Contaminación atmosférica

L Contaminación Atmosférica CONTAMINACIÓN
ATMOSFÉRICA INTRODUCCIÓN El aire: Un bien
común en peligro a degradación del medio ambiente
debida a la actitud adoptada por los humanos hacia la naturaleza
durante el último siglo, en el sentido de que en su
actuación tenía licencia para explotar los recursos
naturales con una total indiferencia ante todo lo que no
repercutiera en beneficio directo del hombre, ha dado lugar a uno
de los problemas capitales que la Humanidad tiene planteados en
la actualidad, la contaminación. La explotación
intensiva de los recursos naturales y el desarrollo de grandes
concentraciones industriales y urbanas en determinadas zonas, son
fenómenos que, por incontrolados, han dado lugar a la
saturación de la capacidad asimiladora y rege- neradora de
la Naturaleza y pueden llevar a perturbaciones irreversibles del
equilibrio ecológico general, cuyas consecuencias a largo
plazo no son fácilmente previsibles. La lucha contra la
contaminación del aire, de las aguas continentales y
marítimas, del suelo, así como la defensa del pai-
saje, la restauración y mejora de las zonas de
interés natural y artístico, la protección
de la fauna y de la flora, el tratamiento y eliminación de
los residuos, la defensa de las zonas verdes y espacios libres,
la reinstalación de industrias fuera de las zonas urbanas,
la congestión del tráfico urbano, la lucha contra
el ruido y tantas otras cuestiones, no son sino aspectos
parciales e interrelacionados que han de tenerse en cuenta al
abordar acciones o programas de actuación para la defensa
del medio am- biente. En estas páginas, abordaremos de una
forma general el problema de la contaminación ambiental,
aunque sin perder de vista que la Naturaleza actúa como
una unidad, que en ella todo es interdependiente, existiendo
relaciones múltiples entre el aire, el agua y el suelo,
elementos que constituyen el hábitat o lugar donde se
desarrolla normalmente el ciclo vital y la bios– fera, sistema
que engloba a los elementos anteriores y a todos los seres vivos
de nuestro planeta. Se considera el aire como un bien
común limitado, indispensable para la vida; por lo tanto,
su utilización debe estar sujeta a normas que eviten el
deterioro de su calidad por el uso o abuso indebido del mismo, de
tal modo que se preserve su pureza como garantía del
normal desarrollo de los seres vivos sobre la Tierra y de la
conservación del patrimonio natural y artístico de
la Humanidad. Todos tenemos el deber de trabajar para lograr un
mundo limpio y habitable, sustento de una mejor calidad de vida
para las generaciones futuras. Pág. 2

Universidad Néstor Cáceres Velásquez La
Atmósfera La atmósfera es una capa gaseosa que
rodea el globo terráqueo. Es trans- parente e impalpable,
y no resulta fácil señalar exactamente su espesor,
ya que no posee una superficie superior defini- da que la limite,
sino que se va haciendo menos densa a medida que aumenta la
altura, hasta ser imperceptible. La atmósfera está
formada por va- rias capas concéntricas: • las capas
bajas, que no mantie- nen una altura constante, y a las que se
denomina troposfera y estratosfera; • las capas altas, a las
que se da el nombre de ionosfera y exosfera. Los gases
atmosféricos forman la mezcla que conocemos por aire. En
las partes más inferiores de la troposfera, el aire
está compuesto principalmente por nitrógeno y
oxígeno, aunque tam- bién existen pequeñas
cantidades de argón, dióxido de carbono,
neón, he- lio, ozono y otros gases. También hay
cantidades variables de polvo proce- dentes de la Tierra, y vapor
de agua. El oxígeno forma aproximada- mente el 21% de la
atmósfera, y es el gas más importante desde el
punto de vista biológico. Es utilizado por los seres vivos
en la respiración, median- te la cual obtienen la
energía necesa- ria para todas las funciones vitales;
también interviene en la absorción de las
radiaciones ultravioleta del Sol que, de llegar a la Tierra en
toda su magnitud, destruirían la vida animal y vegetal. La
atmósfera es también la fuente principal de
suministro de oxígeno al agua, y entre ambas se es-
tablece un intercambio gaseoso con- tinuo. Este proceso de
intercambio de oxí- geno en la biosfera recibe el nombre
de ciclo del oxígeno y en él intervienen las
plantas, como fuentes suministradoras de oxígeno a la
atmósfera, y los seres vivos, incluyendo las propias
plantas, como utilizadores de este gas. No hay dudas de que la
atmósfera constituye un recurso natural indispen- sable
para la vida, y se clasifica como un recurso renovable. Sin
embargo, su capacidad de renovación es limitada, ya que
depende de la actividad fotosintéti- ca de las plantas,
por la cual se devuelve el oxígeno a la atmósfera.
Por esta ra- zón, es lógico pensar que de resultar
da- ñadas las plantas, por la contaminación del
aire o por otras acciones de la activi- dad humana, es posible
que se presente una reducción del contenido de
oxígeno en la atmósfera, con consecuencias ca-
tastróficas para todos los seres vivos que lo utilizan. El
hombre, en su incesante avance científico-técnico,
debe tomar las me- didas adecuadas para que su propio desarrollo
no haga a nuestra atmósfera víctima de la
contaminación. Solamen- te con una política
planificada y con- secuente es posible reducir tan terrible mal,
y evitar a las futuras generaciones las peligrosas consecuencias
que este puede implicar. El humo procedente de las indus- trias o
de la combustión que se lleva a cabo en otros lugares,
así como el polvo, son agentes contaminantes de la
atmós- fera, los cuales enrarecen el aire y afec- tan la
salud del hombre y de los seres vivos en general. Como puede
verse, la contamina- ción del aire afecta varios factores
del ambiente: • Las plantas pueden ser daña- das por
los agentes contaminantes, es- pecialmente el dióxido de
azufre (SO2), el cual blanquea las hojas y afecta las cosechas.
• Existen evidencias de que la contaminación del aire
está asociada con enfermedades de tipo respiratorio,
incluyendo bronquitis crónica, asma bronquial, etc. •
El aire contaminado corroe los metales, las telas se debilitan y
se des- tiñen, el cuero se hace más débil y
más brillante, la pintura se decolora, las pie- zas de
mármol y otras piedras se enne- grecen y se hacen
más frágiles. Otra forma de contaminación
del aire son los olores en general, pues aún cuando sean
agradables inicialmente, pueden convertirse en molestos e in-
convenientes, ocasionando al hombre malestar y dolores de cabeza.
Dentro de las principales fuentes de producción de olores,
aparte de la acti- vidad industrial y el tráfico
automotor, se encuentran: • las aguas albañales y los
dese- chos, • los corrales de animales, • las quemas de
residuos indus- triales, domésticos, etc., • la
descomposición de basuras por acumulación de
residuos. Todas las formas de contaminación del aire son
producto de fuentes muy variadas que pueden ser estacionarias o
móviles: Estacionarias industrias construcción,
demolición quemas Móviles transporte La
contaminación influye directa- mente sobre la salud del
hombre y en el deterioro de sus recursos naturales, por lo que
deben aplicarse las medidas necesarias para disminuir los
efectos. LOS CONTAMINANTES AT- MOSFÉRICOS Y CLASES Se
entiende por contaminación atmosférica la presencia
en el aire de sustancias y formas de energía que al- teran
la calidad del mismo, de modo que implique riesgos, daño o
molestia grave para las personas y bienes de cualquier
naturaleza. Todas las actividades humanas, el metabolismo de la
materia humana y los fenómenos naturales que se pro- ducen
en la superficie o en el interior de la tierra van
acompañados de emi- siones de gases, vapores, polvos y ae-
rosoles. Estos, al difundirse a la atmós- fera, se
integran en los distintos ciclos biogeoquímicos que se
desarrollan en la Tierra. De la definición de
contaminación atmosférica dada arriba, se desprende
que el que una sustancia sea conside- rada contaminante o no
dependerá de los efectos que produzca sobre sus re-
ceptores. Se consideran contaminantes aquellas sustancias que
pueden dar lu- gar a riesgo o daño, para las personas o
bienes en determinadas circunstancias. Con frecuencia, los
contaminantes naturales ocurren en cantidades mayo- res que los
productos de las actividades humanas, los llamados contaminantes
antropogénicos. Sin embargo, los con- Pág. 3

Contaminación Atmosférica Pág. 4 taminantes
antropogénicos presentan la amenaza más
significativa a largo plazo para la biosfera. Contaminantes
Naturales del Aire Fuente Contaminantes Volcanes Óxidos de
azufre, partículas Fuegos forestales Mo n ó x i d o
de carbono, dióxido de carbono, óxidos de
nitrógeno, partículas Vendavales Polvo Plantas
(vivas) Hidro car- buros, polen Plantas (en
descomposición) Metano, sulfuro de hidrógeno Suelo
Virus, polvo Mar Partículas de sal Una primera
clasificación de estas sustancias, atendiendo a
cómo se for- man, es la que distingue entre conta-
minantes primarios y contaminantes secundarios. Contaminantes
primarios Entendemos por contaminantes primarios aquellas
sustancias contami- nantes que son vertidas directamente a la
atmósfera. Los contaminantes prima- rios provienen de muy
diversas fuentes dando lugar a la llamada contaminación
convencional. Su naturaleza física y su composición
química son muy varia- das, si bien podemos agruparlos
aten- diendo a su peculiaridad más caracte- rística
tal como su estado físico (caso de partículas y
metales), o elemento quí- mico común (caso de los
contaminantes gaseosos). Entre los contaminantes
atmosféri- cos más frecuentes que causan altera-
ciones en la atmósfera se encuentran: • Aerosoles (en
los que se inclu- yen las partículas sedimentables y en
suspensión y los humos). • Óxidos de azufre,
SOx. • Monóxido de carbono, CO. • Óxidos
de nitrógeno, NOx. • Hidrocarburos, Hn Cm. •
Ozono, O3. • Anhídrido carbónico, CO2.
Además de estas sustancias, en la atmósfera se
encuentran una serie de contaminantes que se presentan más
raramente, pero que pueden producir efectos negativos sobre
determinadas zonas por ser su emisión a la
atmósfera muy localizada. Entre otros, se encuen- tra como
más significativos los siguien- tes: • Otros
derivados del azufre. • Halógenos y sus derivados.
• Arsénico y sus derivados. • Componentes
orgánicos. • Partículas de metales pesados y
ligeros, como el plomo, mercurio, co- bre, zinc. •
Partículas de sustancias mine- rales, como el amianto y
los asbestos. • Sustancias radiactivas. Contaminantes
secundarios Los contaminantes atmosféricos se- cundarios
no se vierten directamente a la atmósfera desde los focos
emisores, sino que se producen como consecuen- cia de las
transformaciones y reacciones químicas y
fotoquímicas que sufren los contaminantes primarios en el
seno de la misma. Las principales alteraciones atmos-
féricas producidas por los contaminan- tes secundarios
son: • la contaminación fotoquímica; • la
acidificación del medio; y • la disminución
del espesor de la capa de ozono. CONTAMINANTES PRIMARIOS Los
aerosoles El término aerosol o partícula se uti-
liza a veces indistintamente, ya que los aerosoles
atmosféricos se definen como «dispersiones de
sustancias sólidas o lí- quidas en el aire».
Las propiedades de los aerosoles que más afectan a los
proceso de contami- nación atmosférica son el
tamaño de sus partículas, la forma y la composi-
ción química. El tamaño de las
partícu- las oscila entre 1 y 1000 micras, aunque existen
algunas muy especiales fuera de estos límites. En la
atmósfera, las partí- culas de tamaño
inferior a 1 micra rea- lizan movimientos al azar, produciendo
choques entre ellas que dan lugar a agre- gados de mayor
tamaño en un proceso denominado coagulación. Las
partículas de tamaños com- prendidos entre 1 y 10
micras tienden a formar suspensiones mecánicamente
estables en el aire, por lo que reciben el nombre de
«materia en suspensión», pudiendo ser
trasladados a grandes dis- tancias por la acción de los
vientos. Las

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partículas mayores de 10 micras per- manecen en
suspensión en el aire du- rante periodos de tiempo
relativamente cortos por lo que se las conoce como «materia
sedimentable»; sus efectos son más acusados en las
proximidades de las fuentes que las emiten. El tamaño de
las partículas es un factor muy impor- tante en la
determinación tanto de los efectos que producen como de
las áreas afectadas, ya que establece su tiempo de
permanencia en la atmósfera y la faci- lidad con que se
introducen en las vías respiratorias profundas. La
composición química varía mu- cho de unas
partículas a otras, depen- diendo fundamentalmente de su
origen. Así las partículas de polvo procedentes del
suelo contienen, principalmente, compuestos de calcio, aluminio y
silicio. El humo procedente de la combustión del
carbón, petróleo, madera y residuos
domésticos contiene muchos compues- tos orgánicos,
al igual que los insectici- das y algunos productos procedentes
de la fabricación de alimentos y de la in- dustria
química. En la combustión del carbón y
gasolinas se liberan metales pesados que pasan a formar parte de
las partículas liberadas a la atmósfera,
generalmente en forma de óxidos me- tálicos. Las
partículas pueden clasificarse, atendiendo a su
tamaño y composición, en: Denominación
Composi- ción Núcleos de Aitken Pa r t í c u
l a s con menos de 1 micra de diámetro. Partículas
medias (en suspensión) Partículas con un
diámetro comprendi- do entre 1 y 10 micras.
Partículas sedimentables Partículas con
diámetro superior a 10 micras. Polvos Partículas
sólidas de origen mineral o materia sólida disper-
sada por el aire. Humos industriales Pa r t í c u l a s
sólidas o líquidas debidas a la volati-
zación de metales, seguida o no de su oxidación por
el aire o condensación de vapores. Humos de
combustión Humos de- bidos a proceso de combustión,
cons- tituidos por partículas de carbono y de
hidrocarburos no quemados y cenizas volantes. Los óxidos
de azufre (SOx) El óxido de azufre que se emite a la
atmósfera en mayores cantidades es el anhídrido
sulfuroso (SO2), y en menor proporción, que no rebasa el 1
ó el 2 por ciento del anterior, el anhídrido
sulfúri- co (SO3). El SO2 es un gas incoloro, de olor
picante e irritante en concentraciones superiores a 3 ppm. Es 2.2
veces más pesado que el aire, a pesar de lo cual se
desplaza rápidamente en la atmósfera, siendo un gas
bastante estable. El SO3 es un gas incoloro y muy reactivo que
condensa fácilmente; en condiciones normales, no se
encuentra en la atmós- fera, ya que reacciona
rápidamente con el agua atmosférica, formando
ácido sulfúrico. La combustión de cualquier
sus- tancia que contenga azufre produce emisiones de SO2 y SO3;
la cantidad de SO3 producida depende de las condi- ciones de la
reacción, especialmente de la temperatura, oscilando entre
1 y 10 por ciento de los SOx producidos. Un mecanismo de
formación de SOx podría ser: S + O2 —> SO2 2
SO2 + O2 —> 2 SO3 La segunda reacción se produce en
pequeña escala y tiene lugar muy lenta- mente, a la
temperatura de la atmósfera, siendo favorecida por la
acción de cata- lizadores. El efecto neto es que la emi-
sión de los SOx se realiza fundamental- mente en forma de
SO2. El monóxido de carbono (CO) El monóxido de
carbono es el con- taminante del aire más abundante en la
capa inferior de la atmósfera, sobre todo en el entorno de
las grandes ciudades. Es un gas incoloro, inodoro e
insípido y su punto de ebullición es de -192°
C. Presenta una densidad del 96.5 por ciento de la del aire,
siendo un gas muy ligero que no es apreciablemente soluble en
agua. Es inflamable y arde con llama azul, aunque no mantiene la
combus- tión. El CO se produce generalmente como resultado
de alguno de los si- guientes procesos químicos: •
Combustión incompleta del carbono. • Reacción
a elevada temperatu- ra entre el CO2 y materiales que tienen
carbono. • Disociación del CO2 a altas temperaturas.
• Oxidación atmosférica del me- tano (CH4
procedente de la fermenta- ción anaerobia (sin aire) de la
materia orgánica. • Proceso de producción y
de- gradación de la clorofila en las plantas. Los
principales problemas de con- taminación
atmosférica por CO son debidos a la combustión
incompleta de carburantes en los automóviles. Los
óxidos de nitrógeno (NOx) Los contaminantes que
poseen en su molécula algún átomo de
nitrógeno pueden clasificarse en 3 grupos diferen- tes:
formas orgánicas, formas oxidadas y forma reducidas. Se
conocen ocho óxidos de nitró- geno distintos, pero
normalmente sólo tienen interés como contaminantes
dos de ellos, el óxido nítrico (NO) y el
dió- xido de nitrógeno (NO2). El resto se encuentra
en equilibrio con estos dos, pero en concentraciones tan
extraordi- nariamente bajas que carecen de impor- tancia. El
óxido nítrico (NO) es un gas in- coloro y no
inflamable, pero inodoro y tóxico. El dióxido de
nitrógeno (NO2) es un gas pardo-rojizo, no es inflamable
pero sí tóxico y se caracteriza por un olor muy
asfixiante. Se utiliza normal- mente la notación NOx para
represen- tar colectivamente al NO y al NO2 im- plicados en la
contaminación del aire. La mayor parte de los
óxidos de ni- trógeno se forman por la
oxidación del nitrógeno atmosférico durante
los pro- cesos de combustión a temperaturas elevadas. El
oxígeno y el nitrógeno del aire reaccionan para
formar NO, oxi- Pág. 5

Contaminación Atmosférica Pág. 6
dándose este posteriormente a NO2. Las partículas
pueden clasificarse, atendiendo a su tamaño y
composición, en: N2 + O2 —> 2 NO 2 NO + O2 —> 2
NO2 La mayor parte de los NOx emitidos a la atmósfera lo
son en la forma NO. Los hidrocarburos (HC) Son sustancias que
contienen hidró- geno y carbono. El estado físico
de los hidrocarburos, de los que se conocen decenas de millares,
depende de su es- tructura molecular y en particular del
número de átomos de carbono que for- man su
molécula. Los hidrocarburos que contienen de uno a cuatro
átomos de carbono son gases a la temperatura ordinaria,
siendo estos los más improtantes desde el pun- to de vista
de la contaminación atmos- férica, ya que favorecen
la formación de las reacciones fotoquímicas. Ozono
(O3) El ozono es una forma alotrópica del oxígeno.
Su fórmula química es O3. En condiciones normales
es un gas incolo- ro de olor picante característico. Posee
un gran poder oxidante y gran tenden- cia a transformarse en
oxígeno. Las concentraciones de ozono a ni- vel del suelo
son muy pequeñas, incre- mentándose
rápidamente con la altura. Su presencia en la parte baja
de la at- mósfera se debe, sobre todo, a la acción
fotoquímica de las radiaciones solares, en presencia de
NOx y HC. Anhídrido carbónico (CO2) El
anhídrido carbónico o dióxido de carbono es
un gas incoloro e inodoro, no tóxico, más denso que
el aire, que se presenta en la atmósfera en concentra-
ciones que oscilan entre 250 y 400 ppm. En realidad no puede
considerarse como contaminante en sentido estricto ya que no es
tóxico, y se halla en atmós- feras puras de modo
natural. No obstan- te, por los posibles riesgos que
entraña su acumulación en la atmósfera, como
consecuencia de las alteraciones pro- ducidas en su ciclo por las
actividades humanas que pudieran dar lugar a una
modificación del clima de la Tierra, lo consideramos como
sustancia contami- nante. Compuestos halogenados De entre los
productos químicos que contienen halógenos en su
molécu- la, son contaminantes de la atmósfera: el
cloro, el fluoruro de hidrógeno, el cloru- ro de
hidrógeno y ciertos haluros. Entre estos destacamos la
acción tóxica del fluor y sus derivados sobre los
vegetales. Metales tóxicos Los metales son elementos
químicos que generalmente se hallan presentes en la
atmósfera en muy bajas concentracio- nes. Una de las
consecuencias más gra- ves de la presencia de metales
tóxicos en el ambiente es que no son degradados, ni
química ni biológicamente, por la na- turaleza, lo
que origina su persistencia en ella. Esta persistencia lleva a la
am- plificación biológica de los metales en las
cadenas tróficas. Como consecuen- cia de este proceso, las
concentraciones de metales en los miembros superiores de la
cadena pueden alcanzar valores muy superiores a los encontrados
en la atmósfera (ver sobre Magnificación bio-
lógica). Entre los metales tóxicos más im-
portantes por sus efectos sobre la salud del ser humano
están el mercurio (Hg) y el plomo (Pb). La cantidad de
plomo en el aire ha experimentado un marcado aumento como
consecuencia de las acti- vidades humanas, siendo las concentra-
ciones de plomo en las áreas urbanas de 5 a 50 veces
superiores que en las áreas rurales. Sustancias
radiactivas La causa de entender estas sustan- cias como
contaminantes radica en que emiten radiaciones ionizantes que
pue- den provocar efectos nocivos cuando interacionan con los
seres vivos. CONTAMINANTES SECUNDA- RIOS Contaminación
fotoquímica La contaminación fotoquímica se
produce como consecuencia de la apa- rición en la
atmósfera de oxidantes, originados al reaccionar entre
sí los óxi- dos de nitrógeno, los
hidrocarburos y el oxígeno en presencia de la
radiación ultravioleta de los rayos del sol. La for-
mación de los oxidantes se ve favoreci- da en situaciones
estacionarias de altas presiones (anticiclones) asociados a una
fuerte insolación y vientos débiles que dificultan
la dispersión de los contami- nantes primarios. El
mecanismo de formación de los oxidantes
fotoquímicos es complejo, realizándose por etapas a
través de una serie de reacciones químicas. El
proceso completo puede ser simplificado en las tres etapas
siguientes: • Formación de oxidantes a tra-
vés del ciclo fotolítico del NO2 NO2 +
Radiación ultravioleta — >NO + O O + O2 –> O3 O3
+ NO –> NO2 + O2 • Formación de radicales libres
activos. La presencia en el aire de hidro- carburos hace que el
ciclo fotolítico se desequilibre al reaccionar
éstos con el oxígeno atómico y el ozono
generado, produciendo radicales libres muy reac- tivos. O3 + 3HC
–> 3HCO- • Formación de productos fi- nales. Los
radicales libres formados reaccionan con otros radicales, con los
contaminantes primarios y con los

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constituyentes normales del aire, dando lugar a los contaminantes
fotoquímicos según las reacciones: HC-3 + HC –>
Aldehídos, ketonas, etc. HCO2 + NO2 –> Nitratos de pe-
roxiacilo (PAN) La mezcla resultante de todas estas sustancias da
lugar a la denominada contaminación fotoquímica o
«smog fotoquímico», tipo Los Angeles, como
normalmente se le conoce, debido a que fue en esta ciudad
californiana donde se observó por primera vez. Este tipo
de contaminación se presenta cada vez con más
frecuencia en las grandes ciudades de los países
industrializados, siendo muy interesante el estudio de la varia-
ción durante el día de la concentración de
los contaminantes que intervienen en el mecanismo de
formación de los oxidantes fotoquímicos. En las
primeras horas de la mañana se produce una intensa
emisión de hi- drocarburos (HC) y óxido
nítrico (NO) al comenzar la actividad humana en las
grandes ciudades (encendido de las ca- lefacciones y
tráfico intenso). El óxido nítrico (NO) se
oxida a óxido nitroso (NO2) aumentando la
concentración de este último en la
atmósfera. Las con- centraciones superiores de NO2 unido a
que la radiación solar se va haciendo más intensa,
ponen en marcha el ciclo fotolítico del NO2, generando
oxígeno atómico que al transformarse en ozono
conduce a un aumento de la concentra- ción de este
elemento y de radicales li- bres de hidrocarburos. Estos, al
combi- narse con cantidades apreciables de NO, producen una
disminución de este com- puesto en la atmósfera.
Este descenso en la concentración de NO impide que se
complete el ciclo fotolítico aumentando rápidamente
la concentración de ozono (O3). A medida que avanza la
mañana la radiación solar favorece la
formación de oxidantes fotoquímicos, aumentando su
concentración en la atmósfera. Cuando disminuyen
las concentraciones de los precursores (NOx y HC) en la
atmósfe- ra, cesa la formación de oxidantes y sus
concentracciones disminuyen al avan- zar el día. De
aquí que la contaminación fotoquímica se
manifieste principal- mente por la mañana en las ciudades
Acidificación del medio ambiental (lluvias ácidas)
Entendemos por acidificación del medio ambiente la
pérdida de la capa- cidad neutralizante del suelo y del
agua, como consecuencia del retorno a la su- perficie de la
tierra en forma de ácidos de los óxidos de azufre y
nitrógeno des- cargados a la atmósfera. La
acidificación es un ejemplo claro de las interrelaciones
entre los distintos factores ambientales, atmósfera,
suelo, agua y organismos vivos. Así la conta-
minación atmosférica producida por los SOx y NOx
afecta directa o indirec- tamente al agua, al suelo y a los
ecosis- temas. La amplitud e importancia de la aci-
dificación del medio es debida, princi- palmente, a las
grandes cantidades de óxidos de azufre y de
nitrógeno lanza- dos a la atmósfera, siendo de
destacar que del total de las emisiones de SO2 en el globo
terrestre, aproximadamente la mitad son emitidas por las
actividades humanas (antropogénicas) y que la ma-
Pág. 7

Contaminación Atmosférica Pág. 8 yor parte
de éstas se producen en las re- giones industrializadas
del Hemisferio Norte que ocupan menos del 5% de la superficie
terrestre. El proceso de acidificación se origi- na de la
siguiente forma: • El azufre se encuentra en un principio en
estado elemental, fijado en los combustibles fósiles.
• El nitrógeno en forma elemen- tal se encuentra en
el aire y también en los combustibles. • Durante el
proceso de la com- bustión de los combustibles
fósiles se liberan el azufre y el nitrógeno, emi-
tiéndose, en su mayor parte por las chi- meneas, a la
atmósfera como dióxido de azufre (SO2) y
óxidos de nitrógeno (NOx), respectivamente. •
Los óxidos de azufre y nitró- geno sufren una serie
de fenómenos tales como transporte a gran distancia,
reacciones químicas, precipitación y de-
posición. Con el tiempo estos óxidos y los
distintos compuestos a que dan lugar retornan a la superficie de
la tierra don- de son absorbidos por los suelos, el agua o la
vegetación. El proceso de retorno a la tierra pue- de
realizarse de dos maneras: a. Deposición seca. Una
fracción de los óxidos vertidos a la
atmósfera re- tornan a la superficie de la tierra en for-
ma gaseosa o de aerosoles. Esto puede ocurrir cerca de las
fuentes de emisión de los contaminantes o a distancia de
hasta algunos cientos de kilómetros de la misma, en
función de las condiciones de dispersión. No
obstante, la deposi- ción en seco es predominante en zonas
próximas al foco emisor. b. Deposición
húmeda. La mayor parte de los SO2 y NOx que permane- cen
en el aire sufren un proceso de oxi- dación que da lugar a
la formación de ácido sulfúrico (SO4H2) y
ácido nítrico (NO3H). Estos ácidos se
disuelven en las gotas de agua que forman las nubes y en las
gotas de lluvia, retornando al sue- lo con las precipitaciones.
Una parte de estos ácidos queda neutralizada por sus-
tancias presentes en el aire tales como el amoníaco,
formando iones de amonio (NH4-). Los ácidos disueltos
consisten en io- nes de sulfato, iones nitrato e iones de
hidrógeno. Todos estos iones están pre- sentes en
las gotas de lluvia, lo que da lugar a la acidificación de
la misma. Rotura de la capa de ozono Uno de los grandes problemas
cau- sados por las reacciones que tienen lugar entre los
contaminantes de la at- mósfera es el de la
disminución de la capa de ozono de la estratosfera como
consecuencia de la descarga de determi- nadas sustancias a la
atmósfera. El ozono contenido en la estratos- fera se
puede descomponer a través de una serie de reacciones
cíclicas en las que intervienen radicales que contienen
hidrógeno y nitrógeno. El ozono se pue- de
descomponer también por absorción de
radiación ultravioleta, produciendo oxígeno
atómico y molecular. Como consecuencia de estas reac-
ciones de producción y destrucción se forma una
capa de ozono cuyo espesor varía cíclicamente,
tanto diaria como estacionalmente. Se han detectado como
potencialmente peligrosas para la capa de ozono, tres tipos de
actividades humanas: • Generación de gran cantidad de
óxidos de nitrógeno emitidos por los aviones
supersónicos como el Concorde y los cohetes espaciales.
• Producción de óxidos nitrosos como resultado
de la acción desnitrifi- cadora de las bacterias en el
suelo. Los óxidos nitrosos son productos relati- vamente
estables que pueden persistir en la troposfera, llegando a
alcanzar la estratosfera donde se pueden descom- poner en
óxido nítrico que es activo en la
destrucción del ozono. Esta es proba- blemente la
principal fuente del óxido de nitrógeno presente en
la estratosfera y el principal agente de destrucción del
ozono en el ciclo natural. • Finalmente, los átomos
libres de cloro pueden producir la destrucción del ozono a
través de una serie de re- acciones. La presencia de estos
átomos de cloro en la estratosfera se debe a las

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reacciones que sufren los clorofluor- carbonos cuando se
dispersan en la at- mósfera. En las últimas
décadas dos de estos productos, el CF2Cl2 y el CFCl3 se
han utilizado con gran profusión como refrigerantes en la
industria y especial- mente como propelentes de las asper- siones
(“spray”), debido a su alta esta- bilidad
química, baja toxicidad y no ser inflamables. Su
estabilidad química es la que permite la migración
de estos pro- ductos hasta la estratosfera, en la que se
descomponen como consecuencia de la radiación ultravioleta
produciendo áto- mos de cloro. 3.- LA CALIDAD DEL AIRE
(IN- MISIONES) La exigencia de un aire limpio y puro proviene, en
principio, del público en general ante su creciente
preocupación por los problemas de contaminación at-
mosférica originados como consecuen- cia de la
evolución de la tecnología mo- derna y la
previsión de que las cada vez mayores emisiones de
contaminantes a la atmósfera alteren el equilibrio natural
existente entre los distintos ecosistemas, afecten la salud de
los humanos y a los bienes materiales o, incluso, provoquen
cambios catastróficos en el clima terres- tre. La
atmósfera terrestre es finita y su capacidad de
autodepuración, aunque todavía no es muy conocida,
también parece tener sus límites. La emisión
a la atmósfera de sustancias contaminantes en cantidades
crecientes como conse- cuencia de la expansión
demográfica mundial y el progreso de la industria, han
provocado ya concentraciones de estas sustancias a nivel del
suelo que han ido acompañadas de aumentos especta- culares
de la mortalidad y morbilidad, existiendo pruebas abundantes de
que, en general, las concentraciones elevadas de contaminantes en
el aire atentan con- tra la salud de los seres humanos. En la
mayoría de los países industria- lizados se han
establecido valores máxi- mos de concentración
admisible, para los contaminantes atmosféricos más
ca- racterísticos. Estos valores se han fijado a partir de
estudios teóricos y prácticos de los efectos que
sobre la salud tiene la contaminación al nivel actual y
los que puede alcanzar en el futuro. Los efectos se basan
principalmente en el examen de facttores epidemiológicos.
Para la definición de criterios y pautas de salubridad del
aire, se pue- den utilizar varios procedimientos. Las
técnicas experimentales se basan en el ensayo con animales
o en el empleo de muestras de voluntarios en atmósferas
controladas. Son muy útiles para el es- tudio de los
efectos fisiológicos, bioquí- micos y sobre el
comportamiento, pro- ducidos por supuestos contaminantes. Los
estudios epidemiológicos permiten investigar los efectos
producidos por las fluctuaciones de la contaminación
atmosférica sobre la totalidad de la po- blación, o
sobre grupos seleccionados y definidos. Determinar los efectos de
la conta- minación del aire es sumamente com- plejo, ya
que la asociación entre un contaminante y una enfermedad o
una defunción puede ser más accidental que causal.
Las relaciones existentes entre las enfermedades humanas por la
expo- sición a niveles bajos de contaminación
durante un periodo largo de tiempo no se conocen en la actualidad
con exacti- tud. En la evaluación de riesgos asocia- dos a
la contaminación y para la fijación de normas de
calidad del aire, lo ideal sería disponer de una serie
completa de curvas dosis-respuesta para los distintos
contaminantes atmosféricos, para los diferentes efectos y
para los distintos ti- pos de población expuesta. De
momen- to no se dispone de esta información, para todos
los contaminantes atmos- féricos y aún es
más difícil que llegue a reunirse para las
combinaciones de sustancias que más frecuentemente se
encuentran en el aire. Para tratar de evitar las lagunas e
imprecisiones con que se conocen las relaciones dosis-respuesta y
dado que, generalmente, está aceptado que cier- tas
concentraciones de contaminantes atmosféricos provocan
efectos nocivos sobre la salud humana, se suele recurrir a la
utilización de un coeficiente de se- guridad cuando se
fijan las normas so- bre la calidad del aire. La magnitud del
coeficiente de seguridad adoptado de- pende de muy diversas
consideraciones; puede tratarse de consideraciones polí-
ticas en las que se tenga en cuenta, sobre todo, los
análisis «coste-beneficio», o de la
significación estadística y de la exac- titud de
los datos, o del grado de pro- tección que se quiere dar a
la población. En la mayoría de los países,
las nor- mas de calidad del aire tienen como ob- jetivo inmediato
el evitar enfermedades y fallecimientos en aquellos subgrupos de
la población más sensibles. Hay que tener en cuenta
que el objetivo a largo plazo ha de ser de protección
contra todo posible efecto sobre la salud del hombre, incluidas
las alteraciones gené- ticas y somáticas.
Generalmente, la calidad del aire se evalúa por medio de
los denominados niveles de inmisión, que vienen defini-
dos como la concentración media de un contaminante
presente en el aire duran- te un periodo de tiempo determinado.
La unidad en que se expresan normal- mente estos niveles son
microgramos de contaminante por metro cúbico de aire,
medidos durante un periodo de tiempo determinado. ORIGEN DE LA
CONTAMINA- CIÓN ATMOSFÉRICA (EMISIONES) Los
contaminantes presentes en la atmósfera proceden de dos
tipos de fuentes emisoras bien diferenciadas: las naturales y las
antropogénicas. En Pág. 9

Contaminación Atmosférica Pág. 10 el primer
caso la presencia de contami- nantes se debe a causas naturales,
mien- tras que en el segundo tiene su origen en las actividades
humanas. Las emisiones primarias origina- das por los focos
naturales provienen fundamentalmente de los volcanes, in- cendios
forestales y descomposición de la materia orgánica
en el suelo y en los océanos. Por su parte, los
principales focos antropogénicos de emisiones pri- marias
los podemos clasificar en: Focos fijos I n d u s t r i a l e s
Procesos industriales Instalaciones fijas de combustión
Domésticos Instalacio- nes de calefacción Focos
móviles Vehículos automóvi- les Aeronaves
Buques Focos compuestos Aglomera- ciones industriales
Áreas urbanas Si atendemos a la distribución es-
pacial de la emisión de contaminantes, podemos clasificar
los focos en: pun- tuales, tales como las chimeneas indus-
triales aisladas; lineales, por ejemplo, las calles de una
ciudad, las carreteras y autopistas; y planos, las aglomeraciones
industriales y las áreas urbanas son los ejemplos
más representativos. En el cuadro siguiente se muestra la
proporción entre las emisiones prima- rias naturales y
antropogénicas para los distintos contaminantes. Focos de
emisión ContaminanteAntropogénicos % Naturales %
Aerosoles 11.3 88.7 SOx 42.9 57.1 CO 9.4 90.6 NO 11.3 88.7 HC
15.5 84.5 Las cifras anteriores muestran la gran importancia que,
en cuanto a emisiones globales, tienen las fuentes naturales de
emisión de contaminantes en relación con los
antropogénicos, ex- cepto en el caso de las emisiones de
an- hídrido sulfuroso en que casi se igualan ambas.
Atendiendo a la distribución espa- cial de estas emisiones
se observa que en las regiones más industrializadas de
Europa y Norteamérica las emisio- nes
antropogénicas de SO2 alcanzan proporciones muy superiores
a las na- turales. Así en el Norte de Europa las emisiones
antropogénicas originan al- rededor del 90% del azufre que
está en circulación en la atmósfera. Otra
circunstancia a tener en cuenta es que los focos de
emisión antropogé- nicos están concentrados,
por lo gene- ral, en áreas urbanas e industriales. Este
conjunto de circunstancias hacen que la contribución de
las emisiones antropo- génicas al problema de la
contamina- ción atmosférica a escala regional sea
predominante. Focos antropogénicos de emisión Los
principales focos de contami- nación atmosférica de
origen antropo- génico son las chimeneas de las insta-
laciones de combusión para generación de calor y
energía elétrica, los tubos de escape de los
vehículos automóviles y los procesos industriales.
Contaminantes emitidos por los ve- hículos
automóviles En las últimas décadas, el
automó- vil ha aparecido de forma masiva en las ciudades,
contribuyendo a incrementar los problemas de contaminación
atmos- férica como consecuencia de los gases contaminantes
que se emiten por los tubos de escape. Los principales conta-
minantes lanzados por los automóviles son: monóxido
de carbono (CO), óxi- dos de nitrógeno (NOx),
hidrocarburos no quemados (HC), y compuestos de plomo. No todos
los vehículos lanzan los distintos tipos de contaminantes
en las mismas proporciones; éstas depende- rán del
tipo de motor que se utilice. Los vehículos que emplean
gasolina como carburante emiten principalmente mo- nóxido
de carbono, óxidos de nitró- geno, hidrocarburos y
compuestos de plomo. La emisión de este último tipo
de contaminante se debe a la presencia en algunos tipos de
gasolina de tetraeti- lo de plomo, aditivo que se añade
para aumentar su índice de octano. Los principales
contaminantes emi- tidos por los vehículos que utilizan
motores de ciclo diésel (camiones y autobuses, por
ejemplo) son partículas sólidas en forma de
hollín que da lugar a los humos negros, hidrocarburos no
quemados, óxidos de nitrógeno y anhí- drido
sulfuroso procedente del azufre contenido en el combustible.
Calefacciones domésticas Las instalaciones de
calefacción domésticas son una de las principales
fuentes de contaminación atmosférica de las grandes
ciudades. Este tipo de fo- cos puede contribuir con un 20 a 30%
de las emisiones totales a la atmósfera en áreas
urbanas. Los principales conta- minantes producidos dependen del
tipo de combustible empleado. En el caso del carbón los
principales contaminantes producidos son: anhí- drido
sulfuroso, cenizas volantes, holli- nes, metales pesados y
óxidos de nitró- geno. Cuando el combustible
empleado es líquido (gasóleo o gasoil), los princi-
pales contaminantes emitidos son: SO2, SO3, NOx, hidrocarburos
volátiles no quemados y partículas
carbonosas.

Universidad Néstor Cáceres Velásquez El gas
natural es el combustible más limpio de los actualmente
disponibles para calefacción, siendo su producción
de contaminantes despreciable respecto a los otros combustibles.
A la introduc- ción masiva del gas para calefacciones
domésticas, sustituyendo al carbón y al gas oil
anteriormente utilizados, se debe en gran parte el éxito
del Plan de Des- contaminación Atmosférica de la
ciu- dad de Londres (Gran Bretaña). Calderas industriales
de generación de calor Entre las distintas fuentes de
conta- minación atmosférica de origen indus- trial,
la combustión de combustibles fósiles para la
generación de calor y electricidad ocupa un lugar
preponde- rante, tanto por la cantidad como por los tipos de
contaminantes emitidos. Especial atención merecen las
centrales térmicas de producción de