Contaminantes primarios
Los aerosoles
El término aerosol o partícula se utiliza a veces indistintamente, ya que los aerosoles atmosféricos se definen como «dispersiones de sustancias sólidas o líquidas en el aire».
Las propiedades de los aerosoles que más afectan a los proceso de contaminación atmosférica son el tamaño de sus partículas, la forma y la composición química. El tamaño de las partículas oscila entre 1 y 1000 micras, aunque existen algunas muy especiales fuera de estos límites. En la atmósfera, las partículas de tamaño inferior a 1 micra realizan movimientos al azar, produciendo choques entre ellas que dan lugar a agregados de mayor tamaño en un proceso denominado coagulación.
Las partículas de tamaños comprendidos entre 1 y 10 micras tienden a formar suspensiones mecánicamente estables en el aire, por lo que reciben el nombre de «materia en suspensión», pudiendo ser trasladados a grandes distancias por la acción de los vientos. Las partículas mayores de 10 micras permanecen en suspensión en el aire durante periodos de tiempo relativamente cortos por lo que se las conoce como «materia sedimentable»; sus efectos son más acusados en las proximidades de las fuentes que las emiten. El tamaño de las partículas es un factor muy importante en la determinación tanto de los efectos que producen como de las áreas afectadas, ya que establece su tiempo de permanencia en la atmósfera y la facilidad con que se introducen en las vías respiratorias profundas.
La composición química varía mucho de unas partículas a otras, dependiendo fundamentalmente de su origen. Así las partículas de polvo procedentes del suelo contienen, principalmente, compuestos de calcio, aluminio y silicio. El humo procedente de la combustión del carbón, petróleo, madera y residuos domésticos contiene muchos compuestos orgánicos, al igual que los insecticidas y algunos productos procedentes de la fabricación de alimentos y de la industria química. En la combustión del carbón y gasolinas se liberan metales pesados que pasan a formar parte de las partículas liberadas a la atmósfera, generalmente en forma de óxidos metálicos.
Las partículas pueden clasificarse, atendiendo a su tamaño y composición, en:
| Denominación | Composición |
|---|---|
| Núcleos de Aitken | Partículas con menos de 1 micra de diámetro. |
| Partículas medias (en suspensión) | Partículas con un diámetro comprendido entre 1 y 10 micras. |
| Partículas sedimentables | Partículas con diámetro superior a 10 micras. |
| Polvos | Partículas sólidas de origen mineral o materia sólida dispersada por el aire. |
| Humos industriales | Partículas sólidas o líquidas debidas a la volatización de metales, seguida o no de su oxidación por el aire o condensación de vapores. |
| Humos de combustión | Humos debidos a proceso de combustión, constituidos por partículas de carbono y de hidrocarburos no quemados y cenizas volantes. |
Los óxidos de azufre (SOx)
El óxido de azufre que se emite a la atmósfera en mayores cantidades es el anhídrido sulfuroso (SO2), y en menor proporción, que no rebasa el 1 ó el 2 por ciento del anterior, el anhídrido sulfúrico (SO3).
El SO2 es un gas incoloro, de olor picante e irritante en concentraciones superiores a 3 ppm. Es 2.2 veces más pesado que el aire, a pesar de lo cual se desplaza rápidamente en la atmósfera, siendo un gas bastante estable. El SO3 es un gas incoloro y muy reactivo que condensa fácilmente; en condiciones normales, no se encuentra en la atmósfera, ya que reacciona rápidamente con el agua atmosférica, formando ácido sulfúrico.
La combustión de cualquier sustancia que contenga azufre produce emisiones de SO2 y SO3; la cantidad de SO3 producida depende de las condiciones de la reacción, especialmente de la temperatura, oscilando entre 1 y 10 por ciento de los SOx producidos.
Un mecanismo de formación de SOx podría ser:
S + O2 —> SO2
2 SO2 + O2 —> 2 SO3
La segunda reacción se produce en pequeña escala y tiene lugar muy lentamente, a la temperatura de la atmósfera, siendo favorecida por la acción de catalizadores. El efecto neto es que la emisión de los SOx se realiza fundamentalmente en forma de SO2.
El monóxido de carbono (CO)
El monóxido de carbono es el contaminante del aire más abundante en la capa inferior de la atmósfera, sobre todo en el entorno de las grandes ciudades. Es un gas incoloro, inodoro e insípido y su punto de ebullición es de -192° C. Presenta una densidad del 96.5 por ciento de la del aire, siendo un gas muy ligero que no es apreciablemente soluble en agua. Es inflamable y arde con llama azul, aunque no mantiene la combustión.
El CO se produce generalmente como resultado de alguno de los siguientes procesos químicos:
- Combustión incompleta del carbono.
- Reacción a elevada temperatura entre el CO2 y materiales que tienen carbono.
- Disociación del CO2 a altas temperaturas.
- Oxidación atmosférica del metano (CH4 procedente de la fermentación anaerobia (sin aire) de la materia orgánica.
- Proceso de producción y degradación de la clorofila en las plantas.
Los principales problemas de contaminación atmosférica por CO son debidos a la combustión incompleta de carburantes en los automóviles.
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