El hombre se desenvuelve biológicamente
sobre la superficie terrestre y dentro de un espacio que recibe el nombre de Troposfera.
Ésta contiene el aire que respiramos y en ella tienen lugar los fenómenos
meteorológicos y climáticos, que definen la vida de los asentamientos humanos. Tiene
espesor medio de 10-12 Km y en ella las temperaturas descienden aproximadamente 0,6-C cada
100 metros; en su interior se produce la renovación química de su masa gaseosa.
Por encima se encuentra la Tropopausa que la separa de la Estratosfera con grosor ésta de 10-45Km; en esta última, la temperatura permanece constante en sentido vertical. La gran parte del ozono se encuentra sobre los 25 km.
La Estratopausa la separa de la Mesosfera, capa entre 40-90 Km. en la que existe un aumento de la temperatura y en la que, la falta o pérdida de espesor de la capa de ozono, define un descenso notable en la absorción de la radiación solar, que correspondería al ozono.
La Mesopausa le separa de la Termosfera, capa de hasta 500 Km, en la que la temperatura crece notablemente y en su segmento más alto puede ser de hasta 1.500 ºC
Hasta los 200 Km. podemos considerar la Atmósfera y en su interior existen componentes químicos que definimos en dos grupos: a) de concentraciones constantes (nitrógeno, oxígeno y gases nobles) y b) de concentraciones variables (dióxido de carbono, vapor de agua y los que denominaremos contaminantes).
De acuerdo con la Ley de Protección del Ambiente Atmosférico, se define como contaminación atmosférica: "la presencia en el aire, de sustancias y formas de energía, que alteran la calidad del mismo, de modo que implique riesgo, daño o molestia grave, para las personas y bienes de cualquier naturaleza".
Y de igual manera se define como "contaminantes": "las sustancias y formas de energía, que potencialmente pueden producir riesgos, daño o molestias graves a las personas, ecosistemas o bienes en determinadas circunstancias". En un primer grupo se encuentran las "sustancias químicas" y en un segundo las "formas de energía". A su vez los contaminantes químicos, se definen como primarios: si son vertidos directamente a la atmósfera y como secundarios: si su presencia en la atmósfera, es consecuencia de las transformaciones y reacciones químicas y fotoquímicas, de los contaminantes primarios en la atmósfera.
La contaminación también tendría en ocasiones, no el carácter de ABIÓTICA, sino que pudiera ser por agentes vivos microbianos y será la BIÓTICA.
Los focos de emisión, de los que el hombre es responsable, podemos considerarlos como fijos (industriales y domésticos) y móviles (vehículos, aviones y barcos y compuestos, en los que englobamos las actividades industriales y los asentamientos urbanos).
Las industrias, producen en términos
generales, grandes cantidades de compuestos químicos, que lanzan a la atmósfera y
cualitativamente de ellas procede la más amplia gama de contaminantes atmosféricos.
Las
características de los combustibles, las materias primas, el proceso tecnológico usado y
el tratamiento de los residuales en el foco emisor, definen la cantidad y calidad de los
vertidos de tal origen. No toda industria es contaminante de la atmósfera, pero en
función de su actividad, las importantes por su potencial daño a la salud humana son las
industrias energéticas (centrales térmicas ) ; industrias
metalúrgicas (de hierro, acero y ferroaleaciones, de aluminio, cobre, plomo y
zinc); industrias cementeras; industrias químicas; industrias
de abonos; industrias papeleras; y ciertas industrias
del sector alimentario.
Los mayores contaminantes, son el dióxido de azufre (SO2), óxidos de nitrógeno (NOx) y las definidas como partículas sólidas, de las que los sedimentos secos con dióxido de azufre, son tan destructivos como la "lluvia ácida".
El SO2 y el ozono (O3) son los componentes principales de los dos tipos más importantes de "smog" (smoke=humo; fog=niebla). El SO2 es el principal componente del "smog" de Londres. El O3 y el nitrato de peroxiacetil (PAN) son los componentes más importantes del "smog" de los Angeles o "smog fotoquímico".
Las centrales térmicas, emiten los residuos de los llamados combustibles fósiles desde las calderas y entre ellos los más importantes: óxidos de azufre (SO2, SO3), óxidos de nitrógeno (NOX), partículas, metales, hidrocarburos, monóxido de carbono (CO) y derivados de cloro, flúor, radón y uranio.
El petróleo podemos aceptar que se formó hace millones de años, por la acumulación de microorganismos que constituían el plancton marino . En los fondos, quedaron cubiertos por capas de arena, arcilla y barro. Al quedar aprisionados, experimentaron una descomposición provocada por bacterias, lo que unido a factores de presión y temperatura, dio lugar a diversos hidrocarburos, que constituyen el "petróleo bruto".
El término petróleo, significa
"aceite de roca", de las palabras latinas "petra" y "oleum".
Si bien aparecen descripciones de ciertos usos en las culturas egipcias, babilonia, y en
las narraciones de Marco Polo, las primeras prospecciones petrolíferas, las hizo el
alemán G.H. Hanaus en 1875 en las proximidades de Hannover (Luxemburgo), pero quien
decidió buscarlo como se buscaba el agua mediante pozos perforados, fue el americano
jubilado de ferrocarriles EDWIN LAURENTINE DRAKE, quien el 27 de Agosto de 1859, realizó
la primera perforación de 22 metros en OIL CREEK en las proximidades de TITUSVILLE
(EE.UU.).
Cuando se reafirmó como recurso energético fundamental, fue en la I Guerra Mundial, tras los albores del uso para el motor de explosión en automóviles.
Estudiados los mapas geológicos, se llevan a cabo las prospecciones geofísicas y la perforación, estudiando después las pruebas de producción y rentabilidad y en caso afirmativo se acomete la fase de extracción.
Posteriormente se transportan por oleoductos o grandes petroleros (que en caso de accidentes generan auténticos desastres ecológicos y de ellos hemos tenido recientemente casos muy significados), para dirigirlos a plantas de refinería. En estas plantas, se procede a separar el crudo en los diferentes hidrocarburos de que se compone. Se emplea calor a 400 º C, como si se estuviera destilando un licor. Al hacerse vapor el petróleo, se pasa por una columna de fraccionamiento. A medida que los vapores del petróleo van descendiendo de un piso a otro, se van enfriando. Este enfriamiento da lugar, a que en cada uno de ellos, se vayan condensando los distintos compuestos. Los primeros en licuarse son a 300- los gasóleos y los últimos (100-) las gasolinas. Entre ellas quedaron los asfaltos, queroseno, nafta, aceites de engrase, fueloil, gasolinas ligeras, gas natural, azufre y butano.
Las refinerías de petróleo a lo largo de sus 4 etapas de procesado (separación, conversión, tratamiento y mezclado), generan contaminantes que son, gases de combustión, hidrocarburos evaporados, impurezas eliminadas en el proceso de desulfuración y contaminantes propios de cada proceso. Los más importantes químicamente son SO2, hidrocarburos, NOX, partículas sólidas, aldehidos, amoniaco, monóxido de carbono, mercaptanos (olores desagradables) y otros.
La acción de los contaminantes atmosféricos, conlleva repercusiones dependiendo de la difusión, transporte, transformación química y mecanismo de acción sobre los soportes diana o receptores. Pueden ser las estructuras dianas de estos impactos agresivos, el hombre, las plantas, los edificios, los monumentos, los objetos, los ecosistemas y la capa de ozono.
Nos interesa especialmente, la repercusión sobre la salud humana, y muy intensamente ésta ha sido estudiada sobre todo en las grandes ciudades y en las áreas de notable implantación de las industrias o con actividades, consideradas como potencialmente contaminantes.
El gran desarrollo demográfico, el incremento del establecimiento de las industrias y los asentamientos urbanos con calefacciones y tráfico cada vez más intenso de vehículos, han venido a alterar, el equilibrio natural entre los ecosistemas y a poner en serio peligro, la capacidad autodepuradora de la propia naturaleza a nivel atmosférico.
El hombre generador de todos estos problemas, no ha reparado lo suficiente sobre la acción deletérea de su propio desarrollo y consumismo, siendo hace relativamente pocas décadas, cuando verdaderamente estudia y lleva a los Organismos Internacionales la preocupación por el tema, para la adopción de medidas, pues el efecto nocivo de la contaminación atmosférica, trasciende incluso las fronteras. Es uno de los problemas característicos de las grandes aglomeraciones industriales y/o urbanas, en las que se presenta otro fenómeno de contaminación, que recientemente ha sido denominada "contaminación estética", por excesos en las propagandas políticas, comerciales, de envases, utensilios desechables, cementerios de automóviles, neumáticos, chatarrerías,... propios de las sociedades de consumo, de masas y que prestan poca atención al medio ambiente y a los paisajes naturales.
La ciencia ha intentado analizar los efectos negativos sobre la salud humana de la contaminación atmosférica, y éstos dependen de múltiples factores, habiendo sido difícil la definición exacta del efecto concreto de ciertos contaminantes, pero hoy acepta la comunidad científica internacional, que es necesaria la exigencia, de unos "criterios de salubridad dei aire", a todas las colectividades, pues se han constatado los efectos, a partir de técnicas en modelos experimentales, en modelos de humanos voluntarios y en estudio retrospectivos y prospectivos epidemiológicos.
El ser humano adulto cada día, inhala 15 kilos de aire, mientras absorbe unos 2 litros de agua, toma con la ingesta 1,5 Kg. de alimentos y lleva a filtración glomerular renal 180 litros diarios. De los 3 aportes externos, la interrupción del aire, es la que hace más rápidamente imposible la continuación de la vida. A lo largo de la vida de una persona, unas 200 Toneladas de aire, pueden haber pasado por sus pulmones, y a través de su superficie alveolar (si esta se extendiera sobre una superficie equivaldría a la de una pista de tenis reglamentaria).
Contaminantes muy concretos, como dióxido de azufre (SO2) y partículas en suspensión, disponen hoy de regulaciones legales muy exactas, respecto de niveles o concentraciones en microgramos por metro cúbico, en condiciones normales de presión y temperatura, que definen los valores límites de inmisión, que durante un período de tiempo concreto, no deben superarse. En concreto el tiempo suele referirse a 24 horas, 1 hora ó 1 año, según el contaminante a valorar y la diana a proteger.
Conocemos por análisis epidemiológicos, los efectos dañinos de SO2, humos y partículas en suspensión, como contaminantes atmosféricos, sobre la salud humana, especialmente con daño sobre el aparato respiratorio de niños (Sheffiel 1967; Inglaterra y Gales 1970; Gran Bretaña 1966), de adultos (Berlín, New Hampshire 1973; Cracovia 1972; Tokio 1970; Países Bajos 1969; Virginia Occ. 1972; Londres 1958) e incluso repercusiones de enfermedad, con incremento de ingresos en hospitales e incluso el incremento de la mortalidad, sobre todo en pacientes con patología de base cardio-respiratoria previa (Londres 1952, 1956; New York 1962; Valle del Mosa, Bélgica 1930; Donora, Filadelfia 1948; Poza Rica, México 1950; Bhopal, India 1984).
Los Efectos traducidos, en "episodios agudos" de enfermedad por contaminación atmosférica, pueden ser valorados en Mortalidad por bronquitis y cardiopatías, habiendo estimado la Nacional Air Pollution Control Administration de EE.UU., que son los ancianos y los individuos que padecen EPOC y cardiopatías, los más afectados. El humo y el anhídrido sulfuroso, siguen siendo los contaminantes principales medidos en numerosos estudios epidemiológicos, en base al supuesto, de que las variaciones de sus concentraciones, influyen directamente. Pese a todo, hay resultados contradictorios, en diferentes estudios epidemiológicos.
Por el contrario, los efectos traducidos, en "Mortalidad y Morbilidad por Exposiciones CRONICAS", sí sugieren firmemente, que la exposición prolongada a una contaminación de moderada intensidad, afecta negativamente a la salud.
La posibilidad de que la contaminación atmosférica, constituya un factor causal en el cáncer de pulmón, ha provocado considerable preocupación. Los estudios epidemiológicos de larga duración en Inglaterra lo apoyaban, pero los realizados en Suecia, Dinamarca y Noruega (son ciudades con bajos niveles de contaminación atmosférica) permiten confirmar, la no existencia de asociación, entre las variaciones de niveles de contaminación e incidencia de cáncer broncopulmonar. La función confirmada de causalidad que ejerce el hábito de fumar cigarrillos, en el cáncer de pulmón, explica mejor las cifras de incidencia de tal cáncer, valorado ello, tanto en estudios experimentales, como epidemiológicos analíticos de casos-control y de seguimiento.
La exposición laboral, también aporta contribución etiológica independientemente de la atmósfera de la urbe. Es por ello que cobra especial importancia, en medio-ambientes cerrados valorar el grado de contaminación del aire por HUMO de TABACO, por cuanto conlleva de daño para la salud a los denominados FUMADORES PASIVOS, a través de la inhalación no deseada, de humo procedente del hábito tabáquico de fumadores en ambientes cerrados (vehículos de transporte, domicilios, locales de trabajo, locales públicos...).
Otros efectos de la contaminación atmosférica, sobre el bienestar como reflejo del estado de salud, son, la interferencia en la visibilidad, el oscurecimiento de la luz solar, la persistencia de la niebla, los daños a plantas, árboles, materiales de fachadas, monumentos, valores culturales, cuadros, suciedad... que ejercen cuando menos, influencia nociva sobre el bienestar mental.
La O.M.S. estableció 4 niveles de pureza del aire:
Lo más notable es la correlación, entre niveles elevados de contaminantes atmosféricos, tiempo de exposición y efectos con aumento de manifestaciones por parte del aparato respiratorio, muy especialmente en antiguos enfermos con procesos asmáticos, bronquitis crónicas, enfisema, bronquiectasias y pacientes cardiorespiratorios.
En la actualidad, no se dispone de series completas
de dosis-respuesta para cada contaminante atmosférico, pero se utilizan los llamados
"coeficientes de seguridad", que aplicados sobre niveles
aceptados, definen los "límites de exposición", que
permitirán prevenir daños a la salud humana y de los ecosistemas.
Efectos de algunos contaminantes
El monóxido de carbono, se combina con gran apetencia con la hemoglobina dando lugar a la carboxihemoglobina, que desplaza el oxígeno de los hematíes y da trastornos respiratorios, cardíacos y nerviosos. El óxido de nitrógeno, daña el aparato respiratorio. Los oxidantes fotoquímicos, dañan el aparato respiratorio y las mucosas. Los metales tóxicos, especialmente el plomo, dañan el sistema nervioso, los huesos y hay daño fetal en embarazadas. Otros pueden resultar cancerígenos.
Se han establecido "Redes de Vigilancia de la contaminación o de la calidad del aire" dentro de un Programa de Vigilancia, de acuerdo con las Recomendaciones Internacionales en la materia, con objeto de obtener inventario de foco emisores, meteorología de la zona, topografía, calidad del aire monitorizada, estratos poblacionales y otras estructuras diana, así como seguimiento de los contaminantes que pueden ser medidos y fijación de las zonas a monitorizar, sobre la base de las "estaciones selectivas", dotadas de sus equipos tecnológicos de medición.
Enlaces:
Del libro electrónico de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente:
