TEMA 4
LA ATMÓSFERA Y LA HUMANIDAD 1. Contaminación atmosférica
2. Recursos atmosféricos
3. Riesgos asociados a la atmósfera 4. El cambio climático actual
1. Contaminación atmosférica
La composición de los gases atmosféricos permanece en un equilibrio estable debido a mecanismos de autorregulación en los que participan los subsistemas terrestres.
La atmósfera no funciona como un sistema aislado, sino que establece relaciones complejas con el resto de subsistemas a través de los ciclos biogeoquímicos, gracias a los cuales elementos como el C, O, N o S se mantienen en valores que permiten la vida.
El ser humano ha influido decisivamente en el agravamiento de la contaminación atmosférica, principalmente por la combustión de la madera, el carbón y el petróleo para la obtención de energía.
1.1.Contaminación y contaminantes
La contaminación atmosférica es la presencia en la atmósfera de materias, sustancias o formas de energía que impliquen molestia grave, riesgo o daño para la seguridad o salud de las personas, el medio ambiente y demás bienes de cualquier naturaleza.
Una sustancia contaminante es todo agente ajeno a la composición propia de la atmósfera que, en una proporción determinada, producirá alteraciones en dicha composición, nocivas para la vida.
Los contaminantes son vertidos a la atmósfera por distintas fuentes: • Naturales:
o Erupciones volcánicas (Compuestos de azufre y partículas sólidas) o Seres vivos (CO2, Partículas sólidas como polen y esporas y CH4) o Incendios forestales (CO2, CO y partículas sólidas)
o Tormentas: Óxidos de Nitrógeno (NO y NO2) • Artificiales:
o Relacionada con el uso por parte de los seres humanos de los combustibles fósiles.
1.2.Clasificación de los contaminantes
Según su naturaleza, los podemos clasificar en sustancias químicas, partículas y formas de energía.
• Sustancias químicas. Se presentan en forma gaseosa y cuando se vierte directamente a la atmósfera se denominan contaminantes primarios y cuando se producen a partir de los primarios mediante reacciones químicas, secundarios.
o Contaminantes primarios
Tipo Compuesto Origen Daños
Óxidos de carbono
CO Combustión
incompleta de derivados del petróleo y en incendios forestales
Tóxico para los animales. Bloquea la hemoglobina
CO2 Procesos de
respiración de seres vivos y por oxidación del CO.
Aumenta el efecto invernadero
Óxidos de nitrógeno
NO, NO2 y N2O Desnitrificación del suelo por bacterias, en tormentas eléctricas, erupciones volcánicas y por oxidación del N2.
Smog fotoquímico y lluvia ácida que produce corrosión en los materiales.
Problemas respiratorios.
Compuestos de azufre
SO2, SO3 y H2S Erupciones volcánicas y por combustión de combustibles.
Smog sulfuroso
Lluvia ácida y corrosión de materiales.
Problemas respiratorios. Afecta a la capacidad fotosintética. Los líquenes son buenos indicadores de esta contaminación.
Compuestos orgánicos:
CH4, Explotaciones de
ganado vacuno y en zonas pantanosas por bacterias.
Efecto invernadero (23 veces más que el CO2) Compuestos orgánicos volátiles (COV), Policlorobifenilos (PCB), dioxinas y furanos Combustión de combustibles, incendios e industrias químicas.
Se depositan en las cadenas tróficas. Favorecen la formación de ozono troposférico. Compuestos halogenados: Cl2, HCl, HF Erupciones volcánicas y combustión de combustibles. Destrucción de la capa de ozono. CFCCl3 + h = CFCCl2 + Cl Cl+O3 = ClO + O2 ClO+O = Cl +O2
Irritación de las mucosas Clorofluorocarbonos
(CFC)
Refrigerantes y aerosoles
o Contaminantes secundarios
Tipo Compuesto Origen Daños
Compuestos de nitrógeno
N2O3 A partir de la oxidación del NO2 Smog fotoquímico HNO3 Oxidación de compuestos nitrogenados Lluvia ácida Nitratos de peroxiacetilo) PAN
A partir de los COV Smog fotoquímico
Compuestos de azufre
H2SO4 A partir de SO2 y SO3 Lluvia ácida
Ozono troposférico O3 A partir de óxidos de nitrógeno, de COV y descargas eléctricas en tormentas
Favorece la formación de los compuestos que producen el smog fotoquímico.
• Partículas
Son aquellos contaminantes tanto sólidos como líquidos con un tamaño entre 0,1 y 1000 . (1 m = 10-6 m). En la atmósfera forman el polvo, niebla, humo o aerosoles.
Provocan graves molestias y terminan depositándose, contaminando las aguas y los suelos. De especial importancia tienen los metales pesados como el PB, Cd y Hg que se introducen en las cadenas tróficas dando lugar a la bioacumulación, matando a los animales que se encuentran en los eslabones superiores.
• Formas de energía
Se trata de las radiaciones, las ondas sonoras de alta intensidad (ruido) y la luz.
Tipo Características Origen Daños
Radiaciones ionizantes
Partículas
cargadas y Desintegración natural de los elementos radiactivos, radiaciones cósmicas.
Utilización por los seres humanos de este tipo de radiaciones. Alteraciones genéticas. Ondas electromagnéticas Rayos X y Radiaciones no ionizantes
Radiaciones con alto poder de penetración UV
Radiación solar. Quemaduras
y mutaciones genéticas. Radiaciones con alto
poder calorífico IR
Radiación solar y emisiones terrestres.
Elevación de la temperatura.
Microondas Emisiones radiofónicas, TV y comunicaciones.
Alteraciones del sistema nervioso.
Ondas de radio RF Ruido Ondas sonoras de
alta intensidad
Actividades humanas. Alteraciones psíquicas y problemas sociales. Luz Ondas visibles. Iluminación de núcleos
urbanos.
Contaminación lumínica Cambios en el
1.3.Factores que influyen en el grado de contaminación
• El tipo de emisión. Ya que unos contaminantes son más perjudiciales que otros.
• Cantidad de contaminante. • Velocidad de emisión.
• Altura a la que se produce el vertido. A mayor altura aumenta su dispersión.
• Radiaciones solares. Favorece la formación de contaminantes secundarios. • La dinámica atmosférica.
o Los anticiclones. Evitan la dispersión de los contaminantes. o Las borrascas. Favorecen la dispersión.
o Los vientos. Favorecen la dispersión. 1.4.Consecuencias de la contaminación
La salud de las personas, el equilibrio de los ecosistemas y, en definitiva, el bienestar del planeta, dependen de la calidad del aire. Los efectos pueden tener consecuencias a corto y a largo plazo.
A corto, las zonas con alta contaminación son lugares en los que la vida prospera con dificultad y tiene efectos negativos sobre los materiales.
A largo, producen efectos globales como la destrucción de la capa de ozono o el calentamiento del planeta.
1.5.Control de la contaminación atmosférica Se pueden tomar dos tipos de medidas:
• Preventivas. Para evitar que el problema se agrave como: o Elaboración de una legislación ambiental.
o Utilización de fuentes renovables de energía.
o Energías alternativas a los combustibles para el transporte. o Empleo de filtros para evitar la salida de contaminantes. o Uso racional de la energía.
• Correctoras. Es difícil paliar un problema de contaminación atmosférica cuando ya se ha producido, por lo que se considera una medida correctora el evitar que los contaminantes se concentren en una determinada zona,
haciendo que se dispersen en la atmosfera. 2. Recursos atmosféricos
La atmósfera ofrece posibilidades de obtención de energía como la eólica y la solar. La energía eólica consiste en aprovechar la energía cinética del aire en movimiento. Es una energía renovable y limpia. Ejemplos de su utilización son: navegación a vela, molinos de viento y los modernos aerogeneradores que producen electricidad.
La energía solar se empezó a usar utilizando el efecto invernadero que producen las cristaleras y así calentar determinadas estancias. Hoy día se puede obtener energía eléctrica mediante los paneles fotovoltaicos o calor mediante colectores solares.
3. Riesgos asociados a la atmósfera
La atmósfera, independientemente de los problemas de contaminación, de forma natural puede, debido a las situaciones climáticas y meteorológicas especiales, pueden producir daños materiales y humanos de gran envergadura.
Los más importantes son los tornados, los huracanes y los monzones.
Hoy día los satélites meteorológicos nos permiten detectar estos fenómenos, seguir su evolución y así tomar medidas de protección adecuadas.
4. El cambio climático actual
Parece evidente que se está produciendo un cambio climático, ya que, desde hace 100 años, la temperatura del planeta ha aumentado casi 1 grado. Coincide desde que el ser humano ha aumentado la expulsión a la atmósfera de gases que los favorecen.
Se estima que la temperatura media del planeta subirá entre 1 y 5 grados en los próximos 100 años lo que acarreará una serie de consecuencias:
• Aumento del nivel del mar entre 15 y 90 cm. Afecta sobre todo a las zonas costeras.
• Deshielo de los glaciares. Implica un menor albedo y por tanto un aumento de la temperatura.
• Descongelación del océano Ártico. Provocaría una modificación en la circulación de las corrientes oceánicas.
• Las zonas climáticas se desplazarían hacia los polos, modificando los climas de las diferentes regiones.
Las grandes potencias mundiales han tratado de ponerse de acuerdo en las medidas a tomar para evitarlo. La primera reunión tuvo lugar en Río de Janeiro en 1992 en la que se elaboró un Convenio sobre el Cambio Climático que sentó las bases para abordar el problema. Posteriormente se ha intentado llegar a acuerdos para reducir las emisiones, como el Protocolo de Kioto de 1997. Hoy por hoy, los objetivos marcados quedan aún muy lejos. El problema es que países como EEUU y China se niegan a cumplirlos.
En cualquier caso, la sociedad va teniendo una nueva actitud cada vez más respetuosa con el medio ambiente, lo que nos hace ser optimistas.
ENLACES INTERESANTES Smog y lluvia ácida
https://youtu.be/dtZx8zLihh4 Huracanes https://youtu.be/9Pd5QGDTjzo Tornados https://youtu.be/hXQ1Bx2CAhE Monzones https://youtu.be/1jzevSdDVAA