes representan un peligro muy grave para la salud. Los contaminantes entran principalmente al cuerpo humano por las vías respiratorias, y los daños a los órganos respiratorios pueden presentarse directamente, ya que se ha estimado que más del 50% de las partículas entre 0.01 micrómetros y 0.1 micrómetros que penetran a las cavidades pulmonares, se depositarán ahí.

Las partículas pueden tener un efecto tóxico de una o más de las tres maneras siguientes:

  • La partícula puede ser intrínsecamente tóxica, debido a sus características inherentes químicas o físicas.
  • La partícula puede interferir con 1 o más de los mecanismos que despejan usualmente el aparato respiratorio.
  • La partícula puede actuar como un conductor a una sustancia tóxica absorbida.

La matera particulada producida por fuentes incluye la sal de los océanos, cenizas volcánicas, productos de la erosión por el viento, polvo de las carreteras, desechos de incendios forestales, el polen y semillas de las plantas, así como la proveniente de vehículos motorizados, industrias, generación de energía eléctrica, calderas industriales y la incineración de desechos sólidos. 

Monóxido de Carbono (CO)

El Monóxido de Carbono es un gas inodoro e incoloro; es muy estable, y tiene una vida meda en la atmósfera de 2 a 4 meses. No parece tener efectos perjudiciales sobre la superficie de los materiales, y en concentraciones por debajo de 100 ppm no produce efectos dañinos en las plantas.

Existen muchos estudios que demuestran que altas concentraciones de CO pueden causar cambios fisiológicos, patológicos y hasta la muerte en los seres humanos, pues se considera un veneno, que inhalado priva a los tejidos del cuerpo del oxígeno necesario.

La combinación del Monóxido de Carbono conduce a la formación de la Carboxihemoglobina (COHb); la combinación del O2 y la Hemoglobina produce la Oxihemoglobina (O2Hb). La Hemoglobina tiene una afinidad por el Monóxido de Carbono, que es aproximadamente 210 veces su afinidad por el O2.

Afortunadamente, la formación de COHb en el torrente sanguíneo es un proceso reversible, y cuando cesa la exposición, el Monóxido que se combinó con la Hb es liberado espontáneamente, y la sangre queda libre de la mitad de su CO en un periodo de 3 a 4 horas, en pacientes saludables. 

Óxidos de Azufre (SOx)

El Dióxido de Azufre SO2 y el Trióxido de Azufre (SO3) son los óxidos dominantes del azufre presente en la atmósfera. El Dióxido de Azufre SO2 es un gas incoloro, no inflamable y no explosivo, que produce una sensación gustatoria a concentraciones de 0.3 a 1 ppm en el aire. A concentraciones mayores de 3ppm, el gas tiene un olor acre e irritante. El SO2 se convierte parcialmente a SO3 ó H2SO4 y a sus sales mediante procesos fotoquímicos o catalíticos en la atmósfera.

Los SOx en combinación con las partículas y la humedad del aire producen los efectos más perjudiciales atribuidos a la contaminación atmosférica del aire.

Los investigadores indican que mucha de la neblina atmosférica se debe a la formación de varios aerosoles resultantes de las reacciones fotoquímicas entre el SO2, las partículas, los NOx, y los hidrocarburos presentes en la atmósfera.

Uno de los principales productos de estas complejas reacciones fotoquímicas son las gotitas de niebla de H2SO4 que dispersan la luz. Los compuestos de Azufre son responsables de los daños más importantes ocasionados a los materiales; varias especies de animales, incluyendo el hombre, reaccionan con Bronco-constricción ante el SO2. Este efecto sobre los bronquios se puede evaluar en términos de un aumento en la resistencia en el conducto de aire.

La lluvia ácida

Las pequeñas gotas de agua formadas por condensación en la atmósfera deben tener normalmente un pH cercano a 7, sin embargo, la dilución del CO2 atmosférico en el agua de lluvia, tiende a bajar el pH debido a la formación de Ácido Carbónico H2CO3. Este ácido es muy débil, y en el equilibrio con el CO2 el pH del Agua de lluvia presenta un pH cercano a 5.65. No obstante se detectan valores de pH de 4-4.5, y se les atribuye a la formación de SO2 y NOx en Ácidos, al ser absorbidos por el agua de las nubes y las gotas de lluvia.

Bosque corroido por la lluvia ácida

Estos aerosoles ácidos se depositan en cantidades significativas sobre la superficie del suelo y de las masas de agua, y este fenómeno se llama “lluvia ácida”. La presencia de estos ácidos se atribuye al aumento de las emisiones del SO2 y NOx, por el uso de combustibles fósiles en países industrializados. Se indica que la acidez se debe entre un 30% y 40% al H2SO4 y el resto al HNO3.

Citado APA: (A. 2017,08. Contaminantes del Aire. Revista Ejemplode.com. Obtenido 08, 2017, de http://www.ejemplode.com/38-quimica/4658-contaminantes_del_aire.html)

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