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El aire:
propiedades
El
aire es una mezcla de gases y no un gas en sentido estricto. La
composición
y las cantidades relativas de gases que forman la atmósfera han
cambiado gradualmente a lo largo de millones de años, en la misma
medida que ha evolucionado la geografía terrestre y la vida misma.
Sin embargo, en
cuanto a nosotros concierne, el aire puede considerarse constante
tanto a lo largo del tiempo como del espacio.
El
nitrógeno
y el oxígeno son los gases predominantes y juntos constituyen el 99%
de la mezcla en volumen. Casi toda la atmósfera restante está
formada por argón y dióxido de carbono. El porcentaje total en
volumen de estos cuatro componentes, en aire seco y limpio, es del
99,99%.
El
vapor de agua suele ser el 5º componente principal del aire limpio,
en cantidades variables. Dependiendo de la temperatura y de la tasa
de evaporación
a partir de fuentes disponibles de agua, el contenido atmosférico en
vapor de agua oscila entre el 0,01 y el 5 %. Por tanto la inclusión
del porcentaje del vapor de agua disminuiría
las
concentraciones de los otros componentes atmosféricos.
Como el vapor de agua es muy permeable a la radiación solar de onda
corta, pero absorbe algo de la radiación terrestre de onda larga, su
variación con respecto al tiempo y al espacio influye de manera
importante en el balance de radiación entre la Tierra y el Sol, ello
hace que la temperatura aumente o disminuya en un momento y lugar
determinados. Los componentes menores del aire son numerosos, y
varios de ellos provienen de procesos naturales. Así el sulfuro de
hidrógeno, el dióxido de azufre y el monóxido de carbono son
vertidos a la atmósfera por la actividad volcánica. La putrefacción
de los seres vivos produce metano, amoníaco y sulfuro de hidrógeno.
Los
óxidos
de nitrógeno son producidos por descargas eléctricas durante las
tormentas, mientras que toneladas de monóxido de carbono son
generadas en los incendios forestales.
La
adición
de cualquier sustancia alterará en cierto grado las propiedades
físicas y químicas del aire puro. Por tanto, esta sustancia podrá
considerarse como un
contaminante
del mismo.
No
obstante se clasifican como contaminantes
aquellas
sustancias, que añadidas
en suficientes cantidades, causan efectos mensurables sobre los seres
vivos y/o materiales.
Un
ejemplo de contaminante, que altera las propiedades del aire es la
disminución
de la concentración del gas ozono, principalmente en la
estratosfera.
Todos
los seres vivos respiran oxígeno
y expulsan dióxido de carbono, por lo que estos gases son vitales
para cualquier forma de vida. Las plantas en la fotosíntesis
asimilan dióxido de carbono y regeneran oxígeno. Se mantiene de
esta forma un equilibrio entre los dos gases, pero si el hombre con
la combustión aumenta la proporción de dióxido de carbono vertido
a la atmósfera, se produce una alteración climática, ya que deja
pasar la radiación solar que llega a la superficie de la Tierra,
pero absorbe con gran facilidad la radiación saliente, produciéndose
el efecto
invernadero excesivo. Cálculos
recientes demuestran que la cantidad de dióxido de carbono de la
atmósfera aumenta aproximadamente un 0,5 % de su concentración
actual cada año. No está claro el efecto de este incremento sobre
la temperatura; algunas experiencias sugieren que un incremento del
10% puede elevar la temperatura media en una proporción de sólo
medio grado centígrado. No obstante, un incremento continuo puede
conducir a una modificación eventual de las zonas climáticas, con
consecuencias provechosas o no, pero en cualquier caso mucho mayores
de lo que sugiere ese pequeño cambio de la temperatura media.
En
el aire también
existen partículas de polvo suspendidas, las principales son humo,
sal, arena fina y cenizas volcánicas. Las partículas con un radio
superior a lOja no suelen ser transportadas por el viento, bien se
depositan por la acción de la gravedad o bien son arrastradas por la
lluvia. Las partículas más pequeñas permanecen suspendidas en el
aire y tienen una función vital en la formación de las nubes.
Contaminación
atmosférica
Los
contaminantes atendiendo a como se forman se dividen en primarios y
secundarios:
Los
contaminantes primarios:
Son
sustancias vertidas directamente a la atmósfera
y entre ellos se encuentran: los aerosoles, óxidos de azufre,
monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno, hidrocarburos, ozono, y
dióxido de carbono.
Los
contaminantes secundarios:
No
se vierten directamente a la atmósfera
desde los focos emisores, sino que se producen como consecuencia de
las transformaciones y reacciones químicas y fotoquímicas que
sufren los contaminantes primarios en el seno de la misma. Estos
contaminantes secundarios son los causantes del smog fotoquímico, la
lluvia acida, y la rotura de la capa de ozono.
La
calidad del aire se evalúa
por medio de los niveles
de inmisión, que
se definen como la concentración media de un contaminante presente
en el aire durante un período de tiempo determinado, es decir las
concentraciones habituales en la atmósfera de un contaminante
determinado. Los
contaminantes presentes en la atmósfera
proceden de dos tipos de fuentes emisoras:
las
naturales
(volcanes,
incendios forestales y descomposición de la materia orgánica)
antropogénicas
(transporte,
combustión de carburantes. procesos industriales, eliminación de
residuos sólidos, etc.).
La
concentración de los contaminantes en los focos se denomina niveles
de emisión y
lógicamente esta concentración es superior a la de inmisión, ya
que se produce una dispersión de los contaminantes en el aire.
Los
principales contaminantes son:
Monóxido
de carbono:
Es
un gas de vida relativamente larga y se concentra en la atmósfera,
la mayoría de él procede de fuentes naturales, como son los
procesos de descomposición bacteriana. La combustión incompleta en
los motores de explosión origina su acumulación en el aire de las
grandes ciudades.
Dióxido
de carbono:
Se
produce por la combustión
de combustibles fósiles y de biomasa vegetal. El 50% del dióxido
de carbono producido permanece en la atmósfera, el resto se combina
en los océanos (14%), o se incorpora a la biosfera (36%). Las
consecuencias del aumento de su concentración están en relación
con posibles cambios climáticos.
Óxidos
de azufre:
Son
compuestos de vida corta, debido a su alta afinidad química.
Están presentes en el aire en pequeñas cantidades en ausencia de
contaminación. Pero la combustión de carbón, de fuel y algunos
procesos metalúrgicos, han incrementado notablemente su presencia
en los últimos tiempos. En la combustión se produce primero SO2
gaseoso,
que con el curso del tiempo es convertido en SO4-2por
oxidación. Estas sustancias se encuentran entre los contaminantes
atmosféricos más activos y producen los siguientes efectos:
Formación de aerosoles, acidificación de las precipitaciones y del
agua superficial, y sedimentación en superficies y efecto
corrosivo.
Óxidos
de nitrógeno:
Se
producen en cantidades apreciables en combustiones a temperaturas
elevadas, como las de los motores de explosión.
El peróxido de nitrógeno es el más tóxico, el cual no permanece
mucho tiempo en la atmósfera ya que se transforma en ácido
nítrico, que en contacto con el amoníaco origina nitratos en forma
de aerosoles.
Hidrocarburos:
El
número
de hidrocarburos implicados en la contaminación del aire es muy
grande y la mayor parte de sus efectos son indirectos a través de
los productos formados cuando reaccionan en la atmósfera. Estos
compuestos producen radicales libres muy activos y que la reaccionar
con diversas sustancias generan el smog fotoquímico.
clorofluorocarbonados
se usan como refrigerantes, propelentes de pulverizantes y
disolventes en la producción
de espumas. Llegan inalterados a la estratosfera y por la acción de
la radiación ultravioleta, se liberan átomos de cloro que pueden
destruir el ozono, catalizando su conversión en oxígeno molecular
diatómico.
Contaminación
sonora:
el ruido es un sonido excesivo o intempestivo que puede producir
efectos fisiológicos y psicológicos no deseados sobre una persona
o grupo de ellas. La intensidad sonora es la cantidad de energía
transportada por una onda por unidad de tiempo y superficie, se mide
en decibelios. Por encima de 120 dB la sensación sonora ese hace
dolorosa. Las fuente sos múltiples, la industria, los automóviles,
aviación, construcciones y obras publicas, interior de edificios,
otras fuentes como el ocio y la diversión.
