Contaminantes

Ozono Dióxido de azufre (SO2)   NO y NO2 (óxidos de nitrógeno) Partículas en suspensión (PM10) 

Ozono

El ozono (O3) es un gas incoloro y de olor acre cuya molécula está compuesta por tres átomos de oxígeno. La radiación solar ultravioleta disocia la molécula de oxígeno diatómico (O2) en dos átomos simples de oxígeno (O). Estos átomos de O se unen a otra molécula de O2 y junto con la radiación dan lugar a la formación del ozono. Cuando estas reacciones se dan en las capas altas de la atmósfera (estratosfera) constituyen la llamada capa de ozono, que actúa como filtro de protección frente a las radiaciones solares. Este es el que se conoce como “ozono bueno”. El proceso de formación y descomposición del ozono en la estratosfera se conoce como ciclo de Chapman.

Sin embargo, el ozono en superficie (troposférico) resulta ser un contaminante que tiene graves impactos sobre la salud pública y los ecosistemas. El ozono troposférico es el que se conoce como “ozono malo”.

 

Fuentes de emisión

El ozono troposférico no se emite directamente a la atmósfera. Es un contaminante secundario, esto es que se forma a partir de reacciones fotoquímicas complejas con intensa luz solar entre contaminantes primarios como son los óxidos de nitrógeno (NO, NO2) y compuestos orgánicos volátiles (COV). También intervienen el monóxido de carbono (CO) y el metano (CH4). El hecho de que se necesiten altas cantidades de radiación solar hace que los episodios más agudos de contaminación por ozono troposférico tengan lugar en las tardes de verano.

Los óxidos de nitrógeno, los COV y el monóxido de carbono tienen su origen en procesos de combustión procedentes del tráfico rodado y de la actividad industrial. También algunas especies de árboles generan COV razón por la cual el ozono suele tener una mayor presencia en áreas rurales próximas a grandes ciudades. En cuanto al metano, también un compuesto orgánico volátil, se genera en la minería del carbón, la extracción y distribución de gas natural, vertederos, aguas residuales, quema de biomasa, granjas de animales, etc.

 

Efectos

El ozono causa importantes efectos adversos sobre la salud humana debido al carácter oxidante de la molécula. A elevadas concentraciones causa irritación en los ojos, superficies mucosas y pulmones. La respuesta a la exposición al ozono puede variar mucho entre individuos por razones genéticas, edad (afecta más a las personas mayores, cuyos mecanismos reparativos antioxidantes son menos activos), y por la presencia de afecciones respiratorias como alergias y asma, cuyos síntomas son exacerbados por el ozono. Un importante factor que condiciona los efectos de la exposición al ozono sobre los pulmones es la tasa de ventilación. Al aumentar el ritmo de la respiración aumenta el ozono que entra en los pulmones, por lo que sus efectos nocivos se incrementan con el ejercicio físico, y son por esta razón también mayores en los niños. Estos efectos son especialmente importantes en las tardes de los meses de verano.

Altos niveles de O3 también pueden dañar la vegetación, perjudicando la reproducción y el crecimiento de las plantas, lo que lleva a la reducción de la biodiversidad, disminución de crecimiento de los bosques y reducción del rendimiento de los cultivos agrícolas. El ozono disminuye el proceso de fotosíntesis, reduciendo la absorción del dióxido de carbono por la planta.

 

Fuentes bibliográficas

Ecologistas en acción

Ministerio de Agricultura, Pesca Alimentación y Medio Ambiente

 

Dióxido de azufre (SO2)

El dióxido de azufre, también llamado dióxido de sulfuro, es un gas incoloro, irritante, con un olor penetrante que consiste en un átomo de azufre y dos de oxígeno. No es un gas inflamable, ni explosivo y tiene mucha estabilidad, es muy soluble en agua y en contacto con ella se convierte en ácido sulfúrico. El SO2 es una sustancia reductora que con el tiempo y en contacto con el aire y la humedad se convierte en trióxido de azufre. La velocidad de esta reacción en condiciones normales es baja. En agua se disuelve formando una disolución ácida. Su vida media en la atmósfera es corta, de unos 2 a 4 días.

 

Fuentes de emisión

Naturales

La principal fuente natural de emisión de SO2 son los volcanes. El SH2 (ácido sulfhídrico) procedente de las erupciones volcánicas se oxida en la atmósfera dando lugar al SO2.

Antrópicas

La principal fuente de emisión de dióxido de azufre a la atmósfera es la combustión de productos petrolíferos y la quema de carbón en centrales eléctricas y calefacciones centrales. Su incidencia ha disminuido en los últimos años debido principalmente a la sustitución de combustibles en las calderas de calefacción. El progresivo abandono del carbón y la prohibición del uso del fuelóleo, así como la limitación del contenido de azufre permitido en las calefacciones han reducido su presencia en la atmósfera de la mayoría las ciudades.

Ciclo del SO2

El SO2 es uno de los causantes de la famosa lluvia ácida. El SO2 se oxida en la atmósfera dando lugar a sulfato (SO3) que en contacto con el agua se convertirá en ácido sulfúrico (H2SO4) que se eliminará

de la atmósfera en forma de precipitación (deposición húmeda) y/o deposición seca (como partículas). Esta deposición de azufre junto con la procedente de la emisión de NOx (óxidos de nitrógeno) y NH3 (amoniaco) causa la acidificación de los ecosistemas debido al fenómeno conocido como lluvia ácida.

El SO2 también se emplea en la industria del papel y la pulpa de madera como agente blanqueador. Otro de sus usos más destacados es como aditivo en vinos, donde se aplica para evitar el crecimiento de levaduras (acción desinfectante) y para prevenir la oxidación del alcohol etílico a ácido acético (vinagre).

 

Efectos

Los efectos derivados de la exposición al dióxido de azufre varían según su concentración y duración. Afecta sobre todo a las mucosas nasal y ocular provocando irritación de ojos e inflamación e irritación del tracto respiratorio, bronquitis y congestión de los conductos bronquiales, especialmente en personas asmáticas. Por esta razón, los asmáticos y las personas con enfermedades pulmonares obstructivas crónicas (EPOC) y con problemas cardíacos son los más sensibles a los efectos del SO2.

Además de los daños ejercidos sobre la salud, el SO2 constituye uno de los agentes causantes del deterioro de monumentos históricos (mal de la piedra). El patrimonio construido con piedra caliza, reacciona con el ácido sulfúrico presente en la lluvia ácida haciendo que la roca caliza se transforme en yeso, y éste es disuelto por el agua con mucha mayor facilidad y además, al tener un volumen mayor, actúa como una cuña provocando el desmoronamiento de la piedra.

El SO2 induce igualmente alteraciones morfológicas y fisiológicas en los receptores vegetales. En estos últimos el SO2, tras penetrar por los estomas, causa daños en el mesófilo (tejido que se encuentra entre la epidermis del haz y el envés de las hojas) que conducen a la aparición de manchas necróticas de diferente color en función de la especie y la concentración. Estos daños, que afectan mayoritariamente a las hojas más jóvenes, se extienden en ambas caras (haz y envés), progresando desde la base hasta el ápice foliar.

 

Fuentes bibliográficas

Fundación CRANA

Fundación para la salud geoambiental

Ecologistas en acción

 

NO y NO2 (óxidos de nitrógeno)

El monóxido de nitrógeno (NO), es un gas sin color, y difícilmente soluble en agua, que constituye uno de los contaminantes de la atmósfera que forma parte de la lluvia ácida.

La formación del NO, tiene lugar en la atmósfera, por la reacción de N2 (gas) y O2 (gas) sobre todo a altas temperaturas.

El dióxido de nitrógeno (NO2) es un compuesto químico gaseoso de color marrón amarillento formado por la combinación de un átomo de nitrógeno y dos de oxígeno. Es un gas tóxico e irritante.

La mayor parte tiene su origen en la oxidación del NO que se produce en la combustión de los motores de los vehículos, fundamentalmente los diesel.

 

Fuentes de emisión

Naturales

Tanto el NO como el NO2 de origen natural se forman por la descomposición de sales amónicas (NH4+) y nitratos (NO3-).

Las temperaturas altas que se consiguen en las descargas eléctricas de las tormentas, hacen que en la atmósfera se forme de manera natural, NO (g).

Antrópicas

La fuente principal de óxidos de nitrógeno es el tráfico rodado. Las concentraciones más elevadas de estos contaminantes se dan en las áreas urbanas donde el tráfico es más intenso.

El NO es liberado a la atmósfera por los motores de los vehículos, principalmente por los motores diesel. En las cámaras de combustión de los motores de explosión de los coches se llega a temperaturas bastante altas, siendo significativa la formación de NO (gas), pues el N2 y el O2, proceden del aire que se mete dentro del combustible. El monóxido de nitrógeno es expulsado a la atmósfera mediante los tubos de escape de los automóviles.

Una vez en la atmósfera, el NO se oxida a NO2. Este compuesto participa en diversas reacciones que tienen lugar en la atmósfera dando lugar tanto a la formación de partículas en suspensión secundarias menores de 2,5 micras (PM2,5), las más dañinas para la salud, como de ozono troposférico al reaccionar con la luz ultravioleta del Sol y los COV (Compuestos Orgánicos Volátiles) presentes en la atmósfera. La mezcla de estos compuestos (NO2, COV y ozono troposférico) da lugar al llamado smog fotoquímico, una mezcla de humo con niebla característica de las ciudades industrializadas.

 

Efectos

Los óxidos de nitrógeno son en general muy reactivos y al inhalarse afectan al tracto respiratorio. El NO2 afecta a los tramos más profundos de los pulmones, inhibiendo algunas funciones de los mismos, como la respuesta inmunológica, produciendo una merma de la resistencia a las infecciones. Los niños y asmáticos son los más afectados por exposición a concentraciones agudas de NO2. Asimismo, la exposición crónica a bajas concentraciones de NO2 se ha asociado con un incremento en las enfermedades respiratorias crónicas, el envejecimiento prematuro del pulmón y con la disminución de su capacidad funcional.

Ciclo del NO/NO2

Además, el NO2 es uno de los causantes de la famosa lluvia ácida, ya que al reaccionar con el vapor de agua produciría ácido nítrico (HNO3).

 

Fuentes bibliográficas

Ecologistas en acción

Fundación para la salud geoambiental

La guía química

 

Partículas en suspensión (PM10)

Las PM10 se pueden definir como aquellas partículas sólidas o líquidas de polvo, cenizas, hollín, partículas metálicas, cemento ó polen, dispersas en la atmósfera, y cuyo diámetro varía entre 2,5 y 10 µm (1 micrómetro corresponde a la milésima parte de 1 milímetro). Están formadas principalmente por compuestos inorgánicos como silicatos y aluminatos, metales pesados y material orgánico asociado a partículas de carbono (hollín). Se caracterizan por poseer un pH básico debido a la combustión no controlada de materiales.

 

Fuentes de emisión

Naturales

Las partículas PM10 se componen en buena medida de partículas primarias emitidas directamente a la atmósfera por fenómenos naturales (incendios forestales, emisiones volcánicas y/o transporte de polvo desértico).

Antrópicas

Las operaciones de trituración y molienda son la fuente mayoritaria de partículas en suspensión en la atmósfera. También influyen las obras de construcción, el polvo levantado por la circulación de vehículos en carretera y caminos, las actividades industriales y, en menor medida, actividades de quemas agrícolas.

 

Efectos

Hoy día los científicos consideran que las partículas en suspensión son el problema de contaminación ambiental más severo, por sus graves afecciones al tracto respiratorio y al pulmón. Las PM10 están detrás de numerosas enfermedades respiratorias, problemas cardiovasculares, y cánceres de pulmón.

Las personas con enfermedades cardíacas o pulmonares, los adultos mayores y los niños son considerados los grupos de mayor riesgo por la exposición a partículas, especialmente cuando se realiza una actividad física. El ejercicio y la actividad física hacen que la persona respire más rápido y más profundamente y entren más partículas en los pulmones.

Los niños es probable que tengan un mayor riesgo por varias razones. Sus pulmones están todavía en desarrollo, ellos pasan más tiempo a un alto nivel de actividad, y son más propensos a tener asma o enfermedades respiratorias agudas, que pueden verse agravados cuando los niveles de partículas son elevados.

Las exposiciones a corto plazo (horas o días) pueden provocar síntomas como irritación de ojos, nariz y garganta, tos, flema, opresión en el pecho, y dificultad para respirar. En personas con problemas respiratorios, las exposiciones a corto plazo pueden aumentar la posibilidad de sufrir

ataques de asma y bronquitis aguda. En personas con problemas de corazón, pueden aumentar la probabilidad de sufrir ataques cardíacos y arritmias.

Las exposiciones prolongadas, como las experimentadas por las personas que viven desde hace muchos años en áreas con altos niveles de partículas, se han asociado con problemas tales como la función pulmonar reducida y el desarrollo de bronquitis crónica e incluso la muerte prematura.

 

Fuentes bibliográficas

Ecologistas en acción

Registro Estatal de Emisiones y Fuentes Contaminantes

Murcia Salud: Portal sanitario de la Región de Murcia

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