Que es la Contaminación atmosférica

1. Introducción al análisis atmosférico:

El aire es el elemento más importante de los que estamos en contacto, una persona puede respirar entre 10-25 cm de aire. En cambio, una persona suele beber alrededor de 2l  de agua. Si hubiese un contaminante, aunque la concentración fuese baja, sería más peligroso en al aire porque respiramos más.

Componentes del aire:

• Gases: se pueden clasificar atendiendo a sus concentraciones.

• sustancias mayoritarias: O2 (21%), N2 (78%), H2O (1%)

• Sustancias minoritarias: CO2, CH4

• Vapores: son sustancias que a presión normal son líquidas pero libres son gaseosas. El vapor de agua tiene gran variabilidad, se expresa en base seca.

• Partículas/aerosoles: pueden llegar a ser tóxicas dependiendo de su tamaño o llevar asociados compuestos químicos que pueden resultar tóxicos. Estos compuestos van absorbidos a la superficie de la partícula y son liberados en el interior del cuerpo (plomo). Según su naturaleza se pueden clasificar en:

• Partículas de origen natural: se identifican por variaciones en las concentraciones a niveles más altos o más bajos. Ej: muchos contaminantes son emitidos por plantas

• Partículas de origen antropogénico: contaminantes emitidos por la actividad humana.  Se identifican por su presencia. Ej: fenoles

Unidades de las concentraciones:

Concentración: relación entre el compuesto y la matriz en la que se encuentra.

Gases:

Hay dos formas de expresarlo, tanto con la masa (m) como con el volumen (v).

Masa / volumen  (P, t)                                  Volumen / volumen  (P, t)

La masa no depende de nada, el volumen sin embargo depende de la presión y la temperatura; por tanto, en la segunda no hace falta indicar la presión y la temperatura porqueva a afectar de igual manera al numerador que al denominador, es decir, la presión y la temperatura van a ser la misma tanto en el compuesto como en la matriz.

A la hora de realizar el análisis atmosférico hay que tener en cuenta las unidades empleadas:

• Porcentaje (%): si no se dice nada se presupone que es %(m/v), si se quiere representar en volumen %(v/v).

• Partes por millón (ppm): si no se dice nada se refiere a masa, si se representa en volumen ppmv.

• Partes por billón (ppb): 10 ppb =1ppm

• Partes por trillón (ppt): 10 ppt =1ppb

Ecuación de los gases ideales: se utiliza para pasar de unidades de masa a unidades de volumen.

                             P. v = n . r . T

Partículas:

La única forma de expresión es con la masa: masa / volumen

Naturaleza de los analitos:

Sustancias gaseosas:

• Hidrocarburos alifáticos y alicíclicos. Ej: metano, butano, propano

• Hidrocarburos aromáticos. Ej: benceno, tolueno

• Orgánicos nitrogenados. Ej: aminobenceno

• Orgánico oxigenados

• Inorgánicos. Ej: ozono, NO2, N2O4, SO2, HCl

Vapores:

Lo vapores que encontramos en la atmósfera proceden de un líquido. Ej: mercurio (Hg), es un vapor contaminante.

Las brumas son pequeñas gotas de líquido que se dispersan en el aire.

Aerosoles:

Se denominan así cuando las partículas son sólidas. Dependiendo del tamaño se distingue en:

• Bumo visible: 0,1- 10 μm

• Polvo fino: 10 – 100 μm

• Polvo grueso: > 100 μm

Forma de entrar:

• Directa: una acción pone el contaminante en el aire. Se denominan contaminantes primarios. Ej: chimeneas

• De reacciones de los contaminante primarios: se denominan contaminantes secundarios y son bastante más tóxicos que los primeros.  

SO2 + O2 ----- SO3 (secundario) + H2O ----- H2SO4 lluvia ácida (secundario)

Indicadores de contaminación:

Nivel máximo de exposición:

Es el nivel máximo al que una persona puede estar expuesta sin que le ocurra nada. Si lo superamos se denomina nivel tóxico. Los niveles son distintos para cada sustancia, lo más tóxicos tienen niveles más bajos. Suelen venir marcados por la legislación.

Índice global de contaminación:

Es un indicador de la calidad del aire que no se refiere a un compuesto en concreto. Permite conocer el nivel de contaminación del aire y sus efectos en la salud.

• Las sustancias que se tienen en cuenta son: NO2, SO2, O3, CO

• Los parámetros que se incluyen:

• Partículas totales en suspensión (PST)

• Partículas inferiores a 10 m (Pm10)

Procedimiento: analizar el aire, ver cuál es el componente más crítico, ver en escala numérica y tomar acción preventiva en su caso. Ej:

SO2 – 180

NO2 – 48

O3 – 6

CO – 32

Pm10 – 9

PTS – 54

Toxicidad de las partículas:

Las partículas pueden ser tóxicas de por sí o por que lleven asociadas otras sustancias. La toxicidad va a depender de su tamaño. Hay 3 tipos:

• Sólidos en suspensión (PST): sólidos <50 μm. no todos son capaces de entrar en el organismo. No son buenos indicadores de contaminación. Mucha legislación los recoge aunque no son informativos, sirven para prevenir.

• Pm10: partículas <10 μm. Son capaces de entrar en el sistema respiratorio, entrar en los alveolos o intercambiar allí sustancias tóxicas. Son buenos indicadores de toxicidad.

• Pm2’5: partículas <2’5 μm. Son capaces de entrar en el sistema respiratorio. Pueden ser bastante tóxicas. También son buenos indicadores de toxicidad. Al ser partículas muy pequeñas pesan menos y tienen más facilidad de desplazarse, es decir, de trasladarse a otro sitio dispersando así la contaminación.

Indicadores olfativos:

• Límite de percepción: concentración mínima de una sustancia a la cual una persona puede decir que hay a.

• Límite de cuantificación: concentración mínima de una sustancia a la cual una persona puede identificarla. Inconveniente: referido a una única persona.

• Límite de identificación de la población (PIT50): concentración mínima de una sustancia para la cual el 50% estadístico de la población la identifica. Ventaja: no se tiene en cuenta una sola persona.

Tipos de ambientes:

Existen 3 grandes grupos donde estudiar el aire: estudios de ambientes exteriores, estudios de emisiones y estudios de salud laboral.

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