¡Descarga Contaminación Atmosférica: Causas, Tipos y Consecuencias y más Apuntes en PDF de Microbiología solo en Docsity!
Juan Carlos Rojas Vargas PhD. MSc
CONTENIDO
- INTRODUCCIÓN Pág.
- OBJETIVOS
- 1.1 OBJETIVO GENERAL
- 1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
- DESARROLLO DEL TEMA
- 2.1 CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
- 2.2 TIPOS DE CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA - 2.2.1. CONTAMINACIÓN NATURAL DEL AIRE - 2.2.2. CONTAMINACIÓN ARTIFICIAL DEL AIRE
- 2.3 CAUSAS DE LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA - 2.3.1. FOCOS PRINCIPALES ANTROPOGÉNICOS DE EMISIÓN
- 2.4 CONSECUENCIAS DE LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA - 2.4.1. EFECTOS SOBRE LA SALUD - 2.4.2. EFECTOS SOBRE LA FLORA Y LA FAUNA - 2.4.3. EFECTOS SOBRE LAS PLANTAS - 2.4.4. EFECTOS SOBRE LOS MATERIALES - 2.4.5. EFECTOS SOBRE VISIBILIDAD - 2.4.6. EFECTOS GLOBALES
- CONCLUSIÓNES
- RECOMENDACIONES
Juan Carlos Rojas Vargas PhD. MSc INTRODUCCIÓN La contaminación atmosférica, es un problema que se ha incrementado en los últimos años, es importante conocer esta problemática y saber que está causando este tipo de contaminación, es fundamental que la población conozca y tome conciencia de lo que está sucediendo, sólo cuando la sociedad trabaja en conjunto para reducir la contaminación del aire se podría llegar a respirar mejor. En la contaminación atmosférica se están presentando varios procesos que de igual manera están afectando a nuestro medio ambiente: la lluvia ácida, el calentamiento global y rompimiento de la capa de ozono; estos procesos afectan en forma negativa la calidad de aire. Sin darnos cuenta toda la sociedad es responsable de este grave problema, la población necesita estar informada de cómo prevenir la contaminación y así aportar en la mejora de la calidad de aire que se está ingiriendo. Los efectos de la contaminación del aire son enormes en términos de cómo afectan a la salud general de las personas y si se tiene en cuenta los millones de niños y adultos que sufren de algún tipo de dificultad respiratoria, en realidad debería existir una bandera roja para señalar los demasiados tipos de contaminación en el aire. La contaminación del aire que es uno de los problemas ambientales más importantes, y es resultado de las actividades del hombre. Las causas que originan esta contaminación son diversas, pero el mayor índice es provocado por las actividades industriales, comerciales, domésticas y agropecuarias. El aire es un recurso limitado, una atmósfera contaminada puede dañar la salud de las personas y afectar a la vida de las plantas y los animales. Pero, además, los cambios que se producen en la composición química de la atmósfera pueden cambiar el clima o destruir el ozono, fenómenos todos ellos de una gran importancia global. Se entiende la urgencia de conocer bien estos procesos y de tomar las medidas necesarias para que no se produzcan situaciones graves para la vida de la humanidad.
Juan Carlos Rojas Vargas PhD. MSc
2. DESARROLLO DEL TEMA
2.1 CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
Contaminación Es la introducción de sustancias en un medio que provocan que este sea inseguro o no apto para su uso. Atmosfera Envoltura gaseosa, de unos 200 kilómetros de espesor, que rodea la tierra. Constituye el principal mecanismo de defensa de las distintas formas de vida. La contaminación atmosférica es la alteración de la composición de la atmósfera. La atmósfera de una ciudad se contamina al introducir en ella sustancias distintas de las que la forman o al modificar las cantidades en que se hallan sus componentes, eso quiere decir que la contaminación de la atmósfera significa la presencia de sustancias extrañas a la composición habitual del aire, en un lugar y durante un cierto período de tiempo determinados; estas sustancias pueden ser perjudiciales para el desarrollo normal de la vida vegetal, animal y humana.
2.2 TIPOS DE CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
2.2.1. CONTAMINACIÓN NATURAL DEL AIRE
Bajo condiciones naturales, el aire puede contaminarse debido a fenómenos naturales, como: Contaminantes Naturales del Aire Fuente Contaminantes Volcanes Óxidos de azufre, partículas Fuegos forestales Monóxido de carbono, dióxido de carbono, óxidos de nitrógeno, partículas Vendavales Polvo Plantas (vivas) Hidrocarburos, polen Plantas (en descomposición) Metano, sulfuro de hidrógeno Suelo Virus, polvo Mar Partículas de sal
Juan Carlos Rojas Vargas PhD. MSc Erupciones volcánicas Constituyen una de las principales causas naturales de contaminación del aire. Los materiales que son expelidos a la atmósfera durante la erupción, pueden ser gaseosos, líquidos y/o sólidos. Entre los productos gaseosos arrojados, los más importantes son el hidrógeno, el dióxido de carbono, el metano, y diversos gases que contienen azufre, cloro y flúor. También son lanzadas grandes cantidades de vapor de agua que, al condensarse, originan precipitaciones que se mezclan con los demás gases y se distribuyen sobre el suelo. Esta agua de lluvia, altamente contaminada, arrasa con toda la vegetación existente y deja estériles los suelos. Los materiales líquidos, que alcanzan temperaturas hasta de 1.500° C, corresponden a productos sólidos en estado de fusión y reciben el nombre de lava. La lava desciende por laderas y valles formando verdaderos ríos que se solidifican en su recorrido. Entre los materiales sólidos expulsados durante la erupción, destacan las grandes cantidades de cenizas que se esparcen por el aire y que cubren importantes extensiones de suelo, con lo cual dañan seriamente los cultivos y la vegetación en general. Corrientes de vientos Diseminan en el aire diversos tipos de materiales. Las tormentas, por ejemplo, movilizan grandes cantidades de polvo que se mantiene suspendido en el aire. Con la llegada de la primavera, la atmósfera se convierte en un medio de transporte de polen, semillas y esporas que, en algunas ocasiones, producen afecciones alérgicas. Incendios forestales que se producen en forma natural Son otra causa de contaminación del aire, especialmente por las altas concentraciones de monóxido y dióxido de carbono, humo, polvo y cenizas. 2.2.2. CONTAMINACIÓN ARTIFICIAL DEL AIRE Anualmente, miles de millones de toneladas de contaminantes son liberados a la atmósfera como subproducto de las actividades industriales y domésticas, del funcionamiento de vehículos, sistemas de generación de energía eléctrica, de calefacción o de otras fuentes, todo lo cual causa un impacto negativo en el medio ambiente. Se distinguen dos niveles de contaminación artificial del aire: Contaminación primaria Es aquélla que altera la composición de la atmósfera desde fuentes directas, como las industrias, los hogares y el transporte. Este tipo de contaminación se produce por los procesos de combustión del carbón, de la madera, del gas metano y de derivados del
Juan Carlos Rojas Vargas PhD. MSc Contaminación secundaria Se denomina así al cambio de la composición natural de la atmósfera, debido a las transformaciones físicas y químicas que experimentan los contaminantes primarios al reaccionar con los gases presentes en el aire. Tipos de Contaminación secundaria El smog fotoquímico Es un tipo de contaminación secundaria, que se forma por la reacción entre los hidrocarburos parcialmente quemados y los óxidos de nitrógeno en presencia de la radiación solar. Un producto de esta transformación es el ozono, que a nivel terrestre resulta altamente tóxico. El efecto invernadero Es el aumento en la temperatura promedio de la superficie de la Tierra y en la parte más baja de la atmósfera. Éste se produce por la dificultad de expandirse el calor en forma natural hacia las esferas más altas debido a una capa de gases contaminantes que lo impide, formando una barrera que hace de techo a la normal expansión del calor. Esa misma barrera de aire contaminado, impide también que el calor del Sol se irradie hacia la Tierra, con lo cual se forma otra capa de aire a mayor temperatura sobre la barrera fría de gases contaminantes, es decir, se produce la llamada inversión térmica de las capas de aire. Entre los gases de invernadero, el más importante es el dióxido de carbono. El nivel de este gas en la atmósfera ha aumentado ya en veinticinco por ciento desde la Revolución Industrial y se espera que aumente otro 30% más en los próximos 50 años, lo que provocará un mayor aumento de la temperatura de la superficie terrestre. El efecto más importante de los gases de invernadero es el cambio climático global del planeta. La lluvia ácida Es un tercer tipo de contaminación secundaria. Corresponde a la presencia de ácidos en las precipitaciones, como producto de la reacción entre los óxidos de azufre y de nitrógeno contaminantes con el agua de lluvia. El deterioro de la capa de ozono es también el resultado de la transformación de los contaminantes en el aire. El ozono se forma naturalmente en las capas altas de la atmósfera y protege al planeta de la acción directa del Sol. Debido a un proceso natural de destrucción y regeneración, su concentración se mantiene constante en circunstancias normales. Sin embargo, los clorofluorocarbonos (CFCS) que se utilizan como propulsantes en aerosoles y en la tecnología de la refrigeración, y las otras sustancias químicas presentes en la atmósfera, aceleran el proceso de descomposición del ozono y dificultan su regeneración.
Juan Carlos Rojas Vargas PhD. MSc
2.3 CAUSAS DE LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
Los contaminantes presentes en la atmósfera proceden de dos tipos de fuentes emisoras bien diferenciadas: las naturales y las antropogénicas. En el primer caso la presencia de contaminantes se debe a causas naturales, mientras que en el segundo tiene su origen en las actividades humanas. Las emisiones primarias originadas por los focos naturales provienen fundamentalmente de los volcanes, incendios forestales y descomposición de la materia orgánica en el suelo y en los océanos. Por su parte, los principales focos antropogénicos de emisiones primarias los podemos clasificar en:
2.3.1. FOCOS PRINCIPALES ANTROPOGÉNICOS DE EMISIÓN
Los principales focos de contaminación atmosférica de origen antropogénico son las chimeneas de las instalaciones de combustión para generación de calor y energía eléctrica, los tubos de escape de los vehículos automóviles y los procesos industriales. Contaminantes emitidos por los vehículos automóviles
Juan Carlos Rojas Vargas PhD. MSc Durante el proceso de combustión se libera a la atmósfera el azufre contenido en el combustible en forma de anhídrido sulfuroso. Junto con otros contaminantes como óxidos de nitrógeno, dióxido de carbono, metales pesados y una gran variedad de sustancias. Cuando se utiliza como combustible el carbón, se emiten abundantes partículas finas que pueden ser trasladadas a grandes distancias. Contaminantes emitidos por la industria La contaminación de origen industrial se caracteriza por la gran cantidad de contaminantes producidos en las distintas fases de los procesos industriales y por la variedad de los mismos. Por otra parte, en los focos de emisión industriales se suelen combinar las emisiones puntuales, fácilmente controlables, con emisiones difusas de difícil control. Los tipos de contaminantes producidos por los focos industriales dependen fundamentalmente del tipo de proceso de producción empleado, de la tecnología utilizada y de las materias primas usadas. Las actividades industriales que producen contaminantes atmosféricos son muy variadas, pero los principales focos están en los procesos productivos utilizados en las industrias básicas.
2.4 CONSECUENCIAS DE LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
Hasta hace pocos años, las consecuencias de la contaminación del aire sobre el medio ambiente y la salud se consideraban menos importantes que la contaminación del agua o del suelo. En el mundo de hoy, en cambio, la preocupación y el apoyo a investigaciones sobre la contaminación del aire son prioridades ineludibles. Los efectos producidos por la contaminación atmosférica dependen principalmente de la concentración de contaminantes, del tipo de contaminantes presentes, de tiempo de exposición y de las fluctuaciones temporales en las concentraciones de contaminantes, así como de la sensibilidad de los receptores y los sinergismos entre contaminantes. Hay que tener muy en cuenta la graduación del efecto a medida que aumentan la concentración y el tiempo de exposición.
2.4.1. EFECTOS SOBRE LA SALUD
La contaminación atmosférica afecta la salud a nivel de los sistemas respiratorio, cardiovascular y nervioso. Cuando una persona respira en un ambiente contaminado con monóxido de carbono , como en una carretera con alto tráfico, la función normal del transporte de oxígeno se
Juan Carlos Rojas Vargas PhD. MSc ve disminuida y la persona puede sentir los síntomas característicos de la privación de oxígeno: disminución de las funciones motoras, mareo, náuseas, dolor de cabeza, fatiga y somnolencia. La intoxicación con monóxido de carbono es reversible, excepto en los casos severos, que pueden terminar en un coma respiratorio y, con ello, en la muerte. Sin embargo, en la mayoría de los casos no críticos basta con administrar oxígeno puro, o bien proporcionar respiración artificial para reanimar a la persona en camino a un centro asistencial. En el aire de las ciudades, la fuente principal de monóxido de carbono son los medios de transporte, especialmente los vehículos a motor de gasolina. Los gases contaminantes que contienen azufre corresponden a un grupo de compuestos que se caracterizan por ser irritantes y por producir olores desagradables. Un ejemplo es el sulfuro de hidrógeno (H 2 S), que se produce en el proceso de putrefacción de materia orgánica o como producto de la digestión animal y de las erupciones volcánicas. Otro caso es el del dióxido de azufre (SO 2 ), que llega al aire principalmente por la quema de carbón. Es un gas altamente contaminante que produce irritación en las mucosas del aparato respiratorio, y ocasiona tos y picazón en la garganta y en los ojos. Los gases contaminantes que contienen nitrógeno, especialmente el monóxido de nitrógeno (NO) y el dióxido de nitrógeno (NO 2 ), se caracterizan por presentar un olor desagradable y pueden producir desde una irritación moderada de las mucosas respiratorias hasta una congestión pulmonar severa. La presencia de los óxidos de nitrógeno en la atmósfera es inevitable, ya que éstos se producen en todos los procesos de combustión. Los hidrocarburos, compuestos formados por hidrógeno y carbono, también se originan en la combustión de aceites y gasolinas. Algunos de ellos, como el benzopireno, son reconocidos como agentes cancerígenos; es decir, que producen cáncer, fundamentalmente de bronquios, esófago, vejiga y páncreas; otros son irritantes y malolientes; y un tercer grupo, es capaz de reaccionar químicamente en el aire, debido a la acción de la luz solar, y de producir otros contaminantes altamente tóxicos. Cabe destacar que más del setenta por ciento de los hidrocarburos lo producen los motores a petróleo (buses y camiones). El gas ozono, como contaminante del aire, está presente en niveles próximos a la corteza terrestre. Producto de las reacciones que sufren los hidrocarburos, este gas es altamente irritante de los tejidos pulmonares y aumenta la sensibilidad bronquial en las personas que padecen de asma. En cambio, el ozono estratosférico que se produce naturalmente, es imprescindible para proteger al planeta de los rayos solares dañinos. El adelgazamiento de la capa de ozono es actualmente un fenómeno que va en aumento progresivo. Se ha postulado que, de seguir esta tendencia, las consecuencias para nuestra salud serían nefastas: aumentarían los daños a los ojos, se produciría cáncer a la piel y se afectaría el sistema inmunológico, lo cual nos dejaría vulnerables a contraer todo tipo de enfermedades infecciosas. Las partículas en suspensión son pequeñas partículas sólidas, presentes en el humo y en el polvo. Esta clase de contaminación es altamente peligrosa para el sistema
Juan Carlos Rojas Vargas PhD. MSc Los daños producidos por el SO2 a las plantas obedecen a la exposición a altas concentraciones durante periodos cortos; o por la exposición a concentraciones relativamente bajas durante largos periodos. Los daños agudos se producen con consecuencia de exposiciones cortas a concentraciones elevadas. Exposiciones medias diarias de 130 microgramos de SO por metro cúbico de aire durante el periodo de crecimiento, pueden causar daños en las coníferas más sensibles. Estos daños se caracterizan por la aparición de necrosis apicales de color rojo o anaranjado. La exposición a menores concentraciones durante tipos de exposición más largos ocasiones lesiones crónicas. Exposiciones medias anuales de anhídrido sulfuroso de 50 microgramos por metro cúbico de aire pueden causar daños a especies forestales sensibles. Estas se manifiestan por un gradual amarilleamiento de la hoja que se va extendiendo desde la zona apical a la base de la misma, causada por dificultades en el mecanismo sintetizador de la clorofila. En las plantas dañadas se encuentran grandes cantidades de sulfato en las hojas con síntomas crónicos. Las brumas de ácido sulfúrico, causadas por la presencia en el aire de los óxidos de azufre, producen daños en las hojas, caracterizados por la aparición de manchas producidas por las gotas de ácido depositadas sobre las hojas humedecidas por el rocío o la niebla. Concentraciones relativamente bajas de SO2 pueden causar daños importantes en la vegetación sensible, como consecuencia de la acción sinérgica de este contaminante con el ozono y los óxidos de nitrógeno, aunque estos se presenten en bajas concentraciones en el aire. El flúor y sus derivados son contaminantes del aire que se caracterizan por ser tóxicos en general para las plantas a muy pequeñas concentraciones. La sensibilidad de las plantas a la acción del flúor varía, como en el caso del SO2, según las especies y las condiciones del medio, siendo especialmente sensibles a este contaminante las viñas y las plantaciones frutales, especialmente las de frutos con hueso (como el melocotón o durazno). En el medio forestal, las resinosas son las especies más sensibles al flúor, ya que al tener hojas perennes y tener el flúor un efecto acumulativo sobre los tejidos, se va almacenando hasta sobrepasar los umbrales de toxicidad, lo que da lugar a la aparición de necrosis que pueden llegar a producir la muerte de grandes masas forestales. Un aspecto importante del efecto acumulativo del flúor es su transmisión a través de las cadenas alimentarias. El mecanismo es el siguiente: el flúor presente en el aire se acumula en los pastos y de éstos pasa a los animales, siendo los bovinos los más afectados. La acumulación del flúor en los tejidos puede causar la aparición de la fluorosis, enfermedad que se presenta sobre todo en el ganado vacuno. Observaciones realizadas muestran que la ingestión de pastos puede ser tolerada sin efectos negativos, cuando su concentración en flúor no supera los 40 ppm como media durante todo el año.
Juan Carlos Rojas Vargas PhD. MSc La contaminación atmosférica fotoquímica produce daños en la vegetación a concentraciones que ya se están alcanzando en algunas ciudades. El ozono y el PAN son los principales causantes de estos daños. Las lesiones producidas por el ozono se manifiestan como manchas blancas o punteados claros sobre el haz de las hojas. Los daños producidos por los PAN se presentan como graves lesiones foliares caracterizadas por una tintura plateada o vidriosa en el envés de la hoja, así como por un ataque general en las hojas jóvenes. La radiación gamma produce numerosos efectos biológicos sobre las plantas, incluyendo daños a los ácidos nucleicos, citocromos, mitocondria y membranas celulares. Una irradiación crónica en una amplia zona produce una disminución gradual de la diversidad de plantas. Poco a poco los bosques van muriendo, empezando por los árboles más sensibles como los pinos.
2.4.4. EFECTOS SOBRE LOS MATERIALES
Cada vez se está prestando más atención, tanto por sus repercusiones económicas como por los daños irreparables que causa sobre los objetos y los monumentos de alto valor histórico-artístico, a los efectos que la contaminación atmosférica produce sobre los materiales. La acción de los contaminantes atmosféricos sobre los materiales puede manifestarse por la sedimentación de partículas sobre la superficie de los mismos, afeando su aspecto externo, o por ataque químico al reaccionar el contaminante con el material. Los SOx causan daños a muchos tipos de materiales, bien directa o indirectamente. Un alto contenido de SOx en el aire produce la aceleración de la corrosión de los metales tales como el acero al carbono, zinc, acero galvanizado, compuestos del cobre, niquel y aluminio. Esta aceleración se ve favorecida por la presencia de partículas depositadas por la humedad y por la temperatura. En general, puede señalarse que la corrosividad de una atmósfera depende de condiciones meteorológicas y factores de contaminación. Se han observado correlaciones entre tasas de corrosión en metales y concentraciones de SO2 en la atmósfera, dándose las tasas altas de corrosión más altas en zonas industrializadas. Las nieblas de ácido sulfúrico procedentes de la conversión catalítica del SO2 a SO en la atmósfera, atacan a los materiales de construcción como el mármol, la caliza y la argamasa, convirtiendo los carbonatos en sulfatos solubles en el agua de lluvia. Esto unido a que el volumen específico de los sulfatos es mayor que el de los carbonatos, hace que en la piedra aparezcan escamas y se debilite mecánicamente. Los compuestos de azufre pueden producir daños en pinturas plásticas, papel, fibras textiles y sobre los contactos eléctricos de los sistemas electrónicos, dando lugar a deficiencias en su funcionamiento. La acción de los oxidantes fotoquímicos se produce sobre todo en los cauchos y elastómeros en los que causan un rápido envejecimiento y
Juan Carlos Rojas Vargas PhD. MSc
3. CONCLUSIÓNES
La contaminación atmosférica afecta a millones de personas de todo el mundo, especialmente a aquellas que viven en los grandes núcleos urbanos y en áreas fuertemente industrializadas, con denso tráfico de vehículos y la gran contaminación que generan algunas industrias. Las propagaciones de polvos y gases corrosivos deterioran el medio ambiente dando lugar a olores desagradables, pérdida de visibilidad y daños para la salud humana, para los cultivos y otras formas de vegetación y sobre todo tipo de materiales de construcción. La contaminación atmosférica apareció primero como una molestia grave pero, posteriormente, se ha convertido en una amenaza para la calidad de la vida, ya que una contaminación excesiva puede poner en peligro la salud y llegar a convertir algunas zonas en lugares no aptos para ser normalmente habitados. Los efectos que la contaminación del aire genera sobre la población en general no son solo asuntos de pequeñas molestias respiratorias, son también asunto de enfermedad, incluso hasta la muerte, una patología respiratoria se puede agravar por consecuencia de la contaminación del aire que está a su alrededor. Por lo tanto es importante la implementación de medidas de prevención y control, que se constituyan en una política social, abordándose con decisión y compromiso, por lo que se trata de preservar la salud y la vida de toda la población expuesta a respirar aire contaminado.
Juan Carlos Rojas Vargas PhD. MSc
4. RECOMENDACIONES
La contaminación del aire es un problema de alcance mundial, y es urgente aplicar medidas que ayuden a reducir los niveles de contaminantes en el aire por qué se puede convertir en un veneno permanente. A pequeña escala, las personas puede utilizar una bicicleta o el transporte público para no contribuir a la emisión de humo, eliminar de la lista del supermercado cualquier producto de presentación en aerosol, se debe reciclar o reusar las pertenencias y reducir la compra de bienes innecesarios, del mismo modo, el gobierno debe priorizar la recuperación de la calidad del aire. Algunos países han puesto en marcha diversas técnicas y métodos para evitar el incremento de contaminación, como el uso de combustibles más limpios, la implementación de impuestos sobre productos o servicios contaminantes y la toma de acuerdos o tratados cuya función es recortar las emisiones de los gases de efecto invernadero, es importante reconocer que el aire no es un recurso ilimitado y debemos cuidar de el para llevar una buena calidad de vida. Por parte de la salud ocupacional, es necesario, realizar estudios epidemiológicos analíticos y de intervención que realicen el control necesario de las posibles variables potenciales de contaminación del aire, con el fin de obtener una evidencia científica en relación con la asociación causal que existe entre la contaminación atmosférica y los efectos sobre la salud de la comunidad trabajadora.
