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13.4.1. Contaminacion del aire

Contaminación atmosférica

La atmósfera es la capa gaseosa que rodea nuestro planeta y hace posible la vida en él. Lo forman gases como nitrógeno (78,09%), oxígeno (20,09%), argón (0,93%) y dióxido de carbono (0,03%).

Se trata de un sistema dinámico con continuo intercambio de componentes por procesos como: respiración, fotosíntesis, oxidaciones, depósitos de partículas, actividades humanas...

Cualquier sustancia que altere el equilibrio natural de la atmósfera será un contaminante, bien por su cantidad o bien por su toxicidad.

Los principales contaminantes atmosféricos son los óxidos de carbono, óxidos de nitrógeno, óxidos de azufre y las partículas en suspensión.

Actividad: Los elementos y compuestos de la atmósfera.

Actividad: Busca la fórmula.

Actividad: Dinamismo de los gases en un ecosistema.

Actividad: ¿Es una acción contaminante?.

Actividad: Los contaminates del aire y sus efectos.

Actividad: Completa con la palabra concreta sobre contaminación atmosférica.

La contaminación atmosférica es la modificación de las propiedades naturales del aire debido al aporte y a la permanencia de sustancias nocivas que son emitidas por el ser humano.

La contaminación atmosférica tiene una gran importancia debido a las grandes cantidades de contaminantes que se emiten a la atmósfera, la complejidad y larga vida de algunos de ellos, las reacciones que se pueden dar entre ellos y a que pueden afectar a lugares muy alejados del punto en que se emiten.

La humanidad y el medio ambiente. (s. f.). Recuperado 17 de julio de 2013, a partir de http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/3esobiologia/3quincena4/index_3quincena4.htm

La contaminación atmosférica produce unos efectos que pueden afectar de modo local, regional o global.

Entre los efectos locales destacaría la variación de temperatura y precipitaciones, el fenómeno de la “isla de calor”, por el que en las ciudades contaminadas hay una mayor temperatura que la que le correspondería, y el smog, una forma de contaminación originada a partir de la combinación del aire con contaminantes durante un largo período de altas presiones (anticiclón), que provoca el estancamiento del aire.

Gráfica dibujada sobre una ciudad en la que se aprecia cómo aumenta la temperatura en la ciudad y baja en las afueras o cuando estamos sobre un río

 

File:Isla de calor.png - Wikimedia Commons. (s. f.). Recuperado 17 de julio de 2013, a partir de http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Isla_de_calor.png 

 

Como efecto regional o transfronterizo, la lluvia ácida se produciría al reaccionar el agua de lluvia con óxidos de azufre y nitrógeno procedente de combustibles fósiles, dando lugar a ácido sulfúrico y nítrico que provocarían daños en la vegetación, el suelo, el agua, e incluso podría atacar a las rocas calizas de algunas construcciones antiguas (mal de la piedra).

En relación a los efectos globales, habría que hablar del agujero de la capa de ozono. La capa de ozono (O3) es una especie de escudo protector que tenemos en la estratosfera que nos protege de la radiación ultravioleta procedente del Sol. El uso de CFCs, procedentes de sprays y refrigerantes, además de otros contaminantes, han hecho que esta capa disminuya su espesor y se ponga en riesgo nuestra salud.

El aumento del efecto invernadero también sería otro problema global. De la radiación global del sol, una parte es reflejada por la atmósfera o por la superficie terrestre. El resto se absorbe en capas superficiales del planeta, que al calentarse emiten radiación infrarroja, que son radiaciones caloríficas. Estas emisiones son retenidas por la atmósfera por gases como: el vapor de agua, el dióxido de carbono, el metano y los óxidos de nitrógeno, entre otros. Por ello la atmósfera se calienta. Además la tierra emite calor que también queda retenida en la atmósfera, creando un efecto invernadero.

Este efecto invernadero natural, ha permitido la existencia de la biosfera. El problema está en que los contaminantes emitidos a la atmósfera están provocando un aumento artificial de este efecto invernadero que contribuye al cambio climático. En el tema siguiente profundizaremos algo más en el efecto invernadero.

Los contaminantes atmosféricos

Tienen su origen en la utilización de los combustibles fósiles como consecuencia de su uso en los medios de transporte, las calefacciones, las industrias y la incineración de residuos.

Se emiten a la atmósfera partículas de polvo, humos, compuestos de azufre (SO2, H2S), óxidos de nitrógeno (NO2, NO3), óxidos de carbono (CO y CO2), metales pesados (plomo, mercurio) y otros compuestos como las dioxinas o los CFCs (clorofluorocarbonados).

Sus efectos dan origen a problemas regionales como la lluvia ácida y el smog; y a problemas globales como la destrucción de la capa de ozono y el cambio climático.

La lluvia ácida

Se produce como consecuencia de la aparición de compuestos como SO2 y NO2 en la atmósfera, procedentes de la quema de combustibles fósiles en el transporte, las calefacciones, las centrales térmicas, la agricultura, etc.

Por reacción de oxidación con el agua se forman secundariamente compuestos como el ácido sulfúrico (H2SO4) y el ácido nítrico (HNO3), que caen con la lluvia.

Sus consecuencias son la acidificación de ríos, lagos y aguas subterráneas, la muerte de las hojas de los árboles y la destrucción de bosques, y el deterioro de monumentos por corrosión de metales y materiales de construcción (mal de la piedra).

Los óxidos de azufre y de nitrógeno reaccionan con el agua, se oxidan, para formar ácido sulfúrico y ácido nítrico

iguenaoui - la lluvia ácida. (s. f.). Recuperado 17 de julio de 2013, a partir de http://iguenaoui.wikispaces.com/la+lluvia+%C3%A1cida
Animación: Lluvia ácida.

El smog

La palabra "smog" deriva de la contracción de smoke (humo) y fog (niebla) para definir una densa contaminación que se produce en las ciudades como consecuencia de ciertas condiciones climáticas.

El smog fotoquímico se produce en días soleados debido a la acción de la luz solar con los óxidos de nitrógeno e hidrocarburos, que origina ozono y otros contaminantes. El smog ácido se produce en días húmedos por el dióxido de azufre originado en la combustión del carbón.

Ambos producen irritación de ojos, mucosas y piel, dolor de cabeza, agravamiento de procesos asmáticos, problemas cardiovasculares, daños vegetales, etc.

Smog sobre Shanghai

File:Sha1993 smog wkpd.jpg - Wikimedia Commons. (s. f.). Recuperado 17 de julio de 2013, a partir de http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sha1993_smog_wkpd.jpg

La capa de ozono

La capa de ozono (O3) se sitúa en la estratosfera y actúa de filtro de los rayos ultravioletas que impide que lleguen a la superficie terrestre y dañen el ADN de las células de los seres vivos.

Esta capa empezó a disminuir a partir de los años setenta como consecuencia de la liberación masiva de los CFCs de sprays, refrigerantes, fertilizantes y disolventes que rompían las moléculas de ozono.

Dicha disminución tuvo una gran importancia en la zona de la Antártida y se denominó agujero de ozono.

La prohibición de la emisión de CFCs en los años 90 y su sustitución por otros gases sin dicho efecto sobre el ozono, ha hecho que dicha capa se recupere ligeramente en la actualidad.

El efecto invernadero

El efecto invernadero es un proceso natural provocado por los gases atmosféricos (dióxido de carbono, vapor de agua y metano principalmente) que retienen parte del calor o radiación infrarroja emitida por la superficie terrestre tras ser iluminada por el Sol.

La actividad geológca externa del planeta. (s. f.). Recuperado 17 de julio de 2013, a partir de http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/3esobiologia/3quincena1/index_3quincena1.htm

Este efecto ha permitido la aparición y el desarrollo de los seres vivos sobre la Tierra, al permitir una temperatura media de 15º y determinar que el agua esté en estado líquido.

Animación: Efecto invernadero.

Actividad: Calentamiento global.

Actividad: Gases de calentamiento.

Imagen en la que se aprecia cómo parte de la radiación que refleja la Tierra vuelve otra vez hacia ella.

Efecto invernadero - Wikipedia, la enciclopedia libre. (s. f.). Recuperado 30 de junio de 2014, a partir de http://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_invernadero#mediaviewer/Archivo:Sun_climate_system_alternative_(Spanish)_2008.svg

Algunos datos preocupantes

1. El contenido de dióxido de carbono en la atmósfera se ha incrementado más de un 30% desde 1750.

2. La década de los 90 fue la más calurosa registrada desde 1861, y 1998 el año más cálido. Los 10 años más cálidos se han producido en los últimos 20 años.

3. Durante el siglo XX la temperatura media global ha aumentado 0,6º C, y la media europea alrededor de 0,95º C. En España este aumento ha sido mayor, de 1,5º C. Casi dos tercios de este incremento se han producido a partir de 1975.

4. En el año 2005 el Mar Ártico tenía un 12% menos de hielo que en 1979.

5. Los glaciares europeos han perdido el 25% de su extensión en los últimos 25 años.

6. El 17% de la población consume el 57% del petróleo producido y China ha incrementado su gasto en hidrocarburos un 35% en 10 años.

Acentuación del efecto invernadero

1. La energía solar llega en forma de radiación a la atmósfera.

2. La mayor parte de la energía solar atraviesa la atmósfera para calentar la superficie de la Tierra, y una pequeña parte es reflejada.

3. La superficie terrestre absorbe una parte de la radiación que ha penetrado y desprende el resto enviándola al espacio en forma de radiación infrarroja.

4. La atmósfera retiene gran parte de la energía infrarroja que es reflejada por la superficie terrestre, permitiendo unas condiciones óptimas para la vida.

5. El dióxido de carbono (CO2), el vapor de agua (H2O), el metano (CH4), y otros gases, son los responsables de retener una parte de la energía infrarroja reflejada por la superficie terrestre.

6. El incremento de los gases del efecto invernadero es debido a:

A) La quema masiva de combustibles fósiles para obtener energía hace que aumente la cantidad de CO2 en la atmósfera.

B) La deforestación general y principalmente en las selvas vírgenes, hace que disminuya la captación del CO2 por la fotosíntesis.

C) La ganadería excesiva y los arrozales hacen que aumenten los niveles de metano.

D) Compuestos como los CFCs que han sido liberados en grandes cantidades a la atmósfera por la industria.

7. Esas causas originan una concentración de gases que incrementa el efecto invernadero de la atmósfera y por tanto una mayor retención de la radiación infrarroja, aumentando su temperatura media y por tanto provocando un calentamiento global del planeta que es el origen del cambio climático.

Efectos del cambio climático

  • En la temperatura: La temperatura media de la Tierra aumentará entre 1,4 y 5,8 ºC, con aparición cada vez más frecuente de olas de calor, que provocarán numerosas muertes debido a las altas temperaturas.
  • En el agua: El aumento en la evaporación del agua provocará condiciones de sequía extrema, escasez y aguas de peor calidad; y como consecuencia mayor competitividad por la misma y aumento del riesgo de fuegos forestales.
  • En el clima: La alteración del ciclo hidrológico dará origen a huracanes, tornados y otros desastres naturales, provocando que en ciertas zonas se produzcan lluvias torrenciales de gran intensidad e inundaciones.
  • En la salud: Los cambios en las condiciones climáticas más templadas aumentará la virulencia de muchas enfermedades y especialmente en las de origen tropical como el paludismo.
  • En la agricultura: El cambio climático provocará el descenso de la producción de los cultivos, mayores necesidades de riego y la aparición de plagas.
  • En las zonas heladas: El aumento en la temperatura global provocará la fusión de los glaciares y capas de hielo polares.
  • En las costas: La fusión de las zonas heladas subirá el nivel del mar, lo que provocará un mayor riesgo de inundaciones en las zonas costeras, erosión de las playas, suelo cultivable y pérdida de la línea costera actual.
  • En la biodiversidad: Se producirá la pérdida y extinción de numerosas especies por falta de adaptación a las nuevas condiciones climáticas en sus hábitats.
  • En los bosques: Disminución de la extensión de las zonas verdes y selvas del planeta al alterarse las condiciones óptimas que los mantienen en equilibrio actual.

Soluciones al cambio climático

1. Reducción del uso de combustibles fósiles en todas las actividades (transporte, calefacciones, industrias, etc.).

2. Sustitución del actual modelo energético por la utilización de las energías renovables: solar, eólica, biomasa, mareomotriz, geotérmica e hidrógeno.

3. Planes de ahorro energético y de eficacia en los vehículos, iluminación, calefacciones, refrigeración, aislamientos, edificios ecológicos, industrias, etc.

4. Desarrollo de técnicas de “secuestro” del carbono atmosférico para su enterramiento en yacimientos subterráneos.

5. Desarrollo de planes de reforestación para la captación y reducción del CO2 atmosférico.

6. Protección de los ecosistemas captadores de CO2 tanto terrestres (selvas) como marinos (arrecifes).

7. Establecimiento de protocolos internacionales que comprometan la actuación común de todos los países como el aprobado en Kyoto en 1997.

Presentación: Salvar la Tierra, del CEIP Mariano Castillo de Villamayor de Gállego (Zaragoza).

Animación: Influencia de los seres humanos en el medio ambiente.

Contesta en tu cuaderno

13.2.- ¿Qué es la lluvia ácida?

Contesta en tu cuaderno

13.3.- ¿En qué consiste el efecto invernadero? ¿y el aumento del efecto invernadero?

Contesta en tu cuaderno

13.4.- ¿Cuál es la causa de la disminución de la capa de ozono?

Contesta en tu cuaderno

13.5.- Se habla mucho del "cambio climático" en los medios de comunicación. Explica brevemente en qué consiste y expresa tu opinión personal sobre el cambio climático.

La contaminación acústica

Es la aparición de sonidos molestos en nuestro entorno (ruido) que provoca efectos negativos en el ser humano.

El ruido se produce por diversas actividades humanas como el transporte, las obras públicas, la industria y el ocio, por lo que se requieren medidas de reducción del ruido y de aislamiento e insonorización del entorno.

Los efectos son perjudiciales para la salud ya que provocan la aceleración del ritmo cardiaco, náuseas, insomnio, irritabilidad, estrés, falta de concentración, etc.

La contaminación lumínica

Es el resplandor que se produce en el aire como reflejo de la utilización de luz artificial que se pierde hacia el cielo.

La luz proviene principalmente del alumbrado público ineficiente y el derroche de luces comerciales que forman un inmenso globo de luz alrededor de las ciudades, visible a grandes distancias.

Entre otros efectos provoca insomnio, fatiga, nerviosismo, falta de concentración en el ser humano, alteración de los ciclos corporales y cambios migratorios en las aves e imposibilidad de ver y disfrutar el cielo nocturno.

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