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Impactes a l'Atmosfera: Causes, Efectes i Solucions SEO
Introducción
La contaminación atmosférica y la calidad del aire estudian qué sustancias presentes en la atmósfera afectan la salud humana, los ecosistemas y los bienes materiales. Este material explica las fuentes, los contaminantes principales, sus efectos, medidas preventivas y sistemas de vigilancia, con ejemplos prácticos y recomendaciones para actuar a nivel individual y urbano.
Definición: La contaminación atmosférica es la presencia en el aire de sustancias en concentraciones o tiempos que causan efectos nocivos para la salud humana, los ecosistemas o los bienes materiales.
1. Fuentes de contaminación del aire
1.1 Fuentes naturales
- Erupciones volcánicas: emiten SOx, partículas y gases diversos.
- Incendios forestales naturales: grandes emisiones de CO2 y partículas.
- Polvo y arena de desiertos: partículas en suspensión que reducen la visibilidad.
1.2 Fuentes antropogénicas (humanas)
- Transporte (coches, camiones, aviones): CO, NOx, hidrocarburos, partículas, compuestos orgánicos volátiles (COV).
- Industria y refinerías: SOx, NOx, partículas, metales pesados, COV.
- Centrales térmicas y calefacciones: SOx, NOx, COx, partículas.
- Incineración y procesos de fabricación: dioxinas, halógenos, HCl.
Definición: Contaminantes primarios son los emitidos directamente por una fuente; contaminantes secundarios se forman en la atmósfera por reacciones químicas entre primarios.
2. Tipos de contaminantes y características
2.1 Gases relevantes
- Monóxido de carbono (CO): producido por combustión incompleta, reduce la capacidad de transporte de oxígeno en sangre.
- Dióxidos de azufre (SO2) y óxidos de azufre (SOx): proceden de combustibles fósiles con azufre; forman lluvia ácida.
- Óxidos de nitrógeno (NO, NO2, NOx): generados por motores y hornos; participan en la formación de smog fotoquímico y ozono troposférico.
- Ozono troposférico (O3): contaminante secundario muy irritante para vías respiratorias.
2.2 Partículas (aerosoles)
- Rango típico: $0.01\ \mu m$ a $100\ \mu m$.
- Las partículas finas (PM2.5, PM10) penetran profundamente en el sistema respiratorio y tienen efectos crónicos.
- Metales pesados en partículas pueden bioacumularse y provocar toxicidad a largo plazo.
2.3 Otros
- COV (compuestos orgánicos volátiles): algunos son cancerígenos; otros participan en la formación del smog fotoquímico.
- Halógenos (Cl2, HCl, CFC): dañan tejidos y materiales; los CFC afectan la capa de ozono estratosférico.
3. Fenómenos locales y episodios graves
3.1 Inversión térmica y acumulación de contaminantes
- En una inversión térmica, una capa de aire caliente queda sobre una masa de aire más frío cerca de la superficie, impidiendo la dispersión vertical de emisiones.
- Ejemplo histórico: Donora (Pensilvania) 27–31 de octubre de 1948. La inversión térmica y emisiones industriales causaron una niebla tóxica con fluoruro de hidrógeno, SO2, CO y NO2 que provocó decenas de muertes y centenares de enfermos. Como consecuencia se impulsó la legislación de aire limpio en EE. UU.
3.2 Smog fotoquímico (boirum fotoquímic)
- Requiere radiación solar, NOx y hidrocarburos. Se forma habitualmente entre finales de primavera y principios de verano, de 10 a 16 h.
- Efectos: irritación de ojos y vías respiratorias, empeoramiento del asma y reducción de productividad vegetal.
4. Efectos sobre la salud, ecosistemas y materiales
- Salud humana: irritación ocular, asma, bronquitis crónica, riesgos cardiovasculares, cáncer de pulmón en exposiciones prolongadas.
- Ecosistemas: reducción de fotosíntesis por ozono, lluvia ácida que acidifica suelos y aguas, pérdida de vegetación por compuestos tóxicos.
- Materiales: corrosión de metales, deterioro de pinturas y piedra por deposición de contaminantes.
Tabla: comparativa de efectos importantes
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Calidad del aire
Klíčové pojmy: Contaminación primaria vs secundaria: primarios emitidos, secundarios formados por reacciones., Partículas PM2.5 y PM10 penetran y causan efectos crónicos respiratorios y cardiovasculares., Inversión térmica concentra contaminantes y puede generar episodios mortales (ej. Donora 1948)., Smog fotoquímico requiere NOx, HC y radiación solar; produce O3 troposférico nocivo., ICQA mide calidad del aire en rango $-50$ a $100$ y considera CO, SO2, NO2, O3 y partículas., Umbrales: O3 $>180\ \mu g/m^{3}$ obliga a informar y restringir actividad física intensa., Medidas técnicas: catalizador, sonda lambda y filtros de partículas reducen emisiones vehiculares., Medidas urbanas: transporte público, zonas de bajas emisiones y promoción de bici/peatonalización., Partículas con metales pesados bioacumulan y pueden causar toxicidad y cáncer a largo plazo., Valores límite y alertas: diferenciar exposición media (valor límite) de episodios agudos (valor de alerta).