2º CTM. LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE

ÍNDICE Esquemas Presentaciones Riesgos climáticos Huracanes, tifones y ciclones Tornados y vendavales Medidas contra los riesgos climáticos Impactos en la atmósfera Definición Fuentes de contaminación Tiupos de contaminantes Contaminantes químicos Dispersión de la contaminación Efectos de la contaminación del aire Efectos locales Microclima Smog

2.  Efectos regionales                  1.  Lluvia ácida          3.  Efectos globales                  1. Destrucción de la capa de ozono                  2. Efecto invernadero 7.  Medidas para garantizar la calidad del aire 8.  Cambio climático global 9.  Variación del sistema climático          1.  Procesos externos          2.  Procesos internos 10.  Contaminación acústica 11.  Radiaciones ionizantes 12.  Luz 13.  Radiaciones no ionizantes 14.  Repaso 15.  Otros contenidos 16.  Prácticas 17.  Vídeos

1. ESQUEMAS

 



2. PRESENTACIONES

   

Cambio climático
Cambio climático en España


3. RIESGOS CLIMÁTICOS


3.1. Tifones, huracanes y ciclones:

Estos términos se utilizan en distintas partes del mundo, pero significan lo mismo. Un huracán es un grupo de tormentas muy próximas entre sí que tiene un diámetro medio de 500 km y giran en espiral en torno a una parte central: el ojo del huracán, de aproximadamente unos 40 km de ancho, que se encuentra en calma.

Se originan en las proximidades del ecuador, en los meses de verano y otoño, donde la fuerte insola­ción calienta el agua del mar al menos a 27°C, originando una intensa evapora­ción y una fuerte convección, que forma nubes de tormenta de un enorme desarrollo vertical. El giro en espiral es debido al efecto de Coriolis, que aumenta a medida que se aleja del ecuador. El sentido de giro es contrario a las agujas del reloj en el hemisferio norte (al revés que en el hemisferio sur). 

  

¿Cómo se forma un huracán?

Debajo del ojo del huracán y como consecuencia de la fuerza de succión ejercida por las borrascas, se produce una elevación del agua del mar que da lugar a olas que pueden llegar a tierra y asolar las costas. Además del movimiento de rotación, también se desplazan de este a oeste, asolándolo todo a su paso. Posteriormente, los del hemisferio norte se dirigen hacia el norte y luego hacia el nordeste; los del hemisferio sur se dirigen a suroeste y por último al sur. Cuando los huracanes penetran en tierra se debilitan al cortársele el suministro de humedad y se convierten en borrascas tropicales; pero si retornan al mar, se pueden volver a reactivar. Los mayores peligros de un huracán se deben a la velocidad de rotación del viento en torno al ojo, a las inundaciones debidas a oleaje y a las fuertes lluvias (300, 600 litros/m2), que causan cuantiosos daños materiales. Por eso, tradicionalmente se utilizaron aviones para su detección, método bastante arriesgado. En cambio hoy día se efectúa un seguimiento por vía satélite y existen sistemas de alerta a la población. Otra medida para luchar contra el riesgo de huracanes es la construcción de viviendas adecuadas, que son caras y que solamente las poseen en los países ricos.

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3.2. Tornados y vendavales 

Los tornados 

Son una especie de columna giratoria de viento y polvo que se extiende desde el suelo hasta la base de un cúmulonimbo. Este remolino se forma por un excesivo calentamiento de la superficie terrestre. Son bajas presiones de tipo convectivo donde el aire asciende a gran velocidad entre 160 y 450 km/h, formando remolinos en cuyo interior se produce un descenso de presión que puede superar los 100-150 mb. 

  

El diámetro de los tornados es pequeño, alrededor de un centenar de metros, pero el gradiente de presión que se origina es enorme. La gran capacidad destructiva se debe a tres factores: la velocidad de los vientos asociados, el gradiente de presión y el efecto de succión de su zona central.

Son fenómenos locales de corta duración. Unos se desplazan lentamente pero otros pueden alcanzar velocidades de hasta 200 km/h. Generalmente tienen recorridos entre 10 y 100 km de longitud y 2 km de anchura. Son típicamente norteamericanos, pero pueden aparecer en otros lugares de latitudes templadas entre ellas en España, en las costas del Sur y Este de la Península.

Los vendavales
Son vientos que alcanzan gran velocidad de hasta 80-90 km/h o más provocando grandes destrozos como daños en las cosechas, caídas de árboles y pérdidas humanas. En el norte de España son frecuentes las galernas, vientos procedentes del norte.

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4. MEDIDAS CONTRA LOS RIESGOS CLIMÁTICOS

4.1. Medidas predictivas.

Consisten en anunciar con anticipación el lugar, momento, la intensidad y las consecuencias de un riesgo. Es una tarea que deben realizar los especialistas y las herramientas son:

• Cartografía de riesgos: Representan las zonas potencialmente peligrosas. 
• Servicios de predicción de riesgos climáticos: Estos servicios pueden ser nacionales o supranacionales como el Servicio de Vigilancia Meteorológico Mundial. 

4.2. Medidas preventivas y correctoras. 

Tienen por objeto evitar o minimizar los posibles daños.

• No estructurales. Tratan de preparar a la población frente a los procesos naturales. Las más comunes son: 

• Planificación territorial (ordenación del territorio): Para no poner en peligro a los ciudadanos frente a cualquier fenómeno natural potencialmente peligroso. 

• Programas de Protección Civil: Comprenden planes de evacuación, construcción de refugios, atención sanitaria rápida, suministro de agua y alimentos, etc. 

• Educación ambiental: Dirigida al ciudadano, con información de las medidas de evacuación establecidas y de comportamiento más adecuado frente a los riesgos. 

• Sistemas de alerta a los ciudadanos. 

• Normativas específicas (Legislación): Estableciendo diseños y materiales adecuados frente a los posibles riesgos climáticos. 

• Contratación de seguros contra las posibles pérdidas. 

• Construcción de refugios…

• Programas internacionales: Con los objetivos de fomentar y mejorar los servicios de predicción, establecer programas de asistencia técnica y de transferencia tecnológica, coordinar y canalizar las ayudas internacionales para que lleguen con rapidez y eficacia a la población afectada, etc. 

• Estructurales. Tratan de modificar los procesos naturales que pueden producir riesgo o sus consecuencias. 

• Avionetas que siembran sobre las nubes diversos productos químicos, principalmente yoduro de plata y yoduro de plomo para evitar tormentas o granizo.

(A estas medidas habría que añadirles las dadas para el riesgo de inundaciones que las veremos en el tema de geosfera).



5. MPACTOS EN LA ATMÓSFERA. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

5.1. Definición de contaminación
Según la ley de protección del ambiente atmosférico:
La Contaminación atmosférica podemos definirla como la presencia en el aire de materias o energías que impliquen riesgo, daño o molestia para las personas, los animales, vegetación o materiales (bienes de cualquier naturaleza).

5.2. Fuentes de contaminación

Una emisión es el lanzamiento al aire de materiales, según el origen de la misma existen dos tipos de fuentes:

a) Contaminación natural
Procede principalmente de la actividad geológica de la Tierra, como los gases emitidos en las erupciones volcánicas, incendios naturales, tempestades de polvo y la actividad biológica de la biosfera (producción de CH4 y CO2). Está pues originada por la dinámica terrestre, bien biológica o geológica.

b) Contaminación antrópica
Procede de las distintas actividades humanas. Destaca especialmente la quema de combustibles fósiles y sus derivados, bien en la industria, en centrales térmicas, en el transporte o en el uso doméstico.

Otras fuentes antrópicas son debidas a las actividades agrícolas y ganaderas, como la quema de bosques para aumentar el suelo agrícola, la quema de rastrojos, la emisión de gases por los fertilizantes (N2), por el ganado (CH4 producido en el tubo digestivo). Una fuente de emisión que está creciendo es la incineración de residuos sólidos, esta práctica si no se realiza de manera adecuada puede producir emisiones de N2, CO2, NO, SO3, dioxinas, etc.

5.3. Tipos de contaminantes

Según la naturaleza del contaminante atmosférico que predomina se diferencian:

a) Contaminación física: Se diferencia:

• Térmica: El aumento de la Tª en las ciudades debido a diferentes actividades.
• Ruido.
• Radiaciones: Son de origen natural y antrópico. Se diferencian:
• Ionizantes: con gran poder de penetración, son los rayos X y los rayos g (son ondas electromagnéticas), Rayos α y Rayos β (Partículas cargadas eléctricamente). Alteran la estructura de la materia pues rompen las moléculas, alteran el ADN produciendo mutaciones.
• No ionizantes: Rayos ultravioletas (también alteran el ADN), infrarrojos y microondas.

b) Contaminación biológica: microorganismos, esporas, polen,…

c) Contaminación química: Son gases o partículas sólidas o líquidas. Pueden clasificarse según distintos criterios:

• Según estado físico: sólidos, líquidos y gases.
• Según su toxicidad: nocivos e inócuos.
• Según su procedencia:

5.4. Los contaminantes químicos 

Los contaminantes químicos pueden ser:

• PRIMARIOS cuando proceden directamente de la fuente emisora. Son numerosos, pero solo unos cuantos originan más del 90% de la contaminación del aire, son:
• Óxidos de carbono: Incluyen el dióxido de carbono (CO2) y el monóxido de carbono (CO). 
• Dióxido de carbono: presente en la atmósfera de forma natural, interviene en el ciclo natural del carbono. No es tóxico, su acción contaminante es por ser un gas “Efecto invernadero” y a que su concentración en la atmósfera está aumentando mucho en las últimas décadas, siendo uno de los gases que más influye en el importante problema ambiental del calentamiento global del planeta y el consiguiente cambio climático.
• Monóxido de carbono Es tóxico porque envenena la sangre impidiendo el transporte de oxígeno. Alrededor del 90% del que existe en la atmósfera se forma de manera natural, en la oxidación de metano (CH4). La actividad humana lo genera por la combustión incompleta de la gasolina y el gasoil en los motores de los vehículos. 
• Óxidos de azufre: Incluyen el dióxido de azufre (SO2). Es emitido por actividades humanas, sobre todo por la combustión de carbón y petróleo, es emitido en la actividad volcánica.
• Óxidos de nitrógeno: Incluyen el óxido nítrico (NO), el dióxido de nitrógeno (NO2) y el óxido nitroso (N2O). 
• NOx (conjunto de NO y NO2). Las actividades humanas que los producen son, principalmente, las combustiones realizadas a altas temperaturas. De forma natural en erupciones volcánicas. Se oxidan rápidamente dando lugar a contaminantes secundarios (NO3) y (HNO3).
• Óxido nitroso (N2O). Emisiones naturales (procesos microbiológicos en el suelo y en los océanos), descargas eléctricas en tormentas y en actividades agrícolas y ganaderas.

• Compuestos orgánicos volátiles (COV): Este grupo incluye diferentes compuestos como el metano CH4, otros hidrocarburos, los clorofluorocarburos (CFC) y otros. 
• Metano (CH4). Proviene del ganado, arrozales, (reacciones anaerobias), también se desprende del gas natural, del que es un componente mayoritario y en algunas combustiones y tratamiento de residuos. Influye de forma significativa en el efecto invernadero y también en las reacciones estratosféricas. No es nocivo para la salud pero es un “gas invernadero”.
• Otros hidrocarburos. Procedentes de fenómenos naturales, pero también originados por actividades humanas, sobre todo las relacionadas con la extracción, el refino y el uso del petróleo y sus derivados. Sus efectos sobre la salud son variables, afectan al sistema respiratorio y podrían causar cáncer. Intervienen de forma importante en las reacciones que originan el "smog" fotoquímico.
• Clorofluorocarburos (CFC). Son especialmente importantes por su papel en la destrucción del ozono en las capas altas de la atmósfera, se utilizan en refrigerantes, propelentes de aerosoles, espumas aislantes…

• Polvo y aerosoles: Se suele usar la palabra aerosol para referirse a los materiales muy pequeños, sólidos o líquidos dispersos en un gas. Se suele llamar polvo a las partículas sólidas de tamaño un poco mayor de 10 micras, si es menor será aerosol. El polvo suele ser un problema de interés local, mientras que los aerosoles pueden ser transportados muy largas distancias.

• Encontramos sustancias muy distintas como partículas de polvo, polen, hollín (carbón), metales (plomo, cadmio), sales, dioxinas, etc.. proceden principalmente, de los volcanes, de la superficie oceánica, de los incendios forestales, polvo del suelo, origen biológico (polen, hongos y bacterias) y actividades humanas (agricultura, construcción, minería,…). 

• SECUNDARIOS: se producen como conse­cuencia de reacciones químicas que experimentan los contaminantes primarios en la atmósfera, gracias a la energía solar. Los compuestos resultantes tienen un elevado poder oxidante.

• Ozono troposférico. El ozono es un gas de color azulado con un fuerte olor característico, se suele notar después de las descargas eléctricas de las tormentas. De hecho, una de las maneras más eficaces de formar ozono a partir de oxígeno, es sometiendo a este último a potentes descargas eléctricas. Es una sustancia que cumple dos papeles totalmente distintos según se encuentre en la estratosfera o en la troposfera, en esta es un importante contaminante, se forma por reacciones inducidas por la luz solar en las que participan, principalmente, los óxidos de nitrógeno y los hidrocarburos presentes en el aire. Es el componente más dañino del smog fotoquímico y causa daños importantes a la salud, cuando está en concentraciones altas, y frena el crecimiento de las plantas y los árboles.

• Trióxido de azufre (SO3) y ácido sulfúrico (H2SO4) . Contaminante secundario que se forma cuando el SO2 reacciona con el oxígeno en la atmósfera. Posteriormente este gas reacciona con el agua formando ácido sulfúrico con lo que contribuye de forma muy importante a la lluvia ácida.

• Trióxido de nitrógeno (NO3): por oxidación de óxidos de NO2, este gas reacciona con el agua formando ácido nítrico.

• Ácido nítrico (HNO3): por oxidación de óxidos de N. También es responsable de la lluvia ácida.

• Nitratos de peroxiacetilo (PAN) se forman en reacciones fotoquímicas a partir de COVs. Componentes del smog fotoquímico.

Principales contaminantes primarios
Contaminante	Origen	Eliminación	Efecto	Medidas correctoras
CO2 Dióxido de carbono	Natural Emisiones volcánicas Incendios Antrópico Combustión de carbón, petróleo y gas natural Fabricación de cemento	Difícil eliminación Fotosíntesis en plantas secuestro en océanos y calizas	Inocuo para personas y animales Favorece el crecimineto de plantas Gas invernadero	Evitar emisiones de combustibles fósiles
CO Monóxido de Carbono	Natural Oxidación del metano Antrópico Combustión en motores de gasolina Combustión incomplata en calderas	Oxidadción en suelos (hongos) Oxidación atmosférica	Inactivación de la hemoglobina: Asfixia	Sistemas reactores en escape de vehículos: Térmicos: Alta temperatura Catalíticos
NOx Óxidos de nitrógeno N2O no tóxico NO NO2	Natural (1/3) Bacterias del suelo NO Tormentas y actividad volcánica Antrópico (2/3) Combustión de carburantes fósiles Fabricación de fertilizantes	Vida media corta: 10 horas en verano y días en invierno Reaccionan con O3 y terminan en HNO3 que reacciona dando nitratos	NO2 tóxico en animales Afecta a tintes Corrosión en metales	Difíciles porque dependen de temperaturas de combustión
SO2 Dióxido de azufre	Natural Oxidación del SH2 porocedente de bacterias de pantanos y océanos por O3 Antrópico Combustión de carbón Conbustión de fuel Fundición de sulfuros metálicos	Eliminación por la lluvia Absorción por las plnatas Oxidación atmosférica a SO3 y H2SO4	Con luz y humedad forma smoj sulfuroso: Bruma ácida Lluvia ácida Lesiones en hojas de plantas: Menor producción Líquenes muy sensibles: bioindicadores Daños en pulmones y ojos en humanos y animales Corrosión de metales, cuero, esculturas, pinturas	Reducción del contenido en azufre de los combustibles Eliminación del SO2 antes de la emisión de gases por reacción quimica con determinadas sales
Hidrocarburos CxHy Compuestos orgánicos volátiles (COV o VOC)	Natural (4/5) Metabolismo michobiano CH4 Plantas: Terpenos Yacimientos de carbón petróleo y gas Antrópico (1/5) Transporte de hidrocarburos: Refinerías Disolventes	Oxidación atmosférica	Alifáticos no causan daños Aromáticos irritantes y cancerígenos Dan lugar a contaminates secundarios: O3 . CO	Eliminación de evaporación en combustibles y refinería
H2S
HCl	Natural Vulcanismo Antrópico Industria	Disolución acuosa Reacciones químicas	Corrosivo en materiales Irritante en vía respiratoria
HF	Natural Vulcanismo Antrópico Industria	Disolución acuosa Reacciones químicas	Muy corrosivo en materiales Irritante en vía respiratoria
Cl2
H3N
CH3-S-CH3 Dimetilsulfuro  DMS	Natural Producto del metabolismo microbiano oecánico		Aerosol Disminuye albedo

Principales contaminantes secundarios
Contaminante	Origen	Eliminación	Efecto	Medidas correctoras
O3 Ozono troposférico	Natural Contaminante secundario Rayos	Oxidación de otras sustancias	Oxidante enérgico Forma otrso contaminates como PAN, PPN y NPBz Oxida neumáticos, pinturas, celulosa	Disminución de contaminantes primarios
NO2 Dióxido de nitrógeno	Natural Oxidación del NO	Vida media corta: 10 horas en verano y días en invierno Reaccionan con O3 y terminan en HNO3 que reacciona dando nitratos	NO2 tóxico en animales Afecta a tintes Corrosión en metales	Disminución de contaminentes primarios
HNO3 Ácido nítrico	Natural Oxidación del NO2	Eliminación por la lluvia o por contacto con superficies reactivas	Lluvia ácida Bruma ácida Lesiones en hojas de plantas: Menor producción Líquenes muy sensibles: bioindicadores Daños en pulmones y ojos en humanos y animales Corrosión de metales, cuero, esculturas, pinturas	Disminución de contaminentes primarios
H2SO4 Ácido sulfúrico	Natural Oxidación del SO2	Eliminación por la lluvia o por contacto con superficies reactivas		Reducción del contenido en azufre de los combustibles Eliminación del SO2 antes de la emisión de gases por reacción quimica con determinadas sales
PAN Nitrato de peroxiacetileno CH3-CO-O-O-NO2 PPNNitrato de peroxipropionilo C2H5-CO-O-O-NO2 NPBz Nitrato de peroxibenzoilo C6H5-CO-O-O-NO2	Reacción de compuestos orgánicos volátiles con NO2 en presencia de luz		Irritante y tóxico en animales y humanos a muyt bajas concentraciones. Tóxicos en plantas Mutágenos	Evitar NOx
Cl. Cloro atómico	Liberado de los CFC por acción de la radiación ultravileta en la estratosfera	Reacción con NO2 o descenso a troposfera	Destrucción del ozono estratosférico	Evitar emisiones de CFC

ANIMACIONES

 

5.5. Dispersión de contaminantes
Se llama tiempo de residencia al periodo de tiempo que un contaminante puede permanecer en la atmósfera como tal o participando en reacciones químicas.

Se conoce como emisión a la cantidad de contaminantes atmosféricos que vierte un foco a la atmósfera en un periodo de tiempo determinado. Debe medirse a la salida de la fuente emisora.

Puede llegar a un receptor (por ejemplo, a un ser humano), tras su paso por la atmósfera,

Se conoce como inmisión a la cantidad de contaminantes presentes en la atmósfera, una vez transportados, difundidos, mezclados y transformados por reacciones químicas en la atmósfera. Los valores de inmisión nos indican la calidad del aire, si no es adecuada se producen efectos negativos en s. v. y materiales.

La mayor parte de los contaminantes se difunden en la parte baja de la troposfera, donde interactúan entre sí y con los demás compuestos presentes, antes de su deposición. Otros ascienden a alturas considerables y son transportados hasta lugares muy alejados del foco emisor. Un tercer grupo, más reducido, puede llegar a traspasar la tropopausa e introducirse en la estratosfera.

5.5.1. Factores que influyen en la dispersión de los contaminantes
El ciclo de emisión-deposición puede estar influido por diversas circunstancias como:

a) Las características de las emisiones

• Tipo de contaminante. Los gases se dispersan con mayor facilidad que las partículas sólidas.
• La temperatura de la emisión. Si la Tª de la emisión es mayor que la del medio se dispersa con más facilidad
• Altura del foco emisor. A mayor altura de la fuente emisora mejor dispersión.
• La concentración.
• La velocidad de salida.

b) Condiciones atmosféricas

• Los anticiclones son zonas de estabilidad que dificultan la dispersión de los contaminantes. Las borrascas son zonas de inestabilidad que favorecen la dispersión.(Tª aire y gradientes).
• Los vientos favorecen la dispersión. (Habrá que tener en cuenta su dirección, la v, las turbulencias que la impiden).
• La precipitación arrastra contaminantes al suelo (efecto lavado)
• Insolación. Aumenta la concentración de contaminantes secundarios al favorecer las reacciones químicas.

c) Características geográficas y topográficas

• Zonas costeras. Se producen brisas marinas y continentales, que, debido a las diferencias de temperatura entre el mar y la tierra firme, durante el día soplan de mar a tierra y durante la noche en sentido contrario.

• Valles. También se forman vientos locales debidos al gradiente de temperatura que se establece entre las laderas, más soleadas, y el fondo umbrío, se produce inversión térmica permanente. En general, las cadenas montañosas son siempre un obstáculo para el movimiento del aire.

• En las ciudades existe un microclima muy peculiar que genera movimientos locales del aire. Esto ha llevado a definir las urbes como islas térmicas, debido a que las temperaturas son más elevadas que en las zonas rurales circundantes. Este hecho provoca la forma­ción de células convectivas que incorporan aire de las zonas circundantes al aire urbano, lo cual es preocupante, dada la existencia de cinturones indus­triales en el entorno de las medianas y grandes ciudades, ya que los gases emitidos por estas industrias se incorporan a la atmósfera urbana.

El efecto más conocido de las islas térmicas urbanas es la formación de una capa de inversión, que, combinada con la propia emisión de contaminantes, incluidos los que emiten las industrias del entorno, consti­tuye un serio problema, ya que el aire contaminado que asciende, al no poder difundirse, desciende y se reincorpora a la circulación del aire urbano.

La formación de estas capas de inversión es alarmante en situaciones anticiclónicas o de calma, debido a que las partículas suspendidas en altura absorben la radiación solar. Esa capa superior se calienta fuertemente, de manera que la inversión puede mantenerse durante varios días, y provoca la presencia sobre la ciudad de la cúpula o boina de contaminantes, también llamada smog fotoquímico. Esta situación se mantiene hasta que el viento o la lluvia destruyen la capa de inversión térmica.

d) Presencia de vegetación

• Disminuye la contaminación al frenar la velocidad del viento y facilita la deposición de partículas al quedar retenidas por las hojas.
• Actúan de sumideros de CO2.

6. EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE
La concentración de los distintos componentes del aire en concentraciones diferentes a las normales implica daños en los seres vivos, materiales y ecosistemas a corto y a largo plazo.

Los factores que influyen son:

• El tipo de contaminante
• Su concentración
• Tiempo de exposición al mismo.
• Reacciones del contaminante que impliquen un aumento del efecto.
• Sensibilidad del receptor.

Podemos clasificar estos efectos según su radio de acción en:


6.1. EFECTOS LOCALES

6.1.1. Microclimas

Se pueden producir variaciones de Tª y precipitaciones por la presencia de masas urbanas o grandes masas vegetales.

6.1.2. SMOG
(Niebla contaminante, de smoke: humo y fog: niebla). Es un tipo de contaminación urbana en la que influyen las condiciones atmosféricas. Se diferencian 2 tipos:

6.1.2.1. Smog sulfuroso (también llamado ácido o húmedo).
Es típico de ciudades grandes, con mucha industria, en las que, se queman grandes cantidades de carbón y petróleo con mucho azufre, en instalaciones industriales y de calefacción.

Se forma una mezcla de dióxido de azufre, gotitas de ácido sulfúrico formadas a partir del anterior y una gran variedad de partículas sólidas en suspensión (hollines), que originan una espesa niebla de color gris cargada de contaminantes, con efectos muy nocivos para la salud de las personas (problemas respiratorios, asma) y para la conservación de edificios y materiales.

Requiere condiciones atmosféricas de humedad, vientos en clama y anticiclón.

En los países desarrollados los combustibles que originan este tipo de contaminación se queman en instalaciones con sistemas de depuración o dispersión mejores y raramente se encuentra este tipo de polución. En países en vías de desarrollo, como China o algunos países de Europa del Este, es un grave problema en algunas ciudades, en el pasado era la típica niebla de Londres.

              

6.1..2.2. Smog fotoquímico 
Se produce por una mezcla de contaminantes de origen primario (NOx e hidrocarburos volátiles), resultantes de combustiones, con otros secundarios (ozono, PAN, radicales hidroxilo o aldehidos, etc.) que se forman en reacciones producidas por la luz solar al incidir sobre los primeros.

La mezcla oscurece la atmósfera dejando un aire teñido de color marrón rojizo, niebla rojiza, cargado de componentes dañinos para los seres vivos y los materiales.

Se produce en todas las ciudades del mundo, pero es especialmente importante en las que están en lugares con clima seco, cálido y soleado, y tienen muchos vehículos y actividad industrial. El verano es la peor estación para este tipo de polución, por la fuerte insolación y además, se ve favorecida por condiciones de anticiclón, vientos en calma y las inversiones térmicas,

Efectos sobre la salud: irritación ocular, deterioro sobre materiales (caucho, sintéticos)

         

CUESTIONES
Tipos de smog
Smog fotoquímico
Smog sulfuroso

6.2. EFECTOS REGIONALES

6.2..1. Lluvia ácida
Se produce por la liberación de óxidos de nitrógeno y azufre procedentes de vehículos, industrias y centrales térmicas que usan combustibles de baja calidad. Los contaminantes pueden ser trasladados a grandes distancias por las corrientes atmosféricas, sobre todo cuando son emitidos a la atmósfera desde chimeneas muy altas que disminuyen la contaminación en las cercanías pero la trasladan a otros lugares. (Contaminación transfronteriza, países muy industrializados como Gran Bretaña o Alemania trasladan sus contaminantes hacia zonas como Noruega, Dinamarca o Finlandia por la circulación general atmosférica).

En la atmósfera los óxidos de nitrógeno y azufre son convertidos en ácido nítrico y sulfúrico que vuelven a la tierra con las precipitaciones de lluvia o nieve (lluvia ácida) o en forma de partículas sólidas con moléculas de ácido adheridas (deposición seca).

La lluvia normal es ligeramente ácida, por llevar ácido carbónico que se forma cuando el dióxido de carbono del aire se disuelve en el agua que cae. Su pH suele estar entre 5 y 6. Pero en las zonas con la atmósfera contaminada por estas sustancias acidificantes, la lluvia tiene valores de pH de hasta 4 o 3 y, en algunas zonas en que la niebla es ácida, el pH puede llegar a ser de 2, es decir, similar al del zumo de limón o al del vinagre.

        

Daños provocados por la deposición ácida

a) Ecosistemas acuáticos. Disminución de especies en lagos y ríos. El pH inferior a 4 produce muerte de peces, anfibios, plantas e invertebrados. Fue observado en lagos y ríos de Suecia y Noruega, entre los años 1960 y 1970.

b) Ecosistemas terrestres. Produce la “muerte de los bosques”. En los árboles provoca pérdida de color, caída de las hojas y muerte de los árboles. En el suelo aumenta la acidez y los transforma en improductivos.

c) Edificios y construcciones. Produce corrosión de los metales, y descomposición de materiales de construcción como la caliza y el mármol, provocando el mal de la piedra que afecta a edificios, estatuas y monumentos (reacc. Caliza y ác. Sulfúrico para dar yeso, CO2 y agua).

d) También contribuye a la destrucción de la capa de O3 como veremos después.

Incidencia en España:

En los países mediterráneos la lluvia es más alcalina, con PH superior a 6 debido a que es frecuente encontrar en el aire partículas de polvo, algunas procedentes del Sahara, con sales de Ca, que reacciona con el sulfúrico para formar yeso, se pueden formar así las lluvias de polvo sahariano, no son peligrosas para los ecosistemas, pero ensucian las superficies.

En ocasiones la costa Mediterránea presenta lluvias con PH próximo a 4 debido a la importación de contaminantes producidos en Centroeuropa.

  

Evolución de la contaminación por lluvia ácida

Los niveles de contaminación ácida han descendido notablemente en Europa y Norteamérica
Siguen siendo un problema pero no tan grave como en el pasado
Si que suponen un problema en países en desarrollo con alto consumo de carbón

ANIMACIONES

 

CUESTIONES
Lluvia ácida

Lluvia ácida
Oxidos de nitrógeno
Partículas en suspensión


6.3. EFECTOS GLOBALES

6.3.1. Destrucción de la capa de Ozono
El ozono presente en la atmósfera tiene muy importantes repercusiones para la vida, a pesar de que se encuentra en cantidades muy bajas.

Cuando está presente en las zonas de la atmósfera más cercanas a la superficie (ozono troposférico) es un contaminante que suele formar parte del smog fotoquímico.

El ozono de la estratosfera juega un importante papel para la vida en el planeta al impedir que las radiaciones ultravioletas lleguen a la superficie. Uno de los principales problemas ambientales detectados en los últimos años ha sido la destrucción de este ozono estratosférico por átomos de cloro libres liberados por los CFCs emitidos a la atmósfera por la actividad humana.

El incremento de átomos de cloro en esta zona de la atmósfera está originado, principalmente, por CFCs (clorofluorocarburos), utilizados en la fabricación de frigoríficos, goma espuma, extintores, aerosoles, y como fumigantes en la agricultura (bromuro de metilo), etc.

Estos compuestos se han ido acumulando en la atmósfera donde las radiaciones ultravioletas rompen las moléculas de CFC liberando los átomos de cloro responsables de la destrucción del ozono. El cloro atómico actúa como catalizador, por lo que un solo átomo puede atacar cien mil moléculas de ozono.

La disminución de la concentración de ozono es especialmente acusada en la Antártida, donde todos los años, en los meses de septiembre a noviembre, coincidiendo con la primavera antártica. Se produce el "agujero" de ozono. Se cree que es debido a la formación de NEP (nubes estratosféricas polares de cristales de hielo), que utilizan para su formación las moléculas de NO2 como núcleos de condensación, estas moléculas no reaccionan con el monóxido de cloro y el cloro queda libre para destruir el ozono provocando una importante disminución en la concentración de ozono en toda la zona de alrededor, y parte de América del Sur, Nueva Zelanda y Australia quedan bajo una atmósfera más pobre en ozono que lo normal.

También influye el vórtice polar que impide la entrada de aire rico en O3 de zonas ecuatoriales.

Las radiaciones solares que pasan a través de estos "agujeros" contienen una proporción de rayos ultravioleta considerablemente mayor que las radiaciones normales. Estas radiaciones podrían llegar a producir un incremento en cánceres de piel y otras enfermedades.

Cuando la evidencia científica del daño causado por los CFCs se fue haciendo unánime, la industria aceptó la necesidad de desarrollar nuevos productos para sustituirlos y los gobiernos llegaron a acuerdos internacionales (Montreal, 1987; Londres, 1990 y Copenhague 1992) para limitar la fabricación de esos productos dañinos para el ozono. 

En la actualidad se puede considerar que el problema está en vías de solución. Si las previsiones hechas en los últimos años se cumplen, la concentración de cloro en la estratosfera alcanzó su mínimo a finales del siglo pasado y a partir de entonces empezará a aumentar hasta volver a su nivel natural a finales del próximo siglo.

     

ANIMACIONES

   

CUESTIONES:     
La capa de ozono
Verdero o falso sobre la capa de ozono
El ozono troposféricoLos CFC's36 

6.3.2. Efecto invernadero
Se llama efecto invernadero al fenómeno por el que determinados gases de la atmósfera retienen parte de la energía que el suelo emite por haber sido calentado por la radiación solar. El efecto invernadero se está viendo acentuado en la Tierra por la emisión de ciertos gases, como el dióxido de carbono y el metano, debida a la actividad humana.

Este fenómeno evita que la energía recibida constantemente del Sol por la Tierra vuelva inmediatamente al espacio.

El efecto invernadero se origina porque la energía que llega del sol, al proceder de un cuerpo de muy elevada temperatura, está formada por ondas de frecuencias altas que traspasan la atmósfera con gran facilidad. La energía remitida hacia el exterior, desde la Tierra, al proceder de un cuerpo mucho más frío, está en forma de ondas de frecuencias más bajas (λ larga), y es absorbida por los gases con efecto invernadero. Esta retención de la energía hace que la temperatura sea más alta, aunque hay que entender bien que, al final, en condiciones normales, es igual la cantidad de energía que llega a la Tierra que la que esta emite. Si no fuera así, la temperatura de nuestro planeta habría ido aumentando continuamente, cosa que, por fortuna, no ha sucedido. 

        

Podríamos decir, de una forma muy simplificada, que el efecto invernadero, lo que hace es provocar que le energía que llega a la Tierra sea "devuelta" más lentamente, por lo que es "mantenida" más tiempo junto a la superficie y así se mantiene la elevación de temperatura.

En el conjunto de la Tierra se produce un efecto natural de retención del calor gracias a algunos gases atmosféricos. La temperatura media en la Tierra es de unos 15ºC y si la atmósfera no existiera sería de unos -18ºC. Por ello el E.I. es beneficioso para la vida en la Tierra, el problema es su incremento actual debido a la acción antrópica.

*El vapor de agua contribuye de forma natural al 95% del efecto invernadero. En la tabla se estiman los valores de los otros gases sin tener en cuenta el vapor de agua.

Un gramo de CFC produce un efecto invernadero 15 000 veces mayor que un gramo de CO2, pero como la cantidad de CO2 es mucho mayor que la del resto de los gases, la contribución real al efecto invernadero es la que señala la columna de la derecha

CAUSAS: Aumento de la concentración de gases con efecto invernadero

En el último siglo la concentración de dióxido de carbono y otros gases invernadero en la atmósfera ha ido creciendo constantemente debido a la actividad humana:

• A comienzos de siglo XX por la quema de grandes masas de vegetación para ampliar las tierras de cultivo. 
• En los últimos decenios, por el uso masivo de combustibles fósiles como el petróleo, carbón y gas natural, para obtener energía y por los procesos industriales. 

La concentración media de dióxido de carbono se ha incrementado desde unas 275 ppm antes de la revolución industrial hasta 361 ppm en 1996. 

Los niveles de metano se han doblado en los últimos 100 años.

La cantidad de óxido de dinitrógeno se incrementa en un 0.25% anual

CONSECUENCIAS: Cambio climático. 

    

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CUESTIONES:   14      34      77  

7. MEDIDAS PARA GARANTIZAR LACALIDAD DEL AIRE

Medidas de prevención y corrección de la contaminación del aire

7.1. Medidas preventivas

Encaminadas a evitar la aparición del problema, como son:­

• La planificación de usos del suelo, que mediante los planes de ordenación del territorio contemplen los lugares idóneos para establecer industrias. 
• Las evaluaciones de impacto ambiental, que son estudios previos de las alteraciones que sobre el medio ambiente en general y sobre la atmósfera provocan determinadas acciones humanas. 
• El empleo de tecnologías de baja o nula emisión de residuos.
• Programas de I+D relativos a la búsqueda y aplicación de fuentes de energía alternativas menos contaminantes.
• Mejora de la calidad y el tipo de combustibles o carburantes, que no generen contaminantes (el empleo de gasolinas sin plomo) o que emitan menos (como el gas natural con menor contenido en azufre).
• Medidas sociales de educación ambiental, para lograr del ciudadano un uso racional y eficiente de la energía (ahorro, empleo de transporte público...).
• Medidas legislativas con el establecimiento de normativas sobre calidad de aire por parte de las administraciones locales, regionales, nacionales e inter­nacionales. La UE ha fijado una Directiva Marco de calidad del aire que esta­blece las bases para lograr mejoras en la calidad del aire y en ella han de basarse las normativas de control de calidad de los países miembros.

7.2. Medidas correctoras

Como la depuración del aire contaminado y las estrate­gias de dispersión. Se recurre a ellas para evitar la descarga masiva de conta­minantes a la atmósfera. Entre ellas podemos mencionar:

• La concentración y retención de partículas con equipos adecuados como los separadores de gravedad, basados en la acción de la gravedad; los filtros de tejido, en los que la corriente de aire con las partículas pasa a través de un tejido filtrante, etc.
• Los sistemas de depuración de gases que emplean mecanismos de absor­ción basados en la circulación de líquidos capaces de disolver el contaminante gaseoso, métodos de adsorción que emplean sólidos que retienen selectiva­mente los contaminantes, etc.
• La expulsión de los contaminantes por medio de chimeneas adecuadas, de forma que se diluyan lo suficiente, evitando concentraciones a nivel del suelo. En este caso se reduce la contaminación local, pero se pueden provo­car problemas en lugares alejados de las fuentes de emisión.

8. EL CAMBIO CLIMÁTICO GLOBAL: PASADO Y PREVISIÓN FUTURA.

Se llama cambio climático a la variación global del clima de la Tierra. Estos cambios se producen a muy diversas escalas de tiempo y sobre todos los parámetros climáticos: temperatura, precipitaciones, nubosidad, etc. Son debidos a causas naturales y, en los últimos siglos, también a la acción del hombre.

El término suele usarse para hacer referencia tan solo a los cambios climáticos que suceden en el presente debido a la actividad humana, utilizándolo como sinónimo de calentamiento global. La Convención Marco de la Naciones Unidas sobre el Cambio Climático usa el término cambio climático sólo para referirse al cambio por causas humanas: "Por cambio climático se entiende un cambio de clima atribuido directa o indirectamente a la actividad humana que altera la composición de la atmósfera mundial y que se suma a la variabilidad natural del clima observada durante períodos de tiempo comparables". En algunos casos, para referirse al cambio de origen humano se usa también la expresión cambio climático antropogénico.

8.1. Pasado. Cambio climático natural
A lo largo de los 4.600 millones de años de historia de la Tierra las fluctuaciones climáticas han sido muy grandes. En algunas épocas el clima ha sido cálido y en otras frío y, a veces, se ha pasado brúscamente de unas situaciones a otras. Así, por ejemplo:

Algunas épocas de la Era Mesozoica (225 - 65 millones años) han sido de las más cálidas de las que tenemos constancia fiable. En ellas la temperatura media de la Tierra era unos 5ºC más alta que la actual. 

En los relativamente recientes últimos 1,8 millones de años, ha habido varias extensas glaciaciones alternándose con épocas de clima más benigno, similar al actual. A estas épocas se les llama interglaciaciones. La diferencia de temperaturas medias de la Tierra entre una época glacial y otra como la actual es de sólo unos 5 ºC o 6ºC . Diferencias tan pequeñas en la temperatura media del planeta son suficientes para pasar de un clima con grandes casquetes glaciares extendidos por toda la Tierra a otra como la actual. Así se entiende que modificaciones relativamente pequeñas en la atmósfera, que cambiaran la temperatura media unos 2ºC o 3ºC podrían originar transformaciones importantes y rápidas en el clima y afectar de forma muy importante a la Tierra y a nuestro sistema de vida.  

Causas
Influencias externas: variaciones en la órbita terrestre, variaciones radiación solar, impactos de meteoritos;

Influencias internas como: la deriva continental, la composición atmosférica, las corrientes oceánicas, las variaciones en el campo magnético terrestre.

Evolución de la concentración de CO2

8.2. Previsión futura. Calentamiento global
Según un informe de 2001 de los científicos pertenecientes al Panel Interguber­namental sobre el Cambio Climático (IPCC), parece que existen evidencias del papel humano en el cambio climático global: la temperatura media ha aumentado 0,3-0,6 °C desde 1900, desde 1960 hace más calor y el nivel del mar ha subido 10-15 cm desde 1900.

En los últimos miles de años la concentración de CO2 atmosférico se mantuvo alrede­dor de 280 ppm, pero a partir de la Revolución Industrial, con la quema de combustibles fósiles comenzó su vertiginoso ascenso hasta 370 ppm en 2001, como consecuencia de las más de 23000 millones de toneladas anuales de CO2 emitidas a la atmósfera.

El CO2 es el principal responsable, pero no el único, ya que exis­ten otros gases de efecto invernadero.

 

Consecuencias del calentamiento global

• Subida del nivel del mar (de 15 a 95 cm durante los próximos 100 años), con inundaciones de las zonas costeras, con la desaparición de ciudades importantes. Esta subida será causada por el deshielo en tierra firme (caso de la Antártida) ya que el deshielo de los flotantes no aumenta el nivel del mar (por el princi­pio de Arquímedes).

• Disminución del albedo, con lo que se elevarían aún más las temperaturas. 

• Aumento de los peligrosos icebergs.

• El océano Ártico se descongelaría (hacia el 2080 estaría totalmente deshe­lado) y el agua sería menos densa por contener menos sal, lo que origina­ría problemas en la cinta transportadora y en las corrientes oceánicas.

• Desplazamiento de las zonas climáticas hacia los polos, a un ritmo de unos 5 km/año, lo que provocará la destrucción de la tundra ártica, cuyas turbe­ras actúan como sumidero de unos 2400 km3 de gases de efecto inverna­dero, metano y CO2. La turba se encuentra retenida bajo el permafrost (suelo helado) que, al deshelarse y secarse, deja que dichos gases salgan hacia la atmósfera, realimentando positivamente el efecto invernadero.

• Aumento generalizado de las temperaturas de la troposfera, sobre todo en los continentes del hemisferio norte. Más días de calor y menos días de frío al año. Subida de la temperatura entre 1,4 y 5,8 ºC, respecto a las de 1900, durante los próximos 100 años. Disminución de las temperaturas en la estratosfera.

Variación de temperaturas según modelos meteorológicos para los años 2200 y 2100

• Cambios en la distribución de las precipitaciones, según las regiones: inundaciones, sequías (éste sería el caso de España) y huraca­nes. Avance de los desiertos subtropicales.

• Problemas de salud a causa del hambre y las enfermedades derivadas de una disminución de las cosechas y de la reducción de la calidad de las aguas. Plagas de insectos.

• Reactivación de ciertas enfermedades producidas por mosquitos y otros vectores de transmisión, debido a la expansión de las zonas más calientes (tropicales). Por ejemplo, la reintroducción de la malaria en Europa.

Soluciones
El Protocolo de Kyoto de diciembre de 1997 es el primer intento para limitar las emisiones de CO2.

Objetivo: Su objetivo era reducir en los países desarrollados una media de un 5,2% hasta el año 2012, respecto a las emisiones correspondientes a 1990, con el fin de estabilizar concentración en la atmósfera. Sin embargo, no se impone ningún límite a las emisiones de los países pobres.

Mecanismos de actuación:

• Compraventa de emisiones (un país puede comprar a otro los derechos de las emisiones, de forma que pueda alcan­zar sus objetivos).

• Mecanismo de desarrollo limpio (invi­ta a los países desarrollados a invertir en proyectos de desarrollo del sur)

• Inclusión de sumideros de carbono (aumentar las emisiones a cambio de plantar árboles y otros vegetales)

En Cumbres posteriores sobre el cambio climático celebradas en Buenos Aires, La haya, y Bonn se han discutido los detalles para poner en marcha el Protocolo. En la Cumbre de Johannesburgo (2002) todos los países ratificaron el protocolo Kioto con la única excepción de los EEUU. 

El mercado de emisiones de la UE (comenzó en enero de 2005).

La última cumbre fué en Durban (Sudáfrica), en ella se toman los siguientes acuerdos:
Se prorroga el Protocolo de Kioto. El primero caduca el 31 de diciembre de 2012, y gracias a esta prórroga el 1 de enero de 2013 se iniciará el segundo periodo. Se evita así el vacío legal internacional tan temido por las ONG. Lo que todavía está en el aire es cuándo finalizará ese segundo plazo de Kioto, si en 2017 o en 2020. 

Fondo Verde para el Clima: es una bolsa de 100.000 millones de dólares anuales que a partir de 2020 aportarán los países ricos para ayudar a los países en desarrollo a financiar acciones para atajar el impacto del cambio climático. 

Los países más contaminantes, EEUU, India, China no se comprometen de momento a reducir sus emisiones y aceptar los acuerdos del protocolo.

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IMÁGENES CALENTAMIENTO GLOBAL
       
  


9. VARIACIÓN DEL SISTEMA CLIMÁTICO POR CAUSAS NATURALES
El sistema climático varía a causa de dos tipos de procesos fundamentales:

9.1. Procesos externos    

Referidos a los cambios en la órbita de la Tierra alrededor del Sol (Teoría de Milankovitch) y a la propia actividad solar.

• Variaciones solares.
• Variaciones orbítales.
• Impactos de meteoritos.

Variaciones solares
La temperatura media de la Tierra depende, en gran medida, del flujo de radiación solar que recibe, siendo el motor de los fenómenos atmosféricos, al aportar la energía necesaria a la atmósfera para que estos se produzcan; no obstante este presenta poca variación en el tiempo, por lo que no se considera que tenga una influencia significativa en la variabilidad climática. Puede asumirse que la luminosidad solar se ha mantenido prácticamente constante a lo largo de millones de años.

  

Variaciones orbitales
La órbita terrestre oscila periódicamente, haciendo que la cantidad media de radiación que recibe cada hemisferio fluctúe a lo largo del tiempo, y estas variaciones provocan las pulsaciones glaciares a modo de veranos e inviernos de largo período. Son los llamados períodos glaciales e interglaciales.

Hay tres factores que contribuyen a modificar las características orbitales haciendo que la insolación media en uno y otro hemisferio varíe aunque no lo haga el flujo de radiación global:

• Excentricidad orbital. (variación en la elipticidad).
• Oblicuidad de la órbita (cambios en el ángulo de inclinación del eje terrestre).
• Precesión. (La Tierra está precesando lentamente cuando gira en torno a su eje).

Impactos de meteoritos

Los impactos de meteoritos constituyen eventos de tipo catastrófico que pueden cambian la faz de la Tierra para siempre, especialmente los impactos de meteoritos de gran tamaño. El último evento de este tipo sucedió hace 65 millones de años. Estos fenómenos pueden provocar un efecto devastador sobre el clima debido a:

• Liberación de grandes cantidades de CO2, polvo y cenizas, debido a la quema de grandes extensiones boscosa, que pueden causar cambios rápidos en la atmósfera.
• Intensificación de la actividad volcánica en ciertas regiones. 
• Cambios en la actividad geológica del planeta.
• Cambios en las características orbitales de la tierra

  

9.2. Procesos internos

Referidas fundamentalmente a las emisiones volcánicas, así como los gases de efecto invernadero

Procesos naturales internos

• Deriva continental.
• Composición atmosférica.
• Corrientes oceánicas.
• Campo magnético terrestre.

Deriva continental
Hace 225 millones de años todos los continentes estaban unidos, formando Pangea, y había un océano universal llamado Panthalassa. Esta disposición favoreció el aumento de las corrientes oceánicas y provocó que la diferencia de temperatura entre el Ecuador y el Polo fueran muchísimo menores que en la actualidad.

La tectónica de placas separó los continentes hasta obtenerse la configuración actual. La deriva continental es un proceso sumamente lento, por lo que la posición de los continentes define el comportamiento del clima durante millones de años.

Composición atmosférica
La atmósfera primitiva poseía una composición muy parecida a la nebulosa inicial; pero perdió sus elementos volátiles H2 y He, en un proceso llamado desgasificación, siendo sustituidos por los gases procedentes de las emisiones volcánicas del planeta, especialmente CO2, dando lugar a una atmósfera de segunda generación. En esta atmósfera son importantes los efectos de los gases de invernadero emitidos de forma natural en volcanes. Con la aparición de la vida en la Tierra aparece la biosfera en la cual gran cantidad de organismos fotosintéticos capturaron gran parte del abundante CO2 de la atmósfera primitiva y emitieron gran cantidad de O2. Esto fue modificando la composición de la atmósfera lo que propició la aparición de nuevas formas de vida aeróbicas que se aprovechaban de la nueva composición del aire; de esta manera se incremento el consumo de oxígeno y disminuyó el consumo neto de CO2 llegándose al equilibrio y formándose así la atmósfera de tercera generación actual.

Corrientes oceánicas
Las corrientes oceánicas, o marinas, son un factor regulador del clima que actúa como moderador, reparten el calor desde las zonas ecuatoriales hacía las zonas polares. 

Campo magnético terrestre
Las variaciones en el campo magnético terrestre afectan el clima de manera indirecta ya que, según su estado, detiene o no las partículas emitidas por el Sol. Se ha comprobado que en épocas pasadas hubo inversiones de polaridad y grandes variaciones en su intensidad.

En general los polos magnéticos tienden a situarse próximos a los polos geográficos; sin embargo en algunas ocasiones se aproximaron al Ecuador, lo cual influyó en la manera en que el viento solar llegaba a la atmósfera terrestre.

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10. CONTAMINACIÓN ACÚSTICA

Puede ser un factor a tener muy en cuenta en lugares concretos: junto a las autopistas, aeropuertos, ferrocarriles, industrias ruidosas, explotaciones mineras; o en fenómenos urbanos: locales o actividades musicales, cortadoras, sirenas, etc.

Los sonidos muy fuertes provocan molestias que van desde el sentimiento de desagrado y la incomodidad hasta daños irreversibles en el sistema auditivo. La presión acústica se mide en decibelios (dB)

La presión del sonido se vuelve dañina a unos 75 dB-A y dolorosa alrededor de los 120 dB-A. El límite de tolerancia recomendado por la Organización Mundial de la Salud es de 65 dB-A.

El oído necesita algo más de 16 horas de reposo para compensar 2 horas de exposición a 100 dB (discoteca ruidosa). Los sonidos de más de 120 dB (banda ruidosa de rock o volumen alto en los auriculares) pueden dañar a las células sensibles al sonido del oído interno provocando pérdidas de audición. 

Los efectos del ruido sobre las personas o animales dependen de diversos factores

Intensidad. Es el factor más importante

Duración. También fundamental. Intensidades moderadas en oeriodos largos causan los mismos efectos que intensidades muy superiores.

Frecuencia. Hay frecuencias más dañinas que otras para el oído humano, en general las más agudas.
Periodo del día a la que se está sometido. Es mucho más molesto y nocivo el ruido nocturno

10.1. Efectos del ruido

• Fisiológicos. Pérdida de audición que puede ser gradual por lo que pasa inadvertida al individuo. Respiratorios: Niveles superiores a 90 dB aumentan a frecuencia respiratoria, produciéndose aumento del ritmo cardíaco y de la presión arterial con el consiguiente riesgo coronario.
• Psíquicos Neurosis, irritabilidad y estrés. Dependen de la fuente emisora, la hora de la emisión etc.
• Otros. Dificultades en la comunicación oral al tener que elevarla voz para hablar.

10.2. Soluciones

Acciones preventivas

• Planificación del uso del suelo y de los espacios urbanos aislando las fuentes emisoras.
•   Insonorización de edificios, instalación de pantallas protectoras.
• Estudios de impactos para planificar el uso del suelo y establecer industrias.
• Disminución del ruido de la fuente emisora
•  Información y educación ambiental.

Acciones correctoras

• Elaboración de reglamentos por parte de las autoridades para reducir el ruido.
• Instalación de pantallas o sistemas de protección entre el foco de ruido y los oyentes. Por ejemplo, cada vez es más frecuente la instalación de pantallas a los lados de las autopistas o carreteras, o el recubrimiento con materiales aislantes en las máquinas o lugares ruidosos.
• En algunos trabajos se deben usar auriculares de protección especiales. En otros casos se aíslan los motores y otras estructuras ruidosas de máquinas, electrodomésticos, vehículos, etc. En autopistas, fábricas, etc., se usan barreras que absorban el ruido.
• Disminuyendo el uso de sirenas en las calles, control  del ruido de motocicletas, coches, maquinaria, etc.

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11. RADIACIONES IONIZANTES

Radiaciones de muy alta energía capaces de ionizar los átomos con los que impactan.

Los tipos de partículas capaces de ionizar la materia son:

• Radiación electromagnéticas (fotones) de alta frecuencia
• Rayos X
• Rayos gamma
• Rayos cósmicos
• Partículas de muy alta energía
• Electrones o positrones de muy alta energía (radiación beta)
• Radiación alfa procedentes de desintegraciones radioactivas (núcleos de He)
• Neutrones

Las radiaciones emitidas a la atmósfera pueden ser de origen natural o antrópico

Para efectos en seres vivos se miden en Sv ( Sievert) equivalente a 1J de radiación/ kg de materia viva.

La radiación natural depened de diversos factores y se sitúa entre 2,5 y 10 mSv

Radiaciones de origen antrópico normales para poblaciones catruales aportan 1 a 2 mSv

11.1. Efectos de las radiaciones ionizantes
Los efectos son diferentes a altas dosis y a dosis bajas

Altas dosis de radiaciones ionizantes (superiores a 1 Sievert)

• Quemaduras en la piel, fatiga, caída del cabello, nauseas, diarreas, hemorragias,
• Se produce un 50% de mortalidad con 3 - 4 Sieverts en pocos días

Bajas radiaciones

• Exposiciones crónica : Cánceres variados y leucemia
• Las exposiciones crónicas son acumulativas
• No se recomiendan radiaciones superiores a 50 mSv al año.

Para los animales los efectos son semejantes con dosis algo diferentes según el tipo de animal
Las plantas también son afectadas por radiaciones
Radiaciones muy intensas pueden causar daños en materiales

11.2. Radiaciones de origen natural

Radiaciones de gases radioactivos
Radiación cósmica
Más del 80% de las radiaciones recibidas son de este tipo
Muy variable en distribución

11.2.1. Isótopos radioactivos en la atmósfera: Radón
En determinadas circunstancias pueden acumularse en la atmósfera de modo natural cantidades importantes de isótopos radioactivo de gas radón (sobre todo radón-222)
Este gás es una etapa de la serie de desintegración del uranio-238 que es el elemento radioactivo más frecuente en la Tierra.
El gas se produce en cantidades apreciables en yacimientos de uranio, pero también en rocas magmáticas.
Puede acumularse en locales cerrados en estas zonas y aumentar el riesgo de padecer cáncer.
En España el riesgo mayor se da en Galicia, Extremadura y Sistema Central.


Mapa de España de categorías de exposición al Radón


11.2.2. Radiaciones ionizantes procedentes del espacio
Procedentes en parte de erupciones solares pero la mayoría de otras galaxias con origen no aclarado.

Los rayos cósmicos que alcanzan la atmósfera en su capa superior son principalmente (98%) protones y partículas alfa de alta energía. El resto está constituido por electrones y partículas pesadas ionizadas. A éstas se les denomina partículas primarias.
Estas partículas al colisionar a altísimas energías con los gases de la atmósfera generan miles de partrículas secundarias que inciden sobre la superficie terrestre

Existe una mayor exposición a mayores alturas

A nivel del mar y a una latitud de unos 45º N, los componentes importantes de tales partículas son:
Muones: 72% . Fotones: 15% . Neutrones: 9%

Las dosis recibidas debido a los rayos cósmicos varían entre 0,3 mSv y 2 mSv al año.
El promedio es de unos 0,35 mSv/año.

11.2.3. Radiaciones de origen antrópico
Son consecuencia del usos de altas energías con diferentes fines
Uso de elementos radiactivos
Armamento nuclear. Bombas de fisión y de hidrógeno y obtención de estos materiales
Bombas sucias . Utilizan U para tener más densidad
Centrales nucleares. Material de fisión y residuos
Isótopos radiactivos en medicina
Aceleradortes de partículas
Radiodiagnóstico. Rayos X y tomografías

Las fugas de material nuclear pueden causar impactos muy importantes y duraderos sobre el ambiente

11.2.4. Nubes radioactivas
Las explosiones o incendios en la atmósfera de materiales con productos radioactivos producen las denominadas nubes radioactivas o lluvias radiocativas

Se producen principlamente por explosiones nucleares o graves accidentes en centrales nucleares que fundan su núcleo

Las nubes radioactivas pueden producir radiación importante a cientos de km

Los factores más importantes en su peligrosidad son:

• Intensidad de la explosión
• Tipo de explosión
• Ubicación
• Meteorología 

11.2.5. Centrales nucleares
Las centrales nucleares emiten radiaciones ionizantes leves durante su funcionamiento normal

En accidentes pueden emitir radiaciones mucho mayores
Estos accidentes pueden producirse en el funcionamiento de la central o en la preparación, transporte o almacenamiento de los residuos nucleares.

Los accidentes se cuantifican en una escala de 0 a 7
Ha habido dos accidentes de intensidad 7 con fusión del reactor y emisión de radiación a la atmósfera:
Chernóbil (Unión Soviética) en 1986
La fusión del reactor produjo una nube radioactiva que afectó a cientos de miles de km2. Murieron miles de personas y cinco millones están todavía afectados. Un área de 160.000 km2 siguen estando contaminada.
Fukushima (Japón) en 2011
Un tsunami inundó las centrales. La pérdida de refrigeración llevó a la fusión de varios reactores. . Se desalojo a unas 300.000 personas

11.2.6. Armamento nuclear
Las bombas nucleares pueden causar una contaminación radioactiva de la atmósfera muy importante.

El 89% de la energía liberada en una explosión son rayos X y gamma.
Esta energía es trasferida a otras fuentes, calor y ondas de choque que contribuyen a la destrucción de este tipo de artefactos.

Existen varios tipos de bombas nucleares con diferentes potencias. De fisión de uranio o de plutonio y de fusión con diversa tecnología.

Las explosiones atmosféricas producen nubes radioactivas de diferente intensidad que viajan movidas por el viento y pueden alcanzar zonas muy alejadas de la explosión.

      

Se han detonado 2 bombas nucleares sobre población y unas 2000 en pruebas en la atmósfera, agua y subterráneas

Accidentes
El armamento nuclear puede sufrir diversos accidentes en su localización, traslado y construcción

Hay un riesgo importante de vertidos en plantas generadoras del material nuclear en Estados Unidos, Rusia y otrso países productores de armamento nuclear
Las áreas de investigación y construcción de armanmento nuclear siguen teniendo acumuladas grandes cantidades de productos radioactivos residuales más los de las propias armas

Hay riesgo de accidentes en trasporte.
En españa cayeron cuatro bombas nucleares dos de ellas dañadas y contaminaron zonas de Almería

Medicina
Determinadas pruebas médicas utilizan radiaciones ionizantes
Radiodiagnóstico
Terapias con radiaciones ionizantes

Los problemas pueden surgisr por exposición en los trataminetos o por accidentes en aparatos o trasporte de elementos radioactivos

Investigación
Muchos institutos de investigación trabajan con fuentes de emisión de radiaciones ionizantes
Investigación nuclear
Isótopos radiactivos
Investigación médica
Materiales
Aceleradores de particulas y colisionadores

Los problemas son semejantes a los apuntados en el uso en medicina


11.3. Medidas preventivas
Minimizar el riesgo o el impacto
Utilizar los productos radioactivos lo menos posible y con el mayor cuidado
Todo el material nuclear, dada su peligrosidad está estrictamente regulado
Advertir de la posibilidad de radiación
Anuncio de zonas de riesgo conocidas
Prohibición de ensayos nucleares
Especialmente aéreos o en agua
Prohibición del desarrollo de armamento nuclear
Eliminación de las armas nucleares
Eliminar el material nuclear o almacenarlo en zonas seguras

Sellado de grietas en zonas graníticas y ventilación de bajos de las viviendas

Equipos protectores

• Dependen de la intensida de la radiación
• Equipo protector en zonas radioactivas o contaminadas 
• Máscara . Traje . Materiales absorbentes de radiaciones

Planes de contingencia

• Conocer el problema : Mapas de reiesgo
• De contaminación por radón
• De accidente en centrales
• De escapes en centros de investigación
• De almacenamiento nuclear

Educación y entreanamiento

• Planes de evacuación de zonas próximas a centrales nucleares
• Planes de incidencia de ataque nuclear (más en el pasado)
• Planes de descontaminación radioactiva

11.4. Normativa y legislación
Normativa extricta de uso de materiales nucleares y seguimiento de centros que trabajen con ellos

Medidas correctoras

• Desalojo de áreas contaminadas radioactivamente
• Ingestión de yodo (xenón-133 y yodo-131) en accidentes nucleares para minimizart el efecto de yodo radiactivo
• Descontaminación de personas y animales
• Descontaminación del medio

12. LA LUZ

Los humanos somo animales diurnos que intentamos tener luz para la mayoría de nuestras actividades

Se utiliza alumbrado púbico en calles, los automóvoles llevan lámparas luminosas, se iluminan edificios y se ponen señales luminosas en edidicios altos y vehículos.

La luz puede ser un problema en determinadas circunstancias

En la atmósfera la luz produce un resplandor del cielo nocturno debido a al reflexión y disfusión en los gases, las partículas del aire y las nubes

12.1. Efectos de la luz

Esta contaminación lumínica supone un problema para:

• La observación del cielo nocturno para aficionados pero sobre todo para observatorios astronómicos que han de localizarse en lugares apartados de estas fuentes de contaminación
• Perturba el comportamiento de animales nocturnos, plantas, placton marino aunque su efecto no es bien conocido
• Pueden causar molestias puntuales en viviendas.
• Problemas de tráfico aereo y marítimo
• Incremento de la contaminación por inhibición de la formación de nitratos a partir de oxidos de nitrógeno

Además supone un despilfarro energético al emitir una importante cantidad de luz a la atmósfera sin uso

12.2. Fuentes de luz

Las principales fuentes de luz nocturna son todas de origen antrópico

• Iluminación en calles
• Iluminación en carreteras y aeropuertos
• Faros de vehículos
• Señales ópticas (faros, boyas, semáforos, señales ...)
• Iluminación publicitaria
• Iluminación exterior de edificios
• Iluminación en pesca
• Incendios en bosques
• Incendios en campos petrolíferos

12.3. Medidas preventivas

• Planeamiento de una iluminación adecuada
• Planear localización de lámparas
• Impedir que se ilumne directamente por encima del horizonte. Luminarias apantalladas
• Impedir que la luz escape hacia el cielo
• Disminuir iluminación publicitaria
• Eliminar iluminación en lugares no habitados
• Control de horas de encendido y apagado
• Control de la intensidad de la iluminación

Muchas medidas han se suponer un equilibrio entre la necesidad de tener iluminación pública que repercute en la seguridad o estética y el gasto energético y contaminación lumínica generados.

Medidas correctoras

• Uso de lámparas enfocadas al suelo en el alumbrado público
• Uso de lámparas de espectro poco contaminante (vapor de sodio)
• Uso de lámparas de presencia humana
• Prohubir cañones de luz o láser que emitan hacia el cielo

          

          



13. RADIACIONE NO IONIZANTES

Las radiaciones no ionizantes (infrarrojas, microondas y ondas de radio) pueden causar problemas sobre las comunicaciones o sobre la salud.

Se generan intencionadamente como señales o como productos de campos eléctricos generados en aparatos diversos.

Pueden causar daño a persona o animeles o interferir en las comunicaciones.

13.1. Fuentes de radiación no ionizante

Las principales fuentes son:

• Emisiones de radio y televisión
• Repetidores de telefonía móvil
• Teléfonos móviles
• Líneas de alta tensión
• Transformadores y motores eléctricos
• Arcos de detección de metales de aeropuertos y bancos y comercios
• Rsdares
• Microondas

13.2. Efectos de las radiaciones no ionizantes

Sobre las comunicaciones
Las fuentes de emisión pueden suponer un problema si interfieren en las señales electromágnéticas de comunicaciones: Televisión, radio, etc.

Sobre la salud humana
No está claro su efecto sobre la salud humana aunque existen sospechas de que la exposición prolongada a campos margnéticos como las líneas de alta tensión o los repetidores de telefonía móvil pudiera incidir en enfermedades muy diversas como:
Aumento de cánceres especalmente leucemia
Problemas hormonales
Enfermedades autoinmunes y alergias
Fatiga. Anemia. Enfermedades del sistema bervioso.
Se investiga en muchas de estas enferemedades

Sobre otros seres vivos
Los efectos en animales serían semejantes a los que se sospecha en humanos
Podrían ser más importantes en organismos que se orientan mediante el campo magnético terrestres
Se sospecha de pérdidas de producción de leche en vacas próximas a repetidores

13.3. Medidas preventivas
Disminuir las emisines en aparatos eléctricos. Deben cimplir una normativa
Evitar fugas de emisión en aparatos como microondas domésticos o instalaciones industriales
Menor uso de fuentes de radiación
Evitar el uso prolongado de teléfonos móviles
Evitar intensidades importantes de radiación en wifi domésticas
Evitar repetidores de telefonía y líneas de alta tensión próximos a viviendas
Información sobre fuentes intensas de radiación no ionizante

13.4. Medidas correctoras
Cambio de localización de grandes fuentes de emisión de radiación o de la población
Soterramiento de líneas de alta tensión

14. REPASO

  

Exámenes PAU
Cuestiones PAU 2
Cuestiones PAU 3
Cuestiones  atmósfera
Juego del ahorcado sobre atmósfera
Contaminación atmosférica
Atmosfera_actividades.
Atmosfera_ soluciones.
La atmósfera: Humos locales, desastres globales. Contaminación atmosférica
1. La contaminación atmosférica, tipos y origen
2. Gases contaminantes de la atmósfera
3. Dispersión de los contaminantes
4. Efectos de la contaminación
5. Lucha contra los contaminantes

15. OTROS CONTENIDOS

La atmósfera
La contaminación del aire
La contaminación atmosférica

16. PRÁCTICAS

     

VÍDEOS

PORTADA