Contaminació Atmosfèrica: Cicle, Tipus, Fonts i Efectes

Conceptes Clau de la Contaminació Atmosfèrica

La contaminació atmosfèrica es defineix a partir de diversos conceptes fonamentals:

• Contaminant: Qualsevol substància aliena a la composició de l’atmosfera que hi entra i s’hi queda durant un cert temps.
• Contaminació Atmosfèrica: Procés que s’inicia quan els diferents focus emissors alliberen contaminants a l’atmosfera.
• Emissió, Transport i Transformació: Una vegada aquestes substàncies són a l’atmosfera, pateixen un efecte de transport i transformació.

El Cicle dels Contaminants Atmosfèrics

La major part dels contaminants van a parar a les zones baixes de l’atmosfera (troposfera). Després de barrejar-se amb altres components, passen per diferents processos físics i transformacions químiques, i finalment es dipositen en els oceans o el sòl.

Els focus contaminants es troben principalment sobre els continents, mentre que els oceans constitueixen la principal regió de deposició. Els contaminants es barregen entre ells i amb altres components de l’aire i es dispersen a l’atmosfera. Aquesta barreja es realitza en una zona de la troposfera anomenada capa de mescla, on els contaminants es difonen a causa de les turbulències. Aquest procés afavoreix que els contaminants es distribueixin homogèniament i impedeix que la pol·lució s’acumuli.

Seguidament, els contaminants es poden dipositar a la superfície de la Terra o bé reaccionar químicament amb altres substàncies i generar nous productes.

Classificació dels Contaminants

• Contaminants Primaris: Són aquells els efectes nocius dels quals són exercits per substàncies que s’han originat directament a la font d’emissió.
• Contaminants Secundaris: Es formen a partir de les transformacions químiques que tenen lloc a l’atmosfera.

Vies de Retorn dels Contaminants a la Superfície (Deposició)

El retorn dels contaminants a la superfície terrestre es pot fer per dues vies diferents:

• Deposició Humida: Els contaminants tornen en forma aquosa, incorporats a l’aigua de la pluja, la neu o la boira.
• Deposició Seca: Es produeix una transferència directa del gas o partícula contaminant a la superfície terrestre.

Tipus de Contaminants Present a l'Atmosfera

Gasos Contaminants

Substàncies que a temperatura ambient i pressió atmosfèrica es presenten normalment en estat gasós:

• Òxids de Carboni (CO i CO₂):
  • El CO (monòxid de carboni) és un gas incolor i inodor molt verinós, originat per la combustió incompleta del petroli. És un contaminant primari.
  • El CO₂ (diòxid de carboni) s’origina en tots els processos de combustió. És un contaminant primari.
• Òxids de Sofre (SO₂ i SO₃): Procedeixen de la combustió dels carbons i petrolis.
  • El SO₂ és un gas incolor i irritant, tòxic en altes concentracions.
  • El SO₃ és un contaminant secundari.
• Òxids de Nitrogen (NO i NO₂): Són contaminants primaris que s’originen en les tempestes i en els processos de combustió a temperatures superiors a 1000 °C.
• Compostos Orgànics: Inclouen el metà, els compostos orgànics volàtils (COV), altres hidrocarburs i els CFC (clorofluorocarburs).
• Contaminants Oxidants: L’ozó és un dels components més nocius dels boirums fotoquímics.

Pols i Partícules Sòlides

Són partícules sòlides suspeses, porcions de matèria de dimensions generalment molt petites. Inclouen fums, pols i metalls pesants.

Boirums (Smog)

Es constitueix per una mescla de contaminants, gasos primaris i secundaris, generats per una sèrie de reaccions químiques que són facilitades per la radiació solar.

Fonts d'Emissió de Contaminants

Contaminants d’Origen Natural

Hi ha diversos processos naturals, sovint provocats per microorganismes, que afavoreixen l’emissió d’un bon nombre de substàncies contaminants a l’atmosfera:

• Erupcions Volcàniques: Els gasos més comuns són el CO₂, el vapor d’aigua, el diòxid de sofre i l’àcid sulfhídric.
• Incendis Forestals: Generen emissions de gasos i partícules.
• Tempestes: Generen bona part dels òxids de nitrogen.
• Altres Processos Naturals: La fermentació intestinal del bestiar i l'activitat dels microbis que viuen en ambients humits.

Contaminants i Activitats Humanes

El principal procés que contamina l’aire és la combustió de carburants fòssils. Aquesta combustió genera diversos contaminants:

• Diòxid de Carboni (CO₂): Producte majoritari de la combustió.
• Òxids de Sofre: Es generen quan s'incrementa l'ús dels combustibles fòssils.
• Partícules Sòlides: Resten en suspensió (cendres).

A més, els processos de combustió a temperatura elevada produeixen òxids de nitrogen.

Els principals focus d’emissió de contaminants d’origen humà són:

• Els transports
• Les indústries
• Les centrals termoelèctriques

La Pluja Àcida: Causes i Efectes

L’aigua de la pluja acostuma a ser naturalment àcida a causa de la dissolució del diòxid de carboni i de diversos derivats del sofre procedents de les erupcions volcàniques i de l’activitat del fitoplàncton marí. No obstant això, l'activitat humana n'incrementa l'acidesa.

Causes Principals de la Pluja Àcida Antropogènica

• Centrals termoelèctriques
• Transport (vehicles)
• Altres indústries

Efectes de la Pluja Àcida

• Ecosistemes Aquàtics: L’acidificació creixent dels estanys i els llacs ha afectat les poblacions d’organismes que no poden tolerar l’acidesa.
• Ecosistemes Terrestres: Provoca canvis en la composició química del sòl. L’acidificació del sòl disminueix la quantitat de nutrients disponibles.
• Salut dels Humans: Quantitats excessives d'ions d'H+ en el sòl poden intercanviar-se amb cations metàl·lics que s’alliberen i poden ser arrossegats fins als aqüífers o els corrents d’aigua superficials, afectant la qualitat de l'aigua potable.
• Materials de Construcció: Té efectes corrosius que ataquen les roques amb carbonat de calci (com el marbre i la pedra calcària).