CONTAMINACIÓ ATMOSFÈRICA: CAUSES, CONSEQÜÈNCIES, CONTAMINANTS - MEDI AMBIENT - 2025

La contaminació atmosfèrica és la introducció en l'aire de components estranys o l'alteració de la seva composició normal que sigui perjudicial als éssers vius. Per definició qualsevol element present en l'atmosfera que afecti la salut humana és un contaminant.

L'equilibri de la composició de l'atmosfera es pot veure afectat per causes naturals i per causes antròpiques (acció de l'ésser humà). Entre les causes naturals estan l'emissió de gasos per l'activitat volcànica, incendis forestals i descongelament de la tundra.

Contaminació atmosfèrica per la indústria paperera. Font: Estormiz 08:22, 24 September 2006 (UTC)

Les causes antròpiques de la contaminació atmosfèrica són diverses i les mateixes poden generar emissions de gasos contaminants. Entre aquestes es troba l'activitat industrial, el trànsit automotor, crema de combustibles fòssils i els incendis d'origen antròpic.

La contaminació de l'aire porta com a conseqüència la disminució de la qualitat de l'aire que afecta la respiració dels organismes vius. Així mateix, produeix malalties respiratòries en l'ésser humà i altres animals, i alguns contaminants són precursors de la pluja àcida.

D'altra banda, els gasos d'efecte hivernacle són responsables de l'augment de la temperatura mitjana terrestre. El fenomen de l'escalfament global causa grans desequilibris en el funcionament de l'planeta.

Els països presenten diferents graus de contaminació atmosfèrica per diverses causes. A Llatinoamèrica Mèxic i Perú són considerats els països amb pitjor qualitat de l'aire i Ciutat de Mèxic la ciutat amb més problemes.

Per controlar la contaminació atmosfèrica és necessari prendre mesures per reduir l'emissió de gasos contaminants. En aquest sentit, s'han de prendre mesures legals que portin a la reducció d'emissions de gasos a l'atmosfera.

Així mateix, s'ha de reduir la dependència de combustibles fòssils i augmentar l'ús d'energies netes (hidroelèctrica, solar, eòlica, geotèrmica). De la mateixa manera, cal aturar la desforestació i implementar programes de reforestació a les àrees afectades.

causes

Contaminació atmosfèrica per combustibles fòssils. Font: Alfred T. Palmer

La contaminació de l'atmosfera pot ser causada per la presència de gasos contaminants o de partícules materials contaminants. Aquests poden ser generats de forma natural o per activitat de l'ésser humà.

Les causes naturals són principalment incendis forestals espontanis i el descongelament de la tundra que allibera CO2. No obstant això, aquests factors no causen un impacte important en la qualitat de l'aire.

Les activitats humanes particularment associades a el desenvolupament industrial són les que produeixen més emissions de gasos a l'atmosfera. Entre aquestes tenim:

Emissions de gasos industrials

Els processos industrials emeten a l'atmosfera diferents gasos com dioxines generades en la indústria paperera. Per la seva banda, la petroquímica produeix CO2, òxids de nitrogen i òxids de sofre, entre d'altres compostos.

La indústria energètica és la que més contribueix amb les emissions de CO2, SO2 i mercuri per l'ocupació de carbó i gas com a combustible.

trànsit automotor

El trànsit automotor és responsable de la major part de CO2 agregat a l'atmosfera. D'altra banda, la combustió en vehicles dièsel emet centenars de substàncies gasoses i sòlides a l'atmosfera.

Entre els gasos produïts es troben el monòxid i diòxid de carboni, diòxid de sofre, òxids de nitrogen, hidrocarburs i els seus derivats. A més, el 90% de l'NO2 a l'atmosfera té el seu origen en la crema de dièsel.

D'altra banda, s'emeten partícules com carboni elemental, orgàniques i sulfats de sofre.

Crema de combustibles fòssils

petroli

El processament de l'petroli per generar gasolina, dièsel, lubricants, plàstics i altres subproductes produeix una gran quantitat de gasos i partícules contaminants. Entre els gasos alliberats estan el monòxid de carboni, diòxid de sofre i 30% de el CO2 que contamina l'atmosfera.

carbó

En molts països el carbó segueix sent el combustible més emprat per a calefacció. Durant la seva combustió es produeixen grans quantitats de SO2 i s'allibera mercuri cap a l'atmosfera.

combustió domèstica

S'estima que la combustió a les llars, és responsable del 12% de la contaminació global per partícules fines ambientals (PM2.5).

Incendis forestals

Els incendis forestals alliberen a l'atmosfera anualment milions de tones de gasos d'efecte hivernacle i pluja àcida. Entre aquests es troben el diòxid i monòxid de carboni, metà i òxids de nitrogen.

D'altra banda, s'incorporen a l'ambient partícules de divers diàmetre que contaminen l'aire i afecten la salut.

Agricultura i ramaderia

l'arròs

El sistema de cultiu de l'arròs produeix una gran quantitat de metà que s'incorpora a l'atmosfera. Això és degut al fet que aquesta planta es sembra en pantans on els bacteris descomponen la matèria orgànica en condicions anaeròbiques i generen metà.

S'estima que el cultiu de l'arròs a nivell mundial pot arribar a aportar fins al 20% de l'metà que s'incorpora a l'atmosfera.

La canya de sucre

El maneig d'aquest cultiu involucra la crema controlada prèvia a la collita que es transforma en una font de CO2 i partícules fines a l'atmosfera.

Ramaderia de remugants

Els remugants són capaços de consumir la pastura fibrós gràcies a processos de fermentació que realitzen bacteris en el seu sistema digestiu. S'estima que la ramaderia de remugants és responsable de prop de l'18% de l'metà generat cap a l'atmosfera.

conseqüències

Contaminació de l'aire per tràfic automotor. Font: Zakysant

escalfament global

La radiació solar penetra a la terra travessant l'atmosfera i part de la radiació ultraviolada és filtrada per la capa d'ozó a l'estratosfera. Quan es fa malbé la capa d'ozó, entra major quantitat de radiació ultraviolada i la terra s'escalfa més.

Igualment, quan es generen condicions en l'atmosfera que impedeixen la sortida de la calor es produeix un augment global de la temperatura terrestre.

Els anomenats gasos d'efecte hivernacle (CO2, metà, NO2, SO2 i CFC-11) poden danyar la capa d'ozó o impedir la sortida de la radiació calòrica de la Terra. Per exemple, el CO2 és responsable d'un 82% de l'augment de l'efecte hivernacle durant els últims deu anys.

L'escalfament global causa greus desequilibris ambientals com la pèrdua de glaceres i gels polars que provoquen l'augment de el nivell de la mar. Per tant, es produeixen inundacions en zones costaneres i s'altera el règim de temperatures i corrents oceàniques.

D'altra banda, el dany de la capa d'ozó permet que major radiació ultraviolada penetri a la Terra. Aquest tipus de radiació causa mutacions i afecta la salut dels éssers vius.

malalties respiratòries

Segons l'Organització Mundial de la Salut (OMS) per a 2016 més de l'90% de la població mundial vivia en llocs amb baixa qualitat de l'aire. L'OMS indica que la contaminació atmosfèrica és la causa de 7 milions de morts anuals a nivell mundial.

Entre les malalties causades per la contaminació de l'aire estan obstruccions cròniques, càncer de pulmó, cardiopatia isquèmica i accidents cervell vasculars.

pluja àcida

Les emissions de CO2, NO2 i SO2 provinents d'activitats industrials, ús de calefacció, incendis forestals i tràfic automotor són promotores de la pluja àcida. Aquests gasos pateixen processos d'oxidació en l'atmosfera i acaben formant àcids que es barregen amb el vapor d'aigua i precipiten.

La pluja àcida afecta la flora i fauna natural, els cultius, la salut humana i fins i tot a les edificacions.

contaminants principals

-Gaseosos

Monòxid i diòxid de carboni (CO i CO2

Aquests gasos destrueixen l'ozó estratosfèric i contribueixen a la formació d'ozó a nivell de terra que forma boires i promou l'efecte hivernacle. D'altra banda, a l'entrar en contacte amb la humitat formen àcid nítric el qual precipita i forma pluja àcida.

Les emissions d'òxids de nitrogen a l'atmosfera provenen de fonts naturals al voltant de l'60% i de fonts antròpiques un 40%. Aquestes fonts inclouen als oceans, els sòls, la crema de biomassa, l'ús de fertilitzants i diferents processos industrials.

En 2017 la concentració atmosfèrica d'òxids de N2 va ser de 329,9 ppm, representant 122% del seu nivell en l'era preindustrial.

Diòxid de sofre (SO2)

Aquest gas és precursor de la pluja àcida i també genera partícules de diferents mides que s'incorporen a l'aire. Aquestes partícules poden ser PM10 (partícules en suspensió de 10 micres o menys) i PM2.5 (partícules en suspensió de 2.5 micres o menys).

La principal font de diòxid de sofre és la crema de combustibles fòssils, especialment el carbó.

Ozó (O3) troposfèric o ozó a nivell de terra

L'ozó és fortament oxidant i causa greus danys a la salut humana, altres animals i la vegetació (inclosos els cultius). Addicionalment, contribueix amb l'efecte hivernacle a causa de que forma denses boires.

L'acumulació d'ozó a la troposfera és a causa de les reaccions fotoquímiques que tenen lloc en presència de gasos contaminants. Aquests gasos són generats principalment pel transport automotor i les indústries.

metà

El metà (CH 4) és el segon gas d'efecte hivernacle de llarga durada més important. S'estima que la seva aportació a generar aquesta condició ambiental és d'aproximadament un 17%.

Es considera que aproximadament 40% de l'metà present en l'atmosfera prové de fonts naturals. Les activitats humanes (cultiu de l'arròs, ramaderia de remugants, abocadors d'escombraries, combustibles fòssils) són les causants de l'altre 60%.

El CH 4 atmosfèric va aconseguir en 2017 un màxim de 1.859 ppm, per la qual cosa se situa actualment en el 257% del seu nivell preindustrial.

Compostos orgànics volàtils (COVs)

Els compostos orgànics volàtils són substàncies químiques que contenen carboni i que a l'reaccionar amb òxids de nitrogen formen O3. Alguns exemples de COVs són el benzè, formaldehid i els dissolvents, com toluè i xilè, entre d'altres.

CFC-11

El CFC-11 (triclorofluorometano) és un potent gas d'efecte hivernacle que esgota l'ozó estratosfèric i està regulat en el marc de el Protocol de Mont-real. Des de la signatura d'aquest protocol per a la protecció de la capa d'ozó s'havia aconseguit reduir les emissions de CFC-11.

No obstant això, en els últims anys alguns països com la Xina han augmentat la producció d'aquest gas. Per tant, la taxa de reducció de l'CFC-11 a l'atmosfera ha vingut disminuint.

Dioxines i furans

Aquests compostos es generen per processos de combustió que involucren clor, sent contaminants molt perillosos per a la salut. Es poden generar tant per processos naturals com per activitat antròpica (per exemple: activitat industrial i crema d'escombraries).

Una de les principals fonts de generació d'aquests contaminants és la crema de deixalles sòlides. En aquest sentit, és particularment greu la presència massiva de plàstics i fibres sintètiques a les escombraries moderna.

-Partícules materials (PM)

origen

Les partícules materials provenen de diferents fonts com a motors de combustió, combustible sòlid i fum provinent de crema de combustibles. Altres fonts són la mineria, les foses, la indústria tèxtil i la incineració de residus.

Així mateix, es poden generar a partir d'esdeveniments naturals com les tempestes de sorra i les erupcions volcàniques.

classificació

Per classificar a les partícules contaminants s'utilitza la mida entre les que tenim les PM10 són aquelles el diàmetre és igual o inferior a 10 micres (0.01 mm). Les PM2.5 són les «partícules fines» (diàmetre 2.5 micres o menys) i les "partícules ultrafines" o PM0.1 tenen un diàmetre de 0.1 micres o menys.

efectes

Les partícules fines i ultrafines penetren profundament en els pulmons causant greus trastorns inflamatoris. Les PM0,1 poden arribar a el torrent sanguini causant coagulació intravascular, anèmia i fins i tot leucèmia.

Dades de contaminació atmosfèrica a Mèxic, Colòmbia, Veneçuela, Perú, Argentina

Contaminació de l'aire a Ciutat de Mèxic (Mèxic). Font: Lidia Lopez

Segons el World Air Quality Report (2018) Llatinoamèrica presenta nivells moderats de contaminació atmosfèrica en concentració de PM2.5 (mg / m³) en les seves zones urbanes.

El nivell moderat implica que els individus sensibles haurien d'evitar l'activitat a l'aire lliure, ja que poden experimentar símptomes respiratoris.

Mèxic

Mèxic és un dels 10 països que emet més quantitat de gasos d'efecte hivernacle a l'atmosfera. Durant l'any 1992 Ciutat de Mèxic va ser considerada la ciutat amb més contaminació atmosfèrica de l'món.

Entre les causes d'aquesta alta contaminació estan la fisiografia i clima de la ciutat combinat amb un alt trànsit automotor i activitat industrial. Durant els anys 2002 i 2005 l'OMS va declarar a Ciutat de Mèxic com la segona en concentracions de diòxid de nitrogen.

No obstant això, el país ha fet un gran esforç per reduir aquesta contaminació i els seus indicadors han vingut millorant. Per a l'any 2018 va ser la tercera a Llatinoamèrica amb pitjor qualitat de l'aire (en el nivell moderat) superada per Santiago de Xile i Lima.

Actualment, Mèxic se situa en el lloc 33 de la llista de World Air Quality Report que inclou 73 països. Aquest índex es basa en les concentracions de PM2.5 (mg / m³) present en l'aire de les diferents regions de l'món.

D'altra banda, ocupa el tercer lloc entre els països amb l'aire més contaminat de Llatinoamèrica. A més, cinc ciutats d'aquest país es troben entre les 15 amb més alts nivells de contaminació atmosfèrica de la regió.

Colòmbia

La principal causa de contaminació atmosfèrica en aquest país és la crema de combustibles fòssils. Colòmbia es troba en el lloc 50 de World Air Quality Report (2018) i ocupa el cinquè lloc a Llatinoamèrica en concentracions de PM2.5 (mg / m³).

En termes generals els nivells d'òxids de nitrogen i de sofre es mantenen en els marges permissibles. Per la seva banda, l'ozó a nivell de terra sobrepassa nivells crítics en zones urbanes.

Veneçuela

S'ha assenyalat que la contaminació de l'aire en els principals centres urbans de el país s'ha incrementat pel trànsit automotor. D'altra banda, en la indústria petroliera i petroquímica no funcionen plans de manteniment preventiu ocasionant greus problemes de contaminació

En relació amb la concentració de partícules totals en suspensió (PTS) en el 2008 arribaven a 35 mg / m3 en zones urbanes. D'altra banda, les PM10 van arribar a 37 mg / m3 en 2009 i per al 2010 sobrepassava els 50 mg / m3.

Perú

Segons l'assenyalat al World Air Quality Report (2018) Perú és el país amb major contaminació atmosfèrica a Llatinoamèrica i el 14 al món.

A Lima els nivells de diòxid de sofre i nitrogen així com partícules en suspensió estan per sobre dels permesos per l'OMS. La causa principal d'aquesta alta contaminació és el trànsit automotor combinat amb les condicions climàtiques de la zona.

Aquestes condicions situen a Lima com la segona ciutat capital amb pitjor qualitat de l'aire a Llatinoamèrica (en el nivell moderat). La mateixa només és superada actualment per Santiago de Xile.

Argentina

A la zona metropolitana de Buenos Aires el principal problema és el trànsit automotor, generant nivells crítics de PM2.5 i de monòxid de carboni (CO). A la zona de Badia Blanca es presenten alts nivells de SO2, NOx i NH3 en les rodalies de l'pol petroquímic.

A la ciutat de Mendoza es presenten esdeveniments d'inversió tèrmica a l'hivern amb alts nivells d'ozó (O3) a la superfície.

solucions

conscienciació

Un element clau és generar consciència en la ciutadania sobre la gravetat de el problema de la contaminació atmosfèrica, les seves causes i conseqüències. Això permetrà comptar amb la pressió necessària per a l'exigència ciutadana d'atenció a el problema.

En la majoria dels casos les persones no associen els problemes de salut amb la qualitat de l'aire que es respira.

acció legislativa

Enfortir els convenis i acords internacionals dirigits a reduir l'emissió de gasos d'efecte hivernacle com el Protocol de Kyoto. Actualment molts dels països que han subscrit l'acord, no han assolit les fites proposades.

D'altra banda, diversos països industrialitzats amb una alta emissió de gasos d'efecte hivernacle (EUA, Rússia i Canadà) no segueixen el aquest conveni internacional. Per tant, es fa necessari una major pressió internacional que porti a atendre aquest greu problema.

aplicacions tecnològiques

Maneig de residus

Cal orientar el problema dels residus en base a les tres R de l'ecologia (reduir, reutilitzar i reciclar). Si no és així, les emissions de gasos i partícules a l'atmosfera seran un problema creixent.

Eficiència de processos industrials i ús de fonts d'energies netes

Els processos industrials han d'aconseguir nivells d'eficiència tecnològica que permetin reduir l'emissió de gasos i partícules a l'atmosfera.

Així mateix, la crema de combustibles fòssils és una de les principals fonts de gasos i partícules contaminants. Per tant s'ha de promoure l'ús d'energies netes com la hidroelèctrica, solar i geotèrmica.

transport

Una de les principals causes de contaminació atmosfèrica en els grans centres urbans és el tràfic automotor. Per tant, s'ha de promoure a implementació de mitjans públics de transport no contaminants per reduir el problema.

Boscos com a embornal de carboni

Per garantir un augment en els embornals de carboni és necessari protegir els boscos i reforestar noves àrees. D'altra banda, estimular el desenvolupament de ciutats verdes contribueix a disminuir el CO2 ambiental.

En aquest sentit, s'ha de prendre en compte que 1.000 kg de fusta equivalen a prop de 400 a 500 kg de carboni fixat.

referències

1. Bambill I, Montero C, Bukosky M, Estimat L i Pérez D (2017). Indicadors de qualitat d'aire en el diagnòstic de la sostenibilitat de la ciutat de Badia Blanca. PROIMCA - PRODECA. 10 p.

2. Carmona JC, Bolívar DM i Giraldo LA (2005). El gas metà en la producció ramadera i alternatives per mesurar les seves emissions i disminuir el seu impacte a nivell ambiental i productiu. Societat Catalana de Ciències Pecuàries 18: 49-63.

3. Defensoria de el Poble de la República de Perú (s / f). La qualitat de l'aire a Lima i el seu impacte en la salut i la vida dels seus habitants. Informe defensorial Nº 116. 82 p.

4. Elsom DM (1992). Atmospheric pollution: a global problem. Blackwell, Oxford, United Kingdom. 434 pàg.

5. IDEAM (Institut d'Hidrologia, Meteorologia i Estudis Ambientals) (2012). Informe de l'estat de la qualitat de l'aire a Colòmbia 2007-2010. Ministeri de l'Ambient i Desenvolupament Sostenible. Bogotà DC 311 pàg.

6. IQAir 2018 World air quality report regió & city PM2.5 rànquing. 21 pàg.

7. INE (2011). República bolivariana de Veneçuela: Indicadors ambientals 2010. Institut Nacional d'Estadística. República bolivariana de Veneçuela. 160 pàg.

8. Molina MJ and Molina LT (2004). Megacities and Atmospheric Pollution. Journal of the Air & Waste Management Association 54: 644-680.

9. VITALIS (2013). Situació Ambiental de Veneçuela 2012. Anàlisi de Percepció de l'Sector. Editors i Compiladors: D. Díaz Martín, I. Frontado, el Sr. Da Silva, A. Lizaraz, I. Lameda, V. Valera, C. Gómez., I. Monroy, Z. Martinez, J. Apostòlic i G. Suárez. 42 pp. Disponible en línia a: www.vitalis.net. Vist: 8 de juliol el 2019.