Unidad didáctica 2 – Contaminación atmosférica

Introducción

El aire es indispensable para poder vivir, la adición de material indeseable por el aire cambia la composición de la atmósfera perjudicando la vida, a éste fenómeno se le conoce como contaminación atmosférica.

La contaminación ha sido definida como un cambio indeseable en las características (físicas, químicas o biológicas) de nuestro aire, tierra o agua que afectan de manera perjudicial a los seres vivos. Los contaminantes son residuos de la actividad humana; en otras palabras, la contaminación es la causa final de las personas y el aumento de la población.

La enorme variedad de contaminantes y la forma en que afectan a los ecosistemas y la salud, son problemas extremadamente complejos y en ocasiones de consecuencias impredecibles.

Las condiciones del medio ambiente contribuyen a determinar si las personas gozan o no de una buena salud y cuán larga será su vida. Las condiciones del medio ambiente contribuyen, en gran medida, a la propagación de enfermedades contagiosas y cada año causan entre 20 y 25% de las defunciones a nivel mundial.

Los padecimientos más estrechamente relacionados con las condiciones del medio ambiente ponen en peligro las perspectivas de desarrollo. La contaminación creciente del planeta plantea cada vez más problemas en materia de salud pública.

En los países en desarrollo podemos ver aún enfermedades capaces de causar la muerte, a estas enfermedades y la mala salud de la población se suman otras más como el cáncer y enfermedades crónicas causadas por las sustancias contaminantes de la atmósfera.

Competencias

Reflexionar sobre la contaminación Atmosférica, la aplicación de normas y reglamentos que pueden ayudar a mejorar la calidad en el aire con impacto en la  salud, mediante el cambio gradual de comportamientos por decisión propia.

Conocer y comprender los fundamentos teóricos de la atmósfera, su contaminación y las repercusiones presentes ante las malas acciones que el hombre ejerce sobre el medio ambiente, lo anterior en un contexto de probidad y responsabilidad.

Contenido

2. Contaminación atmosférica

2.1 La atmósfera

La palabra “Atmósfera” proviene del griego atmos (vapor) y sphaira (esfera), y se utiliza para nombrar a la envoltura gaseosa que rodea a la Tierra, siendo la capa más externa y menos densa del planeta. Está compuesta por diversos gases que varían en cantidad según la presión a diversas alturas.

Imagen 1. La contaminación atmosférica tiene repercusiones en las capas.

El 75% de masa atmosférica se encuentra en los primeros 11 Km de altura, desde la superficie del mar y los principales gases que la componen son:

  • Oxígeno – 21%
  • Nitrógeno – 78%
  • Argón, dióxido de carbono y el vapor del agua en menos cantidad

La composición química varía en función de la altura, así como la temperatura. Se han adoptado cuatro capas atmosféricas (Unión Internacional de Geodesia y Geofísica):

División atmosférica

La atmósfera puede ser dividida en una serie de capas en función de la variación de la temperatura con la altura. Estas capas son:

  • Troposfera: Su espesor varía entre los 9 Km. sobre los polos y los 18 Km. sobre el ecuador, siendo su altura media 12 Km. Contiene la mayoría de los gases de la atmósfera. A los 500 metros iniciales se les denomina capa sucia, porque en ellos se concentra el polvo en suspensión procedente de los desiertos, los volcanes y la contaminación.
  • Estratosfera: se extiende desde la tropopausa hasta los 50 Km de altura, límite de la estratosfera llamado estratopausa. En esta capa se genera la mayor parte del ozono atmosférico que se concentra entre los 15 y 30 Km de altura llamándose a esta zona capa de ozono u ozonosfera. La temperatura asciende con la altura hasta llegar próximo a los 0 ºC en la estratopausa. Este incremento de temperatura está relacionado con la absorción por el ozono de la radiación solar ultravioleta, por lo que esta capa actúa como pantalla protectora frente a los perjudiciales rayos ultravioleta.
  • Mesosfera: Se extiende hasta los 80 Km. de altura. La temperatura disminuye hasta alcanzar los -140 ºC en su límite superior llamado mesopausa. Algunos autores dicen que en esta capa se desintegran los meteoritos por el rozamiento con las partículas de la mesosfera produciéndose las llamadas estrellas fugaces, pero otros autores responsabilizan de este fenómeno a la termosfera donde se alcanzan temperaturas muy altas.
  • Termosfera o ionosfera: Se denomina así porque gran parte de las moléculas presentes están ionizadas por la absorción de las radiaciones solares de alta energía (rayos gamma, rayos X y parte de la radiación ultravioleta), provocando que el nitrógeno y el oxígeno pierdan electrones quedando ionizados con carga +, los electrones desprendidos originan campos eléctricos por toda la capa.
  • Exosfera: Desde los 600 – 800 Km de altura hasta unos 10.000 Km según autores. Tiene una bajísima densidad de gases hasta llegar a ser similar a la del espacio exterior (casi vacío) con 4 lo que el cielo se oscurece (no hay prácticamente materia que absorba la luz).

Diagrama 1.  Capas.

La Atmósfera protege la vida sobre la tierra absorbiendo gran parte de la radiación solar ultravioleta en la capa de ozono, actúa también como escudo protector contra los meteoritos, los cuales desintegra en polvo a causa de la fricción al hacer contacto con el aire. La composición de la atmósfera se ha ido transformando con el paso de los años, inclusive una transformación mayor que los océanos.

Diagrama 2. Estados del agua.

La atmósfera de la tierra contiene agua en sus tres estados (sólido, líquido y gaseoso) es el único planeta que tiene esta característica, esto es gracias a que la tierra tiene una masa idónea y la distancia con el sol es más que apropiada para esta composición.

Una función importante es mantener la temperatura de la tierra evitando cambios abruptos que impedirían un desarrollo en cualquier tipo de vida, sin la atmósfera la tierra podría llegar a alcanzar unas temperaturas de aproximadamente 75°C en el día y por la noche cerca de -130°C.

2.2 Contaminación atmosférica

La contaminación atmosférica se refiere a la presencia de sustancias en la atmósfera en una cantidad que implica molestia o riesgo para la salud de los seres vivos, estas sustancias pueden reducir la visibilidad o producir malos olores.

Llamamos contaminación atmosférica a las alteraciones que tienen efectos nocivos en los seres vivos, los principales mecanismos de contaminación atmosférica son aquellos que implican combustión como las industrias, los automóviles y las calefacciones residenciales. La contaminación atmosférica puede tener carácter local cuando los efectos ligados se sufren en las inmediaciones.

La calidad del aire que nos rodea es resultado de una combinación de factores que producen cambios en la composición y varían de un momento a otro; esto provoca un impacto local, regional y global.

Un indicador importante del deterioro de la calidad del aire es la poca visibilidad de los lugares lejanos en un paisaje. En la ciudad la contaminación la asociamos a la actividad industrial, comercial y al uso de automóviles. Sin embargo la propia naturaleza tiene sus propios generadores contaminantes, por ejemplo, las erupciones volcánicas que producen emisiones de gases, vapores y polvo. Esto dio la pauta para clasificar los contaminantes según su origen como naturales y antropogénicos (derivados de la actividad del hombre).

En la atmósfera se encuentran una serie de compuestos que contribuyen a la contaminación del aire, de los cuales se pueden diferenciar dos grupos principales:

  • Contaminantes primarios. Son vertidos directamente a la atmósfera por alguna fuente de emisión como chimeneas, automóviles, entre otros.
  • Contaminantes secundarios. Son originados en el aire como consecuencia de la transformación y reacciones químicas que sufren los contaminantes primarios en la atmósfera.

Imagen 2. Los contaminantes primarios provienen de chimeneas o automóviles.

Entonces los principales tipos de contaminantes del ambiente son los gaseosos, aparecen en diferentes concentraciones. Los más comunes son el dióxido de carbono, el monóxido de carbono, hidrocarburo, óxido de nitrógeno, óxido de azufre y ozono. El smog (niebla tóxica) es el tipo más común de contaminación del aire, se manifiesta como una condición producida por la acción de la luz solar sobre los gases de escapes de autos y fábricas.

El calentamiento global es el resultado de la contaminación atmosférica y causante de los cambios climáticos y de los desastres naturales. El brote de patologías que se consideraban en control también es una consecuencia de los factores ambientales. El deterioro de los ecosistemas ha creado una situación propicia para enfermedades que requieren de vectores que son favorecidos con los cambios climáticos y que son más resistentes a los insecticidas. La vulnerabilidad del hombre aumenta también con sus condiciones de vida.

2.3 Repercusiones de la contaminación Atmosférica

En todo el mundo la contaminación del aire se ha convertido en una problemática, sobre todo en las grandes ciudades industriales, por ejemplo, en 1952 la ciudad de Londres enfrentó un problema con la Niebla Tóxica que ocasionó la muerte de 4 millones de personas aproximadamente, en los años cincuenta gran parte de Europa reportó lluvias ácidas.

Ya hablamos de que la contaminación atmosférica se produce por todas las sustancias no deseadas que llegan a la atmósfera, lo que es un problema de la sociedad moderna, aunque esto es una característica de las ciudades, debemos hacer hincapié en que los contaminantes del aire afectan en todos los lugares.

La contaminación afecta a los ecosistemas, la caída de las partículas ácidas obstruye los poros de las hojas dificultando el proceso de fotosíntesis, detiene la degradación del suelo afectando las raíces y la nutrición de las plantas. Al acidificar el agua de los ríos, mares, lagos, lagunas y arroyos hay una disminución de peces.

Por ejemplo, el efecto invernadero, este evita que una parte del calor que recibimos del sol deje la atmósfera y vuelva al espacio, esto provoca que la superficie de la tierra se caliente.

El daño a la capa de ozono se genera principalmente por el uso de clorofluorocarbonos. El agotamiento del ozono produce niveles más altos de radiaciones UV en la tierra, con esto ponemos en peligro a plantas y animales.

Diagrama 2. Radiación solar.

Como podemos ver la contaminación atmosférica afecta de distintas maneras a los seres vivos. En los seres humano favorece las enfermedades respiratorias, los grupos más vulnerables son los niños, los ancianos y las familias que viven en extrema pobreza. Se calcula que aproximadamente 1.3 millones de personas fallecen al año por causa de la contaminación atmosférica. En las ciudades donde hay niveles más altos de contaminación las personas padecen más enfermedades cardiacas, respiratorias y cáncer de pulmón. Estamos seguros que la exposición a largo plazo favorece las complicaciones de la enfermedad.

2.4 Intervenciones para la mejora de la calidad del aire

El control de los contaminantes del medio ambiente requiere de medidas de las autoridades públicas en todos los niveles. La OMS ha dictado las Guías de la calidad del Aire que recomiendan los parámetros de calidad del aire para reducir de modo significativo los riesgos de salud.

Imagen 3. La OMS busca mejorar la calidad del aire por medio de programas.

El cometido de la OMS es vigilar y reconoce los contaminantes del aire que tienen mayor efecto negativo sobre la salud humana. El mejoramiento de la calidad del aire puede disminuir considerablemente la cantidad de personas que enferman de padecimientos respiratorio.

La aplicación de normas y reglamentos que nos ayuden a controlar las emisiones contaminantes pueden mejorar la calidad del aire, mejorar la salud y aminorar la morbilidad.

En nuestro país existen “Programas de Gestión para Mejorar la Calidad del aire”. Estos programas de gestión para mejorar la calidad del aire (ProAire) constituyen uno de los principales instrumentos desarrollados para revertir las tendencias de deterioro de la calidad del aire en las principales ciudades de México. Los ProAire incorporan medidas concretas para el abatimiento y control de las emisiones de contaminantes, se fundamentan en la relación existente entre la emisión de los contaminantes por las fuentes que los producen, el impacto que ocasionan en la calidad del aire y sobre la salud de las personas.

La LGEEPA establece que las autoridades deben ejecutar programas de reducción de emisiones contaminantes a la atmósfera provenientes de las fuentes de jurisdicción federal; esto es, la SEMARNAT en coordinación con otras dependencias del gobierno federal son responsables de implantar programas para disminuir las emisiones de las industrias de jurisdicción federal y de los vehículos automotores nuevos en planta. Así mismo, la Ley indica que corresponde a las autoridades locales elaborar programas de gestión para mejorar la calidad del aire en las entidades y someterlos a la SEMARNAT para su aprobación, así como instrumentar programas de verificación de las emisiones vehiculares.

La LGEEPA establece el enfoque de coordinación de los tres niveles de gobierno para elaborar los ProAire, ya que, si bien cada nivel de gobierno tiene sus responsabilidades claramente definidas, es necesario concurrir para establecer programas integrales con objetivos comunes y congruentes.

En México contamos con la NOM 023-SSA1-1993. Salud Ambiental. Criterios para evaluar la calidad del aire ambiente, donde se fijan los valores máximos permisibles para aquellos contaminantes que representan un riesgo comprobado en la salud humana. Los límites se establecen en base a la población de mayor riesgo.

El 08 de marzo del 2017 se presentó la Estrategia Nacional de Calidad del Aire (ENCA) por parte de la Secretaría del Medio y Recursos Naturales, es un instrumento de política pública y herramienta de planeación que orientará y coordinará acciones para controlar y prevenir la emisión y concentración de contaminantes en la atmósfera, tanto en zonas urbanas como rurales con una proyección al 2030; aquí se establecen cinco ejes, 21 estrategias y 69 líneas de acción para mejorar la calidad del aire.

Tiene como objetivo proteger la salud de la población y los ecosistemas, contribuyendo al desarrollo económico y sustentable.

Conclusiones

El hombre tiene que contribuir a mejorar la calidad del aire si no quiere una crisis ecológica a nivel mundial. El ser humano no tiene otra alternativa más que hacer frente a la situación que él mismo ha provocado y encaminar todas sus acciones a la mejora del medio ambiente.

El ser humano debe desarrollar tecnología que sea más amigable con el medio y cuyos beneficios satisfagan las necesidades de la población, esta situación debe impulsar y garantizar el bienestar de los ecosistemas, así como la salud y el futuro de las especies.

Bibliografía consultada

  • Camilloni, I & Vera, C. (2006). La Atmósfera. Agosto 2018, de Explora. Las Ciencias en el Mundo Contemporáneo Sitio web: http://www.bnm.me.gov.ar/giga1/documentos/EL002316.pdf
  • Dirección General de Calidad del Aire y RETC . (2012). Programas de Gestión para mejorar la calidad del aire. Agosto 2018, de SEMARNAT Sitio web: http://www.semarnat.gob.mx/temas/gestion-ambiental/calidad-del-aire/programas-de-gestion-para-mejorar-la-calidad-del-aire
  • Ecología. Contaminación- Medio Ambiente. Capítulo:Contaminación del aire. Editorial: Interamericana
    URL de consulta: http://www.who.int/phe/health_topics/outdoorair/databases/background_information/es/
  • http://www.semarnat.gob.mx/archivosanteriores/informacionambiental/Documents/05_serie/yelmedioambiente/5_contaminacion_v08.pdf
  • Oyarzún, M.. (2010). Contaminación aérea y sus efectos en la salud. Agosto 2018, de Rev. Chil Sitio web: https://scielo.conicyt.cl/pdf/rcher/v26n1/art04.pdf