4. Recursos energètics de l'atmosfera
5.1. Contaminació de l'aire
5.2. Dispersió dels contaminants
5.3. Efectes dels contaminants
5.3.1. Efectes locals
5.4.1. Accions front a la contaminació atmosfèrica
Anomenem risc a qualsevol condició, procés o esdeveniment que puga causar ferides, malalties, pèrdues econòmiques o danys al medi ambient
El règim pluviomètric de la Mediterrània Occidental afavoreix la presència d’episodis extrems amb una relativa freqüència i intensitat. És a dir, tant les sequeres com les inundacions esdevenen riscos climàtics perque la seva presència ultrapassa els llindars de tolerància de les societats instal·lades a la regió.Si bé les innovacions tecnològiques permeten ampliar aquests llindars, també és cert que determinades actituds o actuacions poden generar efectes claraments contraris. Altrament, el comportament natural de les variables físiques porta l’aparició d’episodis extrems. El coneixement més acurat possible d’aquests, mitjantçant registres instrumentals o documents històrics en climatologia històrica, ofereix la possibilitat de gestionar el riscs quan succeeix, preveure i pal.liar els seus efectes i, en definitiva, permetre un desenvolupament sostenible en convivència amb la natura i les seves manifestacions.
3.1 La sequera
La sequera per si mateixa és un risc de difícil identificació i caracterització: és la manca persistent de precipitació. Només és perceptible quan la acumulació del dèficit comença a produir danys. En canvi és el risc climàtic d’efectes més greus a les comunitats de l’àmbit mediterrani, tant per la seva freqüència com per l’extensió geogràfica dels seus efectes.
No és necessari entrar en anàlisis detingudes del causant de les sequeres prolongades a la Mediterrània Occidental: una presència anòmalament persistent de grans centres d’acció anticiclònics sobre l’Atlàntic Nord o Centreeuropa que obliga a les depresions atlàntiques a fer recorreguts molt allunyats de les nostres latituds. La pluja aleshores resta minvada i depenent quasi exclusivament de les precipitacions esporàdiques generades pel pas d’alguna borrasca i per l’activitat convectiva originada o alimentada per la pròpia mar Mediterrània.
3.2. Les onades de fred
L’àmbit mediterrani sembla un niu de riscos climàtics. L’assortiment de riscos d’origen hídric que pateix la Mediterrània es veu acompanyat de problemes tèrmics. Les invasions de masses d’aire calent, provinents d’Àfrica, semblen lògiques atesa la nostra proximitat al continent “sense fred”. Però en altres circumstàncies (forta depresió a la Mediterrània Occidental i un anticicló estàtic al nord de les Illes Britàniques), les masses d’aire més pesants i fredes de l’interior del continent euroasiàtic poden arribar fins les nostres latituds (fig. 22). Aquestes adveccions d’aire fred no són inhabituals. Es coneixen bé: tenen una durada de entre 5 i 10 dies aproximadament. Els seus impactes sense esdevenir molt greus, afecten especialment els conreus poc habituats al fred i la vida quotidiana de poblacions poc fetes al rigor siberià. La durada curta i la cruesa relativa juguen a favor.
3.3. Les inundacions
Els aiguats intensos sovint depassen la capacitat de les xarxes de drenatge naturals. Llavors, rius, torrents i rieres veuen desbordar les seves lleres amb inundacions que ocasionen danys greus i destruccions a les poblacions properes. Els exemples que ofereix la climatologia històrica són esfereidors. Els àrabs ja coneixien bé el Xúquer (que vol dir el destructor) i les seues cròniques parlen de greus inundacions. Per als valencians actuals encara estan fresques les riuades de 1957 o la pantanada de 1982.
A nivell del País Valencià, els principals episodis de pluges torrencials són degudes a temporals de llevant, allò que ara es diu “gota freda”. La gota freda és una borrasca molt especial d’aire fred, situada a gran altura, per la qual cosa no es pot reconeixer en els mapes de superfície on hi ha una situació anticiclònica. S’origina quean una massa d’aire fred se separa del corrent polar. Explicarem breument quines són les condicions necessàries que a que es done aquesta situació:
+ En superfície, un nucli de baixes pressions al sud del territori i un anticicló sobre Europa. Aquesta disposició genera uns vents de component E que molilitza aire humit i calent des del Mediterrani
+ En altura un embossament d’aire fred. Això fa que l’aire humit i calent de superfície puga ascendre més fàcilment sense necessitat de reforç orogràfic.
+ Aquestes situacions es donen preferentment en la tardor, quan la temperatura de l’aigua del Mediterrània és molt elevada i poden aparèixer masses d’aire fred procedent de zones polars
Fig.25: Esquerra; aparició d’una bossa d’aire fred dreta: Influència orografia
Fig. 26: Situació afavoridora de pluges al PV
3.4. Tempestes
Es tracta de perturbacions atmosfèriques acompanyades de llanps, trons i raigs que produeixen núvols de desenvolupament vertical (cúmulonimbes) que deixen abundants plugesi, sovint, calamarsa. Produeixen importants pèrdues econòmiques (collites, incendis, inundacions) i també humanes.
3.5. Tornados i huracans
Un tornado és un vòrtex o remolí de reduïda extensió horitzontal i gran intensitat que es perllonga cap a baix des de la base d'un núvol de tempesta (cumulo-nimbe)
Es pot observar a primera vista un núvol giratori en forma d'embut que s'estén des de la base del núvol que li va donar origen. El seu color pot ser blanc, o gris clar mentre roman suspès del núvol mare , però en fer contacte amb la terra pren color gris fosc o negre a causa del pols i enderrocs que són succionats del sòl .
L'acció combinada de la força del vent giratori que pot sobrepassar els 500 km/h i la diferència de pressió que exerceix en àrees molt localitzades, sumades a les intenses pluges, la calamarsa i els raigs, poden arribar a ser devastadors.
Fig.27: Imatge d’un tornado
Un huracà és una violenta tempesta que es forma en els oceans tropicals, caracteritzada per un intens centre de baixa pressió, envoltat de bandes nuvoloses disposades en forma d'espiral que giren al voltant del seu centre (ull de l'huracà) en sentit de les agulles del rellotge en l'Hemisferi Sud i en contra de les agulles del rellotge en l'hemisferi Nord, produint vents que sobrepassen els 120 km/h i provocant pluges torrencials.
Es formen entre els 5º i els 15º de latitud, a banda i banda de l'Equador on la Força de Coriolis és suficientment forta perquè s'inicie el moviment de rotació. Generalment es dissipen quan arriben a terra o aigües més fredes. La font d'energia és la calor latent provocada per la condensació del vapor d'aigua. Per tant es requereix que la temperatura de l'aigua siga superior als 27ºC.
Els mals majors són produïts per les inundacions que provoquen les intenses pluges i les ones que penetren i assoten les zones costaneres. Es produeix a més un augment del nivell del mar en la zona propera al centre de l'huracà.
Es formen en latituds compreses entre 5º i 15º
La velocitat del vent oscil·la entre els 120 i 240 km/h
4. Recursos energètics de l’atmosfera
Es poden considerar recursos energètics vinculats a l’atmosfera l’energia solar i l’energia eòlica. Els estudiarem en un tema posterior
Estudiarem ací la contaminació atmosfèrica, constituïda conjuntament per la contaminació de l’aire i la contaminació sonora i lumínica
5.1. Contaminació de l’aire
El què anomenem comunament aire és el conjunt de gasos que forma l'atmosfera terrestre. En les capes més baixes, aquests gasos formen una barreja homogènia que es composa essencialment de N2 (78%), d'O2 (21%), d'Ar (0,94%) i de CO2 (0,03%). La resta fins arribar al 100% es composa d'altres gasos, que hi són presents en menor quantitat. Aquests percentatges corresponen a una atmosfera neta; però l'atmosfera sovint és alterada per la introducció de gasos i partícules que provenen de fonts naturals, com és el cas de la pols que arrossega el vent, de les partícules que són producte dels incendis forestals i de les erupcions volcàniques. I l'acció de l'home també pot alterar la composició de l'atmosfera.
Des de l'inici de l'existència dels humans fins fa aproximadament dos segles, la incidència humana sobre l'atmosfera va ser gairebé insignificant. Però el creixement demogràfic dels últims dos-cents anys i sobretot la industrialització i l'acceleració de l'explotació dels recursos que han caracteritzat els segles XIX i XX han fet incrementar espectacularment l'efecte perturbador de l'activitat humana sobre l'aire. L’aire no és un recurs il·limitat, sinó un bé limitat que hem d’utilitzar evitant alteracions en la seua qualitat els quals, en interferir en el ritme normal dels cicles biogeoquímics (desl quals formen part aquests gasos) i en els seus mecanismes d’autoregulació, posen en perill l’equilibri biològic del Sistema Terra.
Tècnicament es parla de contaminació de l'aire quan es produeix un alliberament a l'atmosfera de substàncies que fins aquell moment no hi eren presents o quan es dóna un increment de la seva concentració pel damunt dels nivells considerats normals. Diem que l'atmosfera està contaminada quan aquestes substàncies produeixen efectes perjudicials sobre els humans, els animals, els vegetals, els materials i el sistema atmosfèric.
El nombre de substàncies que poden contaminar l'aire és quasi infinit, però de fet els pol·lucionants més freqüents són més aviat pocs. Alguns són d'orígen natural (volcans, erosió de l'escorça terrestre, etc.) i altres d'orígen artificial, fruit de l'activitat humana. Tant uns com els altres es classifiquen en dos grups:
* Els contaminants primaris són els més abundants i són els evacuats directament a l'atmosfera per xemeneies, automòbils, etc.
* Els contaminants secundaris s'originen de la interacció química entre els contaminants primaris i els components naturals de l'atmosfera
5.1.1. Tipus de contaminants
5.1.1.1 Principals contaminants primaris
Compostos de sofre.
Provenen bàsicament de la combustió de petroli i carbó per a la producció d'energia elèctrica en les centrals tèrmiques i de processos industrials com la refineria del petroli. L'inici de la seva problemàtica com a contaminants atmosfèrics es troba en el descobriment del carbó com a font energètica. La seva combustió generava tota una sèrie de gasos residuals altament tòxics. Des de llavors, els seus nivells d'immissió han anat augmentant.
Són els principals responsables dels fenòmens d'acidificació i pluja àcida, en reaccionar amb altres constituents atmosfèrics per a generar H2SO4 dissolt en aigua, que dóna lloc, junt a altres àcids com el nítric, a la pluja, la neu i la boira àcides. Provoquen en conseqüència impactes molt diversos:
* Impacte sobre el patrimoni artístic, en malmetre i corroir els materials.
* Acidificació de les aigües: impacte sobre la fauna aquàtica, perquè augmenta la solubilitat dels metalls pesants (mercuri, alumini, manganès, plom i zinc) en disminuir el pH de les aigües.
* En humans són gasos altament irritants que afecten especialment al sistema respiratori i als ulls. En concentracions elevades poden provocar problemes pulmonars greus que poden tenir com a última conseqüència la mort.
Òxids de nitrogen (NO, NO2).
Són agents contribuents al canvi climàtic i responsables també, dels fenòmens d'acidificació i pluja àcida, en reaccionar amb altres constituents atmosfèrics per a generar HNO3 dissolt en aigua, que dóna lloc, junt a altres àcids com el sulfúric, a la pluja, la neu i la boira àcides.
El seu origen antropogènic prové principalment dels processos de combustió a altes temperatures, l'activitat dels vehicles i altres emissions industrials. En ambients urbans el més abundant és el monòxid. En humans són gasos altament irritants que afecten especialment al sistema respiratori i als ulls. En concentracions elevades poden provocar problemes pulmonars greus que poden tenir com a última conseqüència la mort.
CO monòxid de carboni
Participa en les reaccions de la destrucció de l'ozó a l'estratosfera i participa en l'efecte hivernacle absorbint els raigs infrarojos. A la troposfera es combina amb els radicals hidroxil per a donar CO2 i H.
A més a més, és un dels agents principals causants de la contaminació urbana que any rere any provoca estralls en la salut pública, degut a l'augment del número de casos de malalties respiratòries, càncers, malalties circulatòries i morts prematures. El seu mecanisme d'acció és competir i desplaçar a l'oxigen en la seva unió a la hemoglobina, ja que hi té una afinitat molt superior, provocant d'aquesta manera la mort per asfíxia. Addicionalment, també genera un fort impacte sobre el patrimoni artístic.
CO2, diòxid de carboni
El seu origen antropogènic prové principalment de la producció i el consum dels combustibles fòssils i en menys grau, però no menys important, al canvi d'usos del sòl, que ha disminuït la superfície verda amb capacitat per absorbir-lo a través de la fotosíntesis, en les últimes dècades.
És un dels agents principals que contribueixen al canvi climàtic, perquè absorbeix la radiació infraroja que la Terra retorna a l'atmosfera. El seu augment genera l'acumulació de calor a les primeres capes de l'atmosfera provocant l'escalfament del planeta. També contribueix en la disminució de la capa d'ozó. Aquests fenòmens tenen una sèrie de conseqüències a escala global com poden ser:
* Augment de la temperatura planetària: conseqüències sobre les espècies animals i vegetals, en haver de desplaçar-se per a poder sobreviure l'escalfament.
* Augment del nivell del mar: pèrdua de sòl habitable i desplaçament dels assentaments costaners.
* Alteració climàtica: inundacions, augment de la freqüència de tempestes no localitzades, salat de l'aigua dolça, malbaratament de les collites per incertesa climàtica.
Metalls pesants: Plom
Són elements químics de massa atòmica i densitat elevades presents a l’atmosfera com a partícules. El més important és el plom. Les seves fonts principals a nivell industrial són la mineria, la refinació, la fundició i els residus. La major part de la producció mundial del plom és utilitzada en la indústria de l'automòbil per a la fabricació de bateries i antidetonants per gasolina.
És una substància no biodegradable, que afecta als humans a través de la ingesta dels aliments, a través de l'aigua de consum o per inhalació. La seva dispersió és relativament fàcil a través del vent en forma de pols finíssima. La seva principal característica toxicològica és la neurotoxicitat, perquè actua com a inhibidor de l'activitat enzimàtica.
La seva incorporació al metabolisme de les plantes és també significativa, especialment en zones al voltant de carreteres o indústries, provocant els mateixos problemes de creixement que en humans.
Pols (partícules sedimentables i en suspensió), fibres de vidre i fibres minerals.
Inclouen milers de diferents tipus de partícules sòlides de mida molt petita i que romanen en l'atmosfera durant un llarg període de temps. hi ha partícules d'origen natural (com pols, sutge, pol·len) i també de l'activitat antròpica, fonamentalment dels processos de combustió ( plom, arsènic, cadmi, nitrats i sulfats).
Són responsables entre altres coses, de la contaminació atmosfèrica urbana amb els consegüents efectes sobre la salut, provocats per la facilitat d'inhalació especialment de les fraccions més fines. En general però, la seva problemàtica és la derivada de cada cas particular.
Fums.
Responsables principalment, de la contaminació atmosfèrica urbana amb els consegüents efectes sobre la salut. La seva principal característica ambiental és la formació de boires . Exemples coneguts seien els fums de les traques de les falles o el fum originat per la crema de la palla de l'arrós en l'albufera)
Hidrocarburs
Els hidrocarburs són components orgànics que contenen C i H. Els hidrocarburs de cadena curta són gasos que s’originen de forma natural en processos de descomposició anaeròbica (CH4) i també té origen antropogènic (industries del petroli, etc). Participen de manera important en els processos d’oxidació fotoquímica
Compostos orgànics volàtils (VOCs) i CFCs.
En especial el tetraclorur de carboni i el tricloretà. Són responsables de fenòmens d'acidificació i de la pluja àcida, destrueixen les molècules d'ozó i contribueixen a l'aparició de l'smog fotoquímic. Formen part també de la química estratosfèrica generant radicals i altres espècies contaminants com CO o NO2
En general, no existeix encara una definició per als VOCs mundialment acceptada; no obstant això, es pot considerar que són tots aquells compostos que tenen una pressió de vapor superior a 10-2 kPa. Industrialment tenen molta importància ja que la seva producció anual és molt alta. Indústries com la del petroli o els plàstics es basen en aquestes substàncies. S'usen com a dissolvents, en pintures i vernissos, en el tractament de productes de fusteria i en el de molts altres productes de consum.
L'exposició humana es basa principalment en la seva inhalació. Els continguts que se'n poden trobar a l'aigua, el menjar o altres begudes són poc significatius en comparació. D'entre els efectes crònics que poden produir destaca el càncer; per exemple, exposicions prolongades a benzè poden causar leucèmia en els treballadors de la indústria del cautxú. Com a efectes d'intoxicacions agudes es poden destacar algunes alteracions del sistema nerviós central i una important reactivitat dèrmica.
Els CFCs són compostos químicament inerts però de llarga vida, emesos antropogènicament des de la superfície de la terra com a resultat de la producció i el consum dels aerosols, dels sistemes de refrigeració industrials, de la producció d'escumes, i dels seu ús com a dissolvents per a la neteja de mecanismes electrònics. Tenen tendència a agafar altituds elevades que els duen fins a l'estratosfera on causen l'impacte ambiental. En aquesta capa de l'atmosfera, resten sotmesos a radiació de certa freqüència (ultraviolats) que els fa reaccionar, donant-los un paper molt important en el procés de destrucció de l'ozó:
Per cada àtom de clor llançat a l'atmosfera a través per aquests gasos poden destruir-se fins a 100.000 molècules d'ozó, abans que quedi atrapat en una forma menys reactiva i passe a la troposfera on resta inert.
Per la seva banda, els compostos bromats com el bromur de metil, provinents de substàncies fumigants o d'additius de materials retardants del foc usats principalment en extintors, també hi contribueixen en generar a l'estratosfera BrO que entra en contacte amb els òxids de clor, donant com a resultat la destrucció de les molècules d'ozó.
L'inici de la lluita contra aquests compostos s'origina amb el Protocol de Montreal signat al 1987 per 11 països, que representaven les dues terceres parts del consum de CFCs i halons mundials. En la revisió del protocol l'any 1990, es redactà un document on s'acordava congelar, reduir i eliminar-ne les emissions, de tal forma que al 1993 havia d'haver-se reduït en un 20% la seva producció i consum; al 1995, en un 50% i al 2000, en un 100%;
5.1.1.2. Contaminants secundaris
S’originen a partir dels primers a través de reaccions químiques que tenen lloc a l’atmosfera. Els més importants són el SO3, NO3, H2SO4, O3 i el PAN (nitrat de peroxiacetil).
El radical hidroxil (-OH-) és la substància que serveix de motor en la majoria d’aquests processos tropsfèrics, ja que produeixen l’oxidació de la majorria dels components minoritaris presents en aquesta regió de l’atmosfera (CH4, òxids de sofre i nitrogen i composts orgànics).
La principal font de generació de radicals hidroxil és l’ozó. Tot i que aquest es troba fonamentalment a l’estratosfera, una certa quantitat pot travessar la tropopausa com a resultat de la dinàmica atmosfèrica. També pot aparéixer a partir del cicle fotolític del NO2:
NO2 + llum = NO + O; O + O2=O3
Problemes ocasionats per l'O3 troposfèric
Una vegada a l’troposfera, l’ozó pot ser fotodissociat produint oxigen molecular (O2) i un àtom d’oxogen (O) molt reactiu que provoca la dissociació de l’aigua, generant radicals hidroxils
A més dels òxids de nitrogen, existeix a l’atmosfera una altra molècula, el nitrat de peroxiacetil (PAN) que es forma per combinació de NO2 i un radical peroxiacetil
La contaminació de l'aire a les ciutats : l'esmog fotoquímic
A les ciutats i als llocs on es concentra la indústria, les combustions per obtenir energia són múltiples, el moviment de cotxes i camions per transportar gent i mercaderies és molt gran i, a més, es produeixen moltes altres emissions a l'atmosfera com a resultat d'aquesta activitat.Tots els materials emesos es troben a l'atmosfera on es produeixen diverses reaccions entre tots ells. En els moments de més calma atmosfèrica és quan més temps hi ha per aquestes reaccions. L'energia solar afavoreix aquestes reaccions a l'igual que la presència de partícules a l'aire (incloses les gotetes d'aigua) que actuen de catalitzadors.
Com a resultat de tot plegat es produeix el que es coneix com a smog (boira) fotoquímic . De forma senzilla l'smog es pot definir com: smog = molts cotxes + llum del Sol = llàgrimes
L'smog produeix irritació de les mucoses, per això origina problemes respiratoris i, en condicions extremes, pot causar malalties greus i, fins i tot, la mort. Els efectes de l'smog es deuen no solament als contaminants primaris (és a dir, els emesos per l'activitat de l'home) sinó molt especialment als contaminants secundaris (és a dir als que es formen com a resultat de les reaccions químiques que es produeixen a l'atmosfera). Entre aquests contaminants secundaris es troben substàncies com els formols, els aldèhids, l'ozó o els nitrats de peroxiacil, totes elles substàncies formades per reaccions d'oxidació i responsables dels problemes respiratoris i inflamatoris de l'aire urbà contaminat.
Els elements claus de l'smog, a més de les emissions esmentades, són la llum solar, les partícules i els òxids de nitrogen. L'smog es produeix per oxidació dels contaminants primaris i aquesta oxidació es fa sobretot pels radicals oxigen que es produeixen a les reaccions fotoquímiques que tenen com a origen els òxids de nitrogen. A continuació teniu un esquema molt senzill de la generació dels contaminants secundaris.
L'smog es produeix durant el dia en moments de forta insolació i quan el trànsit és elevat (molta emissió d'hidrocarburs, per exemple la benzina que s'evapora dels dipòsits dels cotxes i de les benzineres), la generació de contaminants secundaris és màxima a finals del matí o principis de la vesprada. Després, en disminuir la radiació solar i anar-se consumint els contaminants secundaris (són compostos inestables) va disminuint la seva quantitat. A la nit, en no haver-hi radiació, va desapareixent l'smog degut als contaminants secundaris i es regenera la situació inicial. A l'endemà recomença el procés.
Si fa vent la intensitat i importància dels efectes de l'smog disminueixen; si l'aire resta en calma molt de temps, l'efecte de l'smog pot ser molt greu. A les ciutats costaneres amb brises marines que van de mar a terra i viceversa, la formació de l'smog es veu poc afavorida i es dóna en moments que aquestes brises són poc importants (a l'hivern a Barcelona, per exemple). En ciutats situades en fondals on l'aire es pot estancar molt de temps l'smog pot ser greu i persistent (Mèxic capital o Madrid).
L'smog és un fenomen que pot afectar de manera important la salut de les persones i, per això, a més de ser relativament ben conegut, es coneix la manera de solucionar-lo. Es tracta simplement de què l'emissió de contaminants primaris siga la mínima possible. Això es pot aconseguir disminuint les emissions industrials, els nivells de cotxes circulants o el tipus de les emissions.
Les principals conseqüències de la boira fotoquímica sobre les persones són les irritacions de les mucoses i els ulls i l'envelliment prematur dels pulmons. També ataca diversos materials, alterant greument les façanes dels edificis (mal de la pedra). Els pitjors efectes tenen lloc en els vegetals, els quals resulten greument danyats. Aquesta és la causa de la degradació de gran quantitat de boscos en la zona septentrional del País València i sud d'Aragó.
En ser un problema local i afectar la salut humana, l'smog és un problema que es soluciona a la majoria de llocs on és present, a diferència dels problemes regionals o globals més complicats de solucionar ja que requereixen mesures que afecten a molta gent de països diversos. A Londres, per tal d'evitar els efectes de la boira contaminant (la famosa boira de les pel·lícules de Sherlock Holmes), es va canviar el tipus de combustible usat a la calefacció (carbó) i això a tingut com resultat que avui en dia la boira no siga actualment un fenomen habitual en aquesta ciutat. A Los Angeles, per evitar l'smog, s'ha restringit la circulació de cotxes en certes parts de la ciutat i es pretén fer un canvi progressiu de cotxes de motor de combustió a cotxes elèctrics. A la ciutat de Mèxic, els cotxes poden circular uns dies si i altres no, segons les condicions atmosfèriques. A Barcelona en funció de les anàlisis de partícules i fums de l'aire, pot arribar-se a restringir el trànsit de certes àrees de la ciutat si hi ha perill de què augmenti la concentració de contaminants secundaris.
Fig. 31: Boira fotoquímica
5.1.2. Dispersió dels contaminants
L’atmosfera, com a conseqüència de la seua pròpia dinàmica, té una gran capacitat difusora de les partícules contaminants. Existeixen tota una sèrie de variables que poden agreujar els problemes de la contaminació
Primer de tot es produeix l’emissió del contaminant. El nivell d’emissió d’un contaminant és la quantitat de contaminant vessada en l’atmosfera en un període de temps determinat. Posteriorment el contaminant es transporta, es difon o s’acumula, segons la capacitat de dispersió de l’atmosfera i les condicions metereològiques. El nivell d’immissió d’un contaminant indica el límit de presència màxima tolerable d’aquest contaminant en l’atmosfera. Si aquests nivells d’immissió no són adequats, la qualitat de l’aire disminueix i s’originen els efectes negatius de la contaminació.
Els factors que influeixen en la dinàmica de la dispersió dels contaminants són tres:
1- Característiques de l’emissió
- Naturalesa del contaminants: les partícules es dipositen amb més facilitat que els gasos
- Característiques fisico-químiques: quan la temperatura d’emissió d’un gas és major que la de l’ambient, aquest ascendeix
- Alçada del focus emissors (ex: xemeneies) Quan més alt siga el focus emissor, més possibilitats tindrà de superar inversions tèrmiques2- Condicions atmosfèriques
- Les situacions anticiclòniques dificulten la dispersió dels contaminants i n’augmenten els seues nivell d’immissió. Les situacions ciclòniques o borrasques faciliten la seua dispersió
- La temperatura de l’aire i les seues variacions en altura. Les situacions d’inversió tèrmica dificulta la dispersió dels contaminants
- El règim de vents existents en la regió
- Les precipitacions: en arrossegar part dels contaminants cap a terra, provoquen un efecte de rentatge de l’atmosfera.
-La insolació, que facilita les reaccions entre els precursors dels oxidents fotoquímics i n’augmenta la seua concentració.3- Caracterísitques geogràfiques i topogràfiques
* La situació geogràfica i el relleu influeixen sobre l’origen de les brises, les quals arrosseguen els contaminants o en provoquen acumulacions. A les zones costaneres es desplacen durant el dia els contaminants cap a l’interior, mentre que a la nit, com que la circulació s’inverteix, la contaminació es desplaça cap al mar en un moviment cíclic diari* En les zones de valls fluvials es generen les inversions tèrmiques. Durant el dia s’escalfen els vessants i això fa que es genere un corrent ascenent d’aire calent, mentre que s’acumula una massa d’aire fred i s’origina una situació d’inversió tèrmica que impedirà el moviment de les masses d’aire i la dispersió dels contaminants
Fig. 29: Mecanismes de formació de capes d’inversió tèrmica
* La presència de masses vegetals disminueix la quantitat de contaminació, perquè frenen la velocitat del vent, afavorint el dipòsit de partícules en les fulles i per l’absorció de CO2, com a conseqüència de la fotosíntesi.
* La presència de nuclis urbans influeix en el moviment de les masses d’aire, disminuint la velocitat del vent i originant turbulències. A més apareix l’efecte anomenat illa de calor que fa que la temperatura de la ciutat siga considerablemt més elevada que la perifèria a causa de les combustions dels cotxes i les calefaccions.
Fig. 30: Acumulació d’aire calent a les ciutats
5.1.3. Efectes dels contaminants
Els canvis en les proporcions normals dels components de l’aire ocasionen efectes adversos sobre la salut humana en particular i sobre el medi ambient considerat globalment. Sembla demostrat que concentracions elevades de certs contaminants durant curts períodes d'exposició o bé concentracions moderades durant llargs períodes són nocives per la salut. En el primer cas, els efectes es manifesten bàsicament a l'aparell respiratori i al cor. En el segon, els efectes poden ser bronquitis, asma, enfisema i càncer. Algunes de les conseqüències de la contaminació les podem notar en el nostre dia a dia, sobretot si vivim en una gran ciutat, com la degradació de la visibilitat causada per certs contaminants o la corrosió d'alguns materials (façanes, monuments, estàtues, etc.) en zones d'elevades concentracions de pol·lució.
5.1.3.1.Efectes locals
Boirums o smogs (contracció de "smoke", fum, i "fog", boira),
Podem distingir dues classes: boira sulfurosa i boira fotoquímica que no deuen confondre’s ja que estant constituïdes per contaminants diferents i es generen de forma diferent
Boira sulfurosa .
Es va començar a estudiar a partir de la greu contaminació de Londres de 1952 que va causar 4000 morts. S’origina per una elevada concentració als nuclis urbans de partícules en suspensió (sutges, fum), SO2, provinent dels vehicles, calefaccions i indústries, i de la seua combinació amb boires – situacions en què a l’atmosfera es concentra una gran humitat-, vents en calma i anticicló. Apareix com una boirina de color bru grisós sobre la ciutat i provoca alteracions respiratòries que agreugen els processos asmàtics.
Un altre dels efectes de curt termini és la pluja àcida. La pluja àcida és el producte de l'emissió d'òxids de nitrogen, d'òxids de sofre i de clorurs a l'atmosfera per part, sobretot, de les grans centrals tèrmiques. Aquests compostos reaccionen dins els núvols amb l'aigua i alguns oxidants, cosa que altera la composició normal de les gotes d'aigua. Quan plou, la pluja és més àcida que la pluja normal, i té efectes particularment nocius sobre els ecosistemes boscosos i sobre els llacs i els rius. L’estudiarem més endavant amb detall
5.1.3.3.Efectes a nivell global
L'efecte hivernacle és un fenòmen natural necessari per mantenir la Terra a una temperatura mitjana constant (15ºC). Els principals gasos creadors d'aquest efecte són el diòxid de carboni i el vapor d'aigua. Però l'augment de la concentració de diòxid de carboni -fruit de les activitats industrials dels últims dos segles- i de la quantitat de partícules a l'atmosfera estan contribuint a l'alteració de l'efecte hivernacle, que podria portar a un reescalfament del clima terrestre. Pronosticar les conseqüències de la contaminació atmosfèrica sobre l'efecte hivernacle és, malgrat això, encara molt difícil. L’estudiarem més endavant amb detall
Un altre dels efectes de la pol.lució de l'aire a llarg termini és l'empobriment de la capa d'ozó. Els freons (coneguts per les sigles CFC, gasos clor-fluor-carburs) són els gasos contaminants utilitzats per la indústria del fred i com a propel.lents dels esprais que, a més de contribuïr a l'efecte hivernacle, deterioren la capa d'ozó. La funció més important d'aquesta capa és filtrar part de la radiació ultraviolada que ens arriba del sol. Sense aquesta filtració, l'actual tipus de vida sobre la Terra no seria possible. Per evitar una disminució de l'ozó atmosfèric, actualment s'està limitant l'ús dels freons a gairebé tots els països del món. L’estudiarem més endavant amb detall
El concepte de qualitat de l'aire és difícil de definir i fa referència a un conjunt de normes i disposicions amb un major o menor grau de vinculació des del punt de vista legal, que delimiten la frontera més o menys real entre l'aire net i l'aire contaminat.
La qualitat de l'aire es determina mitjançant la mesura dels nivells d'immissió dels contaminants. Això es realitza a través d'una sèrie de anàlisis com són l'absorció per infrarojos, quimioluminiscència, etc, els quals es fan automàticament en una xarxa d'estacions de vigilància medioambiental distribuïdes pel territori. L'OMS estableix quatre nivells de qualitat de l'aire, en funció dels efectes observats en la població:
Nivells |
Efectes |
I |
Cap efecte |
II |
Irritació mucoses i pell. Reducció visibilitat. Efectes nocius sobre la vegetació |
III |
Alteració funcions vitals que duen a malalties cròniques o a morts prematures |
IV |
Malalties greus i morts en grups de risc |
Per a l'estudi de la qualitat de l'aire hi ha tota una xarxa de vigilància d'inmisions i emisions. Les primeres estan formades per estacions que mesuren els nivells d'inmisió dels diferents contaminants, bé per mitjà de sensors com per recollida i anàlisi de mostres al laboratori. Les segones tenen com a objectiu conéixer les emisions de contaminants a l'atmosfera per part dels diferents focus emisors. en la pràctica solament es poden conéixer l'emisió dels grans focus ( centrals, tèrmiques, refineries, polígons industrials, etc) i la resta de petites emisions (calefaccions domèstiques, cotxes, etc) es fan per estimacions indirectes.
També s'utilitzen indicadors biològics de contaminació . Hi ha organismes vius, el creixement dels quals presenta una gran sensibilitat a certs contaminants gasosos de l'atmosfera. Un dels més utilitzats són els líquens epífits.
5.1.4.2. Accions front a la contaminació atmosfèrica
Mesures preventives
- Planificar els usos del territori, per tal d’ubicar les indústries en zones de menor impacte per a les persones
- Potenciar el transport públic en lloc del privat
- Afavorit l’ús de tecnologies de baixa o nul·la emisió de contaminants
- Compilar un inventari de fonts emisores i controlar els seus nivells d’emissió
- Avaluar l’impacte ambiental de qualsevol projecte que puga tenir incidència medioambiental
- Elaborar normes legislatives que controlen els nivells d’emissió emisions
- Adoptar polítiques d’informació i educació ambiental
Mesures correctores
- Dissenyar i imposar controls d’emissions
- Modificar els processos i/o matèries primes per reduir els nivells contaminats: substitució del plom de les gasolines per composts oxigenats
- Garantir una bona dispersió de les emisions (xemeneies adequades, etc)
-Imposar multes i sancions a les empreses que imcumpleixen la llei
A causa del creixent desenvolupament de la indústria, la massificació humana i la falta de respecte cap als altres, els nivells sonors en les nostres ciutats, han crescut en les darreres dècades d'una manera alarmant, pel que ja es comença a tenir en compte això de la contaminació acústica i els seus efectes sobre la salut humana.
Això ha fet que l'OMS regule els límits permesos per a saber a partir de quals, són perjudicials per a l'ésser humà. Establint els 65 decibels com el nivell de soroll que no es deu sobrepassar mai, quan existeixin en els seus voltants persones sense protectors acústics. I el marge de 55 a 65 decibels, com zona de risc acústic.
Espanya és el 2n país (a nivell mundial, darrere de Japó) on existeix un major nombre de persones exposades a uns nivells de soroll alts o molt alts. Les últimes dades assenyalen que entre 9 i 10 milions d'espanyols suporten nivells superiors als 65 decibels. Com per a sentir-se orgullosos !
El mateix MOPT assenyala que en les grans ciutats espanyoles, la tercera causa de molèsties a la població, és la contaminació acústica. En les ciutats mitjanes la 1ª causa, i en les petites la 4ª. Com exemple generalitzat d'una ciutat tipus espanyola, es pot dir que en termes generals el 80% del soroll en les ciutats prové dels vehicles a motor, el 10% de les indústries, el 5% per a bars, pubs, tallers, etc..., i l'últim 5% al ferrocarril. Com veiem si el 80% del soroll que vam suportar prové dels vehicles, caldria d'una vegada plantejar-se unes mesures que minimitzen en gran amidada aquests nivells. Tenim en l'estat espanyol gairebé 16 milions de vehicles, una barbaritat.
Perquè ens fem una idea dels decibels, ací tenim aquestes dades aproximades:
Parc urbà tranquil 10 db
Brisa entre els arbres 20 db
Barris residencials 40 db
Converses normal 50 db
Sorolls bar 70 db
Sorolls fàbrica 80 db
Tràfic urbà 85 db
Botzina autobús 100 db
Ambient discoteques 110 db
Motocicletes sense silenciador 115 db
Avió sobre la ciutat 130 db
Llindar de dolor 140 db
Atenció. Es tracta d’una escala logarítmica, de manera que 60 db no son el doble de 30 db sinó 1000 vegades més.
Efectes de la contaminació acústica
Alteracions fisiològiques
* Fonamentalment una pèrdua d’audició. Els sons, depenent de la seva intensitati el temps d'exposició poden provocar efectes negatius, no d’una manera brusca, sinó sobtada i això fa que passe inadvertit per l’individu. Les conseqüències poden ser temporals (xiulet a les oides després d’eixir d’una discoteca) o permanents. Entre els 75 db i 125 db es calcula que ja poden començar les lesions al sistema auditiu. I molt d’ull amb els auriculars dels walkmans! Que també poden produir lesions. També hi ha alteracions en:
Glàndules endocrines: augment de la secreció d’adrenalina
Sistema cardiovascular: augment del ritme cardíac, pressió arterial i risc d’accident coronari.
Alteració gastricoduodenal (úlceres)
Alteració de l’òrgan de l’equilibri (mareig i vertígens)
Alteracions psíquiques
Tendències socials agressives.
Alteracions sobre el son
Falta de concentració en l’estudi i el treball
Solucions a la contaminació acústica
- Planificació urbana. Incompatibilitat de les zones de residència amb l’activitat industrial, proximitat a aeroports, carreteres, etc
- Arquitectura urbana: Construcció de pantalles acústiques, insoronització de les cases, etc
- Estudis d’impacte ambiental abans de prendre decisions sobre la planificació dels usos del sòl.
- Mesures legislatives i aplicacions de multes i sancions als infractors
- Estudi de tècniques que redueixen una disminució de la intensitat de soroll a les fonts emissores, com silenciadors als tubs d’escapament, insoronització d’indústries, etc
- Informació i educació ambiental
5.1.3. Contaminació lumínica
Es la brillantor del cel produïda per la mala qualitat de l'enllumenat exterior, tan públic com privat. L'Ajuntament de València i la seua política de “fanals LA RITA” són un clar exemple. Si no us creieu això, aneu a l’Avinguda del Cid , una nit de cel cobert!
Les conseqüències més destacables són l'agressió al fràgil ecosistema nocturn, el malbaratament de recursos energètics i de diners, un sobrecosnum que comporta residus tòxics que ens podríem estalviar i la pèrdua del cel estel·lat, declarat per la UNESCO patrimoni de la Humanitat i orígen de la civilització (mites, cosmogonia, ciència, filosofia, ...)
Solucions
Les recomenacions bàsiques per a una il·luminació racional i respectuosa amb el medi ambient i les persones són simples: Il·luminar de dalt a baix, fer-ho amb làmpares de baix consum i que no usen mercuri ni metalls pesats, emprar les potències adequades per a no enlluernar ni crear zones amb ombres massa fosques, i apantallar i orientar be els focus per a evitar llençar llum al cel. Il·luminar bé i reduïr la contaminació lumínicanomés és qüestió de bona voluntat. Existeixen solucions són barates, efectives i fàcils d'implementar. Evitar la contaminació lumínica NO vol dir apagar l'enllumenat; és il·luminar millor dirigint la llum allí on ens cal, el terra.
