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Principales efectos peligrosos de los contaminantes en la atmósfera Este Artículo Técnico de la Asociación Nacional de Auditores y Verificadores Ambientales (ANAVAM) nos alerta sobre los perniciosos efectos que producen los diversos contaminantes sobre la atmósfera. Clara del Amo García Secretaría Técnica ANAVAM INTRODUCCIÓN El planeta Tierra que hoy conocemos, formado hace 4.600 millones de años, se encontraba a altísima temperatura. Cuando comenzó a enfriarse, expulsó al exterior los gases presentes en su interior, formándose la atmósfera primitiva que era rica en monóxido de carbono, dióxido de carbono, vapor de agua, metano, amoniaco, hidrógeno (gas demasiado ligero por lo que no fue atrapado por la gravedad de la Tierra) y helio. Cuando el enfriamiento del planeta comenzó a ser elevado, el agua podía estar en estado líquido, momento en el que se formaron los océanos. Unos 3600 millones de años después aparece la vida, aunque de forma microscópica y fotosintética. Actualmente la interrelación entre el medio ambiente y la vida es clara e indiscutible. Los procesos naturales de adaptación, de los seres vivos o del me- 64 anavam.indd 64 dio, existen y tienen lugar de manera muy gradual, son extremadamente lentos (escala humana o histórica). No ocurre lo mismo con los procesos antropogénicos, los cambios que las actividades humanas producen sobre el medio ambiente son procesos rápidos, capaces de modificar la composición de la atmósfera y el clima, a corto, medio o largo plazo y a escala local o global. Las principales causas o actividades antropogénicas de la contaminación atmosférica son las siguientes: • Actividades industriales. • Combustión de combustibles fósiles. • Modificación en los usos de la tierra. • Prácticas agrícolas. A continuación describiremos los efectos más peligrosos en la atmósfera que son debidos a las principales actividades. julio/septiembre 2014 09/09/2014 11:02:10 CONTAMINANTES EFECTO INVERNADERO Y CALENTAMIENTO GLOBAL El balance energético de la Tierra se encuentra en equilibrio debido al balance existente entre la energía recibida del Sol y la energía emitida por la Tierra por los procesos de reflexión, adsorción y emisión. Los gases de efecto invernadero absorben la radiación infrarroja, emitida por la superficie de la Tierra, por la propia atmósfera debido a los mismos gases, y por las nubes. La radiación atmosférica se emite en todos los sentidos, incluso hacia la superficie terrestre. Los gases de efecto invernadero atrapan el calor dentro del sistema de la troposfera terrestre. A esto se le denomina ‘efecto invernadero natural.’ La radiación atmosférica se vincula en gran medida a la temperatura del nivel al que se emite. En la troposfera, la temperatura disminuye generalmente con la altura. En efecto, la radiación infrarroja emitida al espacio se origina en altitud con una temperatura que tiene una media de -19°C, en equilibrio con la radiación solar neta de entrada, mientras que la superficie terrestre tiene una temperatura media mucho mayor, de unos +14°C. Un aumento en la concentración de gases de efecto invernadero produce un aumento de la opacidad infrarroja de la atmósfera, y por lo tanto, una radiación efectiva en el espacio desde una altitud mayor a una temperatura más baja. Esto causa un forzamiento radiativo, un desequilibrio que sólo puede ser compensado con un aumento de la temperatura del sistema superficie– troposfera. A esto se denomina ‘efecto invernadero aumentado’ (Figura 1). Los GEI son los siguientes: □ Vapor de agua: es el GEI con mayor presencia en la atmósfera. Regulado por los ciclos hidrológicos, no está incluido como referencia ya que la aportación humana es despreciable. □ Dióxido de carbono: el principal GEI que contribuye al calentamiento global. Se encuentra de forma natural en el medio, aunque procede mayoritariamente de fuentes antropogénicas como la combustión y la deforestación. SU tendencia es creciente (Figura 2). □ Metano: sus fuentes naturales son la descomposición anaerobia de materia orgánica y de forma antropogénica, suponiendo un 60%, se genera por la producción de combustibles fósiles, descomposición anaerobia de basuras y residuos animales. Está presente en menor proporción pero su potencial de calentamiento global es elevado. □ Óxido nitroso: procede de forma natural de la descomposición de compuestos del nitrógeno y de forma antropogénica por la descomposición de materia orgánica y fertilizantes, combustiones y actividades ganaderas e industriales. □ Compuestos organohalogenados: de origen antropogénico, muy estables en la atmósfera y con una vida media muy alta. Aparte del calentamiento destruyen la capa de ozono. DESERTIFICACIÓN Es el proceso de degradación de tierras áridas, semiáridas y subhúmedas secas resultante de las variaciones climáticas y las actividades humanas. Las principales causas son la falta o mala gestión y planificación; las actividades emisoras de GEI ya que provocan el aumento de temperatura; la destrucción de selvas y bosques que eleva la erosión y disminuye la fertilidad de los suelos; el deterioro de los suelos y la sequía. Las consecuencias más importantes de este efecto tienen lugar sobre la vegetación, que se ve alterada o Figura 2. Evolución de los niveles de CO2 en la atmósfera 1750-2010. Fuente: Agencia Europea de Medio Ambiente Figura 1. Efecto invernadero. Fuente: UNEP www.industriambiente.com anavam.indd 65 65 09/09/2014 11:02:12 MEDIO AMBIENTE reducida. Esto eleva la erosión, produciendo la pérdida de aguas subterráneas y disminuyendo los niveles freáticos. Las corrientes superficiales se secan por el aumento de la evaporación y como consecuencia de la menor cantidad de agua la salinidad aumenta, reforzando la desaparición de la vegetación. Todo esto provoca la compactación del suelo y como consecuencia la esterilización del mismo. Se estima que el 40% de la tierra en el mundo es seca y que el 70% de estas tierras están amenazadas por procesos de desertificación, afectando al 25% de la población mundial. Como vemos en la Figura 3 gran parte de nuestro país se ve afectada por la aridez. LLUVIA ÁCIDA Se denomina lluvia ácida a las precipitaciones que Figura 3. Mapa de aridez de España. Fuente: MAGRAMA tengan una mayor acidez a la que tienen las precipitaciones por la mera presencia del dióxido de carbono atmosférico. La deposición ácida húmeda tiene lugar por la acción del SO2, principal gas, o por sales que tienen absorbido los ácidos de azufre y de nitrógeno (Figura 4). Las emisiones proceden fundamentalmente de actividades industriales y de la combustión de combustibles fósiles. EL problema es que la deposición ácida, aunque se inicia de forma local, debido al transporte de las masas de aire puede llegar a ser más regional o transnacional. La lluvia ácida tiene efectos sobre las aguas superficiales y en especial sobre la vida acuática, los individuos más jóvenes son vulnerables a los cambios del pH; afecta también a las hojas de las plantas, debilitando su crecimiento e incidiendo sobre la fotosíntesis. Posee también importantes efectos sobre los materiales, muchos metales sufren corrosión. Además afectará a las pinturas y a los minerales que sean básicos (Mal de la Piedra, Figura 5), actuará sobre los plásticos y cementos. Por todo ello dañará los edificios presentes en las ciudades, lo que implica un aumento de costes por su tratamiento y recuperación. Asimismo tiene un efecto sobre los suelos ya que produce la movilización de los metales tóxicos lo que provocará problemas a la vegetación, debido a la competencia de nutrientes en las raíces. Figura 5. Efectos en los monumentos. Fuente: UCM Figura 4. Esquema lluvia ácida. Fuente: Junta de Andalucía DESTRUCCIÓN DE LA CAPA DE OZONO El ozono es un gas muy oxidante, muy reactivo y muy inestable. Protege a los seres vivos en la estratosfera debido a su absorción de la radiación ultravioleta. En la troposfera, presente en un 10%, es una sustancia nociva tóxica para los seres vivos en función de su concentración y exposición. Puede provocar irritación 66 anavam.indd 66 julio/septiembre 2014 09/09/2014 11:02:14 visite CONTAMINANTES del cuello, ojos y problemas respiratorios. Su formación tiene lugar de manera natural en la atmósfera. Para que se de la destrucción de la capa de ozono (Figura 6) no sólo tenemos que emitir una serie de gases sino también unas condiciones ambientales determinadas: invierno austral, vórtices polares y nubes estratosféricas polares. El cloro es el principal responsable de la destrucción de la capa de ozono junto con el bromo, provenientes de la industria. Considerando que hay mucho más ozono que cloro podemos pensar que no habrá problemas de destrucción del ozono, el problema es que mediante el ciclo de catálisis del cloro este se regenera y actúa de nuevo, destruyendo más ozono. Se trata del fenómeno de contaminación atmosférica local que se caracteriza por la existencia de oxidantes, como vapores irritantes o partículas, que provoca disminución en la visibilidad. Se genera en zonas urba- nas e industriales y está afectado por la meteorología. Las condiciones ambientales que se tienen que dar son: radiación ultravioleta, hidrocarburos reactivos que se originan por combustión incompleta de combustibles fósiles, existencia de óxidos de nitrógeno y humedad muy baja. El smog fotoquímico va a generar contaminantes secundarios como el ozono troposférico. Se va a producir sobre todo con fenómenos de inversión térmica, cuando haya una capa de aire caliente entre dos de aire frío, de modo que los contaminantes emitidos no pasan al aire caliente quedando retenidos y formando el smog (Figura 7). Sobre los humanos, tiene varios efectos al producirse compuestos irritantes: irritación en el aparato respiratorio, en ojos, piel, etc. En plantas provoca disminución de fotosíntesis y necrosis. En materiales de construcción genera oxidación. Por último el efecto más evidente es el oscurecimiento de la atmósfera con un color pardorojizo, que reduce la visibilidad. Figura 6. Evolución del agujero de la capa de ozono. Figura 7. Smog fotoquímico. Fuente: Agencia Europea de Medio Ambiente SMOG FOTOQUÍMICO Fuente: NASA NOTICIAS ACTUALIDAD EMPRESAS www. .es PRODUCTOS ARTÍCULOS visite_IC(80x210).indd 1 anavam.indd 67 04/04/14 11:48 09/09/2014 11:02:15