Contaminación del Aire y del Agua: Causas, Efectos y Soluciones

MONÓXIDO DE CARBONO (CO)

Este gas es el contaminante del aire más abundante y de más amplia distribución.

ORIGEN

  • Natural: El CO presente en la atmósfera es de tipo secundario, otras fuentes son los océanos e incendios forestales.
  • Antrópico: La principal fuente es la combustión.

ELIMINACIÓN NATURAL

Se elimina mediante su oxidación en la atmósfera. Los suelos más eficaces son los que soportan una vegetación natural. En los núcleos urbanos, la eliminación de CO es muy pequeña.

EFECTOS

El CO requiere concentración muy elevada, resulta muy tóxico para el ser humano y los animales y puede causarles la muerte.

MÉTODO DE CORRECCIÓN

Se han desarrollado sistemas de reactores de escape. Los modelos básicos son el reactor de tipo térmico y el de tipo catalítico.

ÓXIDO DE NITRÓGENO (NOx)

  • El monóxido de dinitrógeno (N2O) se emite de forma natural, no es considerado contaminante.
  • El monóxido de nitrógeno (NO) es un gas tóxico, proveniente de fuentes naturales.
  • El dióxido de nitrógeno (NO2) es un gas tóxico, mayoritariamente antrópico.

ORIGEN

Se debe a la actividad bacteriana, tormentas o actividades volcánicas (naturales) y también a la combustión de carburantes fósiles, que da lugar a reacciones químicas y después al smog fotoquímico.

ELIMINACIÓN NATURAL

Se eliminan con rapidez y tienen una media de vida de 6 a 10 horas en verano y de unos días en invierno.

EFECTOS

Afectan al sistema respiratorio, dañan los materiales (tintes textiles) y favorecen las corrosiones ocultas en las estructuras metálicas.

MÉTODOS DE CORRECCIÓN

Bajar la temperatura de combustión, el O2 disponible o ambos a la vez.

DIÓXIDO DE AZUFRE (SO2)

ORIGEN

  • Natural: Es la descomposición de la materia orgánica en el medio terrestre y de los océanos.
  • Antrópico: Debido a las fuentes de combustión, el quemado de fuel y la fundición de minerales.

ELIMINACIÓN NATURAL

Se eliminan por la acción del agua de lluvia.

EFECTOS

  • Smog sulfuroso, que puede resultar muy perjudicial.
  • El SO2 produce lesiones en las plantas.
  • Sus efectos en el ser humano están relacionados con el sistema respiratorio.
  • En los materiales, el agrietamiento de pinturas, el deterioro del cuero y el papel.
  • Los líquenes.

MÉTODOS DE CORRECCIÓN

Reducción del contenido de azufre en el carbón que se quema y la eliminación de SO2.

HIDROCARBUROS (CxHy)

ORIGEN

  • Natural: Resultantes de procesos biológicos (putrefacción de materia, árboles…) o yacimientos.
  • Antrópico: Emisión de transportes, refinerías, pinturas…

ELIMINACIÓN NATURAL

Se oxidan en la propia atmósfera y dan lugar a contaminantes secundarios.

EFECTOS

Los hidrocarburos alifáticos no son peligrosos, pero los aromáticos pueden irritar las mucosas y causar lesiones. Su principal problema es la formación de O3, que índice a otros oxidantes, forman una niebla de humo, smog fotoquímico.

MÉTODOS DE CORRECCIÓN

Se pueden dar por evaporación o emisión por escape.

LAS PARTÍCULAS

Pequeños sólidos y gotitas líquidas, a mayor tamaño precipitan pronto, composición química variable y depende del origen de las partículas, según la localización resulta muy variable.

ORIGEN

  • Natural: Océanos, suelos, desiertos y erupciones volcánicas e incendios forestales.
  • Antrópico: Tienen este origen partículas muy diversas.

ELIMINACIÓN NATURAL

Se eliminan por deposición húmeda y deposición en seco.

EFECTOS

Las partículas dañan las plantas.

MÉTODOS DE CORRECCIÓN

Se basan en su captura antes de que entren en la atmósfera.

SMOG FOTOQUÍMICO

La contaminación ambiental se ha convertido en uno de los principales problemas de la actualidad. El incremento del uso del automóvil ha generado el smog fotoquímico, es un problema ambiental que se debe principalmente a la emisión de gases como el monóxido de nitrógeno y los hidrocarburos. El monóxido de nitrógeno se forma cuando el oxígeno y el nitrógeno reaccionan a altas temperaturas, esta reacción se da en los motores de automóviles. Al ser emitidos en el aire se genera dióxido de nitrógeno; el dióxido de nitrógeno se descompone por medio de la luz solar formando oxígeno atómico, este a la vez reacciona con el oxígeno molecular, dando lugar a la formación del ozono. El resultado de reacciones con la luz solar, torna el cielo de un color pardo por la presencia de dióxido de carbono, gas tóxico. La reacción entre el dióxido y monóxido de nitrógeno da lugar a la formación de un compuesto tóxico.

LLUVIA ÁCIDA

Gran parte del SO2 y el NOx que se emiten a la atmósfera retornan a la superficie de la tierra, bien en estado gaseoso cerca de los focos de emisión o bien en forma de ácidos disueltos en las gotas de lluvia. El SO2 es el más contribuyente a la acidez del agua de lluvia, ya que es más soluble que el NO2 y su oxidación es más fácil. Se puede decir que 2/3 de la acidez de origen antrópico del agua de lluvia provienen del H2SO4 y HNO3. Los NO2 y SO2 pueden mantenerse durante varios días en la atmósfera antes de transformarse en HNO3 y H2SO4, por lo que pueden recorrer grandes distancias y causar lluvia ácida en lugares muy alejados de los focos de emisión. Estas lluvias tienen un marcado carácter ácido y producen diversos efectos sobre el ecosistema:

  • Sobre los medios acuosos: La acidificación de ríos, lagos y embalses.
  • Sobre el suelo: La acidificación del terreno.
  • Sobre las plantas: La lluvia ácida actúa a través del suelo por la acción de la niebla. Las gotas ácidas que se depositan sobre las hojas provocan que se pierdan nutrientes. Los árboles dañados se vuelven vulnerables a los rigores climáticos y a distintas enfermedades y parásitos.
  • Sobre los materiales: La lluvia ácida acelera la corrosión de los metales y la erosión de las rocas.

MERISTEMO

Zonas de crecimiento de las plantas, son células pequeñas que no tienen protección, por lo que son sensibles. Las coníferas están más afectadas porque al quemar su punta ya no pueden crecer más.

CARACTERÍSTICAS DE LAS AGUAS OCEÁNICAS Y CONTINENTALES

  • Salinidad: Las sales se disuelven en agua y se concentran por evaporación.
  • Acidez: El pH de las aguas continentales y oceánicas es algo ácido.
  • Temperatura: Presentan tres zonas térmicas: epilimnion, termoclina, hipolimnion.
  • Densidad: Relación con la temperatura y composición del agua.
  • Iluminación: Depende de la intensidad y el rayo de incidencia de los rayos solares en el agua.
  • Gases: El oxígeno disuelto en el agua procede de la atmósfera.

OLAS

Movimientos ondulatorios de la superficie del mar o de los grandes lagos que se producen por el viento y se propagan en la dirección de este. Existen olas de gran tamaño llamadas tsunamis, que se deben a la energía en los fondos oceánicos por los seísmos y los volcanes. Los ascensos y descensos provocados por el oleaje poseen una enorme cantidad de energía cinética.

MAREAS

Subidas y bajadas periódicas del nivel del mar, causadas por la atracción gravitatoria que ejerce la luna. Pleamar y bajamar.

CORRIENTES MARINAS

Son cursos de agua con distintas temperaturas, salinidad o densidad, que se desplazan por el interior de los mares y océanos.

  • Corrientes superficiales: Están relacionados con vientos constantes y con la rotación de la tierra. En grandes cuencas oceánicas se forman flujos circulares, debido al efecto Coriolis. En ocasiones puede dar lugar a anomalías, FENÓMENO DEL NIÑO, comienza con una fuerte caída en la fuerza de los vientos alisios que corren por la superficie del océano, se detiene el sistema de circulación del aire, las aguas de la superficie del océano ya no son desplazadas de este a oeste y por tanto empiezan a moverse hacia América del Sur, esas aguas templadas empiezan a acumularse en las costas de Sudamérica, el aire caliente y húmedo se eleva y comienza a caer causando precipitaciones en Perú y Ecuador, mientras que en las costas de Indonesia y el norte de Australia la temperatura de las aguas ha bajado dando paso a un clima más frío y seco o incluso sequía, este fenómeno ocurre con una frecuencia irregular, normalmente de 3 a 5 años.
  • Corrientes profundas: Características de latitudes altas, se producen por la diferencia de densidad y temperatura. AFLORAMIENTOS: Las zonas donde ascienden las corrientes profundas, por debajo de la termoclina, con nutrientes que van a hacer desarrollarse la cadena trófica.

RÍOS

Corrientes permanentes de agua superficial, la desembocadura tiene lugar en el mar y algunos lagos o cuencas. Las aguas de los ríos proceden de las lluvias, glaciares o ambos y están relacionados con los acuíferos subterráneos, de modo que pueden cederles agua, ríos afluentes, o recibirla de ellos, ríos efluentes. La cuenca de los ríos puede tener en cuenta:

  • La dinámica del propio río.
  • El efecto que producirá en las riberas.
  • Las consecuencias sobre los acuíferos subterráneos.
  • Las interrelaciones entre todos los elementos del sistema.

Donde se recoge el agua caída de las precipitaciones: cuenca hidrográfica. El canal natural por donde discurre el río: cauce. La energía de un río depende de la velocidad de la corriente y esta influida por la pendiente. TIEMPO DE RESPUESTA: El tiempo que transcurre entre el momento en el que se han recogido la mitad de las precipitaciones y el máximo caudal que pasa por un punto del cauce.

AGUAS SUBTERRÁNEAS

Su origen es la infiltración, tiene una capacidad lenta de renovación. Existen acuíferos confinados, libres, colgados y fósiles. INTRUSIÓN SALINA: Proceso por el cual los acuíferos costeros están conectados con el agua del mar. Esto supone que el agua salada procedente del mar, fluye hasta el subsuelo continental mezclándose con las reservas de agua dulce. Este proceso se debe a la mayor densidad del agua del mar que el agua salada.

AGUA

Participa en todos los procesos geológicos y está siempre presente en la composición de todos los organismos. Dos tipos de recursos híbridos:

  • Las aguas superficiales: mares, ríos, arroyos…
  • Las aguas subterráneas: en el subsuelo.

USOS CONSUMIDORES DEL AGUA:

Gastan el agua.

  • Uso urbano: El agua de uso urbano cubre las necesidades de los municipios y las viviendas.
  • Uso agrícola y ganadero: La producción agrícola consume muchísima agua y en las explotaciones ganaderas se necesita mucha agua.
  • Uso industrial: Son muy variados.

USOS NO CONSUMIDORES DEL AGUA:

  • Uso recreativo: Tiene cada vez más importancia, baño, pesca…
  • Uso como hábitat de muchos seres vivos.
  • Uso para producir energía hidroeléctrica.
  • Uso para el transporte: El transporte por canales y ríos.

El problema del agua es la contaminación que en ella se produce, se espera disminuir el consumo del agua en los procesos productivos.

GESTIÓN DEL AGUA

Debe realizarse con medidas generales, técnicas y políticas.

MEDIDAS DE CARÁCTER GENERAL

  • En el medio urbano, agrícola e industrial.
  • En las ciudades es importante llevar un buen mantenimiento de las tuberías de distribución.
  • La agricultura es el sector productivo que derrocha más agua, se deben emplear sistemas de riego ahorradores y eficaces.
  • Es importante la reutilización del agua usada y sacarle provecho y la regulación natural, favoreciendo la formación de suelos y conservando la vegetación.

MEDIDAS TÉCNICAS

  • Las presas: Muros artificiales en cauces de ríos para regular su caudal.
  • Pozos y sondeos: Proporcionar agua de calidad para cualquier uso.
  • Los canales y trasvases: Conducciones que comunican lugares donde se consume agua con las regiones donde es más abundante. El trasvase es fuente de conflictos por los canales.
  • La desalación: Aumentar los recursos hídricos.
  • La reforestación: Mejorar los recursos hídricos.

MEDIDAS POLÍTICAS

Atender demandas urbanas, agrícolas, industriales, recreativas… En los países desarrollados existen leyes muy estrictas que regulan la contaminación, pero se trasladan a otras en vías de desarrollo, donde no existen normativas ni sufren sanciones.

CONTAMINACIÓN DEL AGUA

SEGÚN SU ORIGEN

  • Contaminación antrópica: Por las actividades agrícolas, ganaderas, industriales o el uso urbano del agua.
  • Contaminación natural: Causada por los seres vivos, los volcanes o la actividad atmosférica sin intervención del ser humano.

SEGÚN LA NATURALEZA DE LOS CONTAMINANTES

  • Contaminación física: El agua arrastra partículas en suspensión.
  • Contaminación química: Orgánicos, biomoléculas e inorgánicos, sales.
  • Contaminación biológica: Materiales orgánicos y organismos patógenos.

SEGÚN SU LOCALIZACIÓN

  • Contaminación puntual y difusa.

SEGÚN SU EVOLUCIÓN

  • Contaminación biodegradable y no biodegradable.

SEGÚN EL MEDIO EN EL QUE SE PRODUCE

  • Contaminación marina, de aguas superficiales y de aguas subterráneas.

ZCIT (Zona de Convergencia Intertropical)

Región donde se convergen los vientos alisios del hemisferio norte con los del hemisferio sur. Ancho cinturón de baja presión constituido por corrientes de aire ascendente, donde convergen grandes masas de aire cálido y húmedo provenientes del norte y sur de la zona intertropical.

SMOG SULFUROSO

Aparece en lugares donde se da la quema de carbón, da lugar a la producción de lluvia ácida cuando el smog fotoquímico asciende y se junta con el H2O en vapor disuelto en nubes. El mayor consumo de carbón da lugar a centrales térmicas. La producción de contaminantes en una zona que afecta a otra. Contaminación local, producida por smog sulfuroso, que da lugar a niebla térmica.

DIFERENCIA ENTRE OZONO ESTRATOSFÉRICO Y OZONO TROPOSFÉRICO

El ozono estratosférico actúa de forma beneficiosa absorbiendo radiaciones ultravioletas provenientes del sol y evitando que lleguen a la superficie terrestre, en cambio el ozono troposférico actúa como un contaminante atmosférico por sus efectos nocivos sobre el medio, tiene alta capacidad de reaccionar y dando lugar a contaminantes primarios que llevan contaminantes secundarios.