Contaminación atmosférica

Principales contaminantes (polutantes)

Entre las sustancias que ingresan en mayor volumen al aire atmosférico como resultado de la actividad humana, se distinguen varios grupos de importancia crítica:

• Monóxido de carbono tóxico (CO) es un gas peligroso que altera el intercambio de oxígeno.
• Óxidos de azufre ($SO_2$, $SO_3$) son los principales culpables de la formación de nieblas industriales y lluvias ácidas.
• Óxidos de nitrógeno (NO, $NO_2$) son compuestos agresivos que participan activamente en las reacciones fotoquímicas.
• Partículas de combustible no quemado incluyen hollín y diversos hidrocarburos.
• Partículas de plomo, un contaminante específico que se acumula en el medio ambiente al utilizar gasolina con plomo.

Precipitación ácida

El problema de la precipitación ácida está indisolublemente ligado a las emisiones de óxidos de azufre y nitrógeno.

Mecanismo de formación: Al llegar a la atmósfera, estos compuestos entran en reacción química con los vapores de agua. Como resultado, se forman ácidos fuertes: sulfúrico y nítrico. Estos regresan a la superficie terrestre en forma de lluvia o nieve ácida.

Daño ecológico: La caída sistemática de estas precipitaciones provoca la muerte de la cubierta vegetal y la destrucción de los ecosistemas acuáticos. Además, los ácidos tienen un efecto destructivo sobre la infraestructura urbana, provocando el deterioro de edificios y monumentos culturales.

Smog carbonoso (industrial)

Este tipo de contaminación también se conoce como smog de tipo Londres. El término en sí se forma a partir de la fusión de las palabras en inglés smoke (humo) y fog (niebla). Se basa en reacciones químicas de compuestos de azufre liberados durante la quema de combustibles fósiles (principalmente carbón).

Composición y mecanismo de transformación: El smog es una mezcla densa de vapor de agua, hollín, aerosoles de ácido sulfúrico y sulfatos metálicos. El dióxido de azufre inicial ($SO_2$) se oxida de dos maneras:

1. Al interactuar con el agua, se forma ácido sulfuroso ($H_2SO_3$), que luego se oxida a sulfúrico ($H_2SO_4$).
2. Al interactuar con el oxígeno, se forma trióxido de azufre ($SO_3$), que al entrar en contacto con el agua también produce ácido sulfúrico.

A continuación, el ácido sulfúrico reacciona con los óxidos metálicos presentes en el aire (hierro y calcio) para formar sulfatos metálicos.

Relevancia médica y prevención: La inhalación prolongada de este aire deteriora críticamente la función respiratoria y conduce al desarrollo de enfermedades pulmonares. El principal método de prevención en los países desarrollados es el abandono de los sistemas individuales de calefacción de carbón y la transición a fuentes de energía ecológicamente limpias.

Smog fotoquímico

El smog de tipo Los Ángeles difiere radicalmente del industrial tanto en sus condiciones de formación como en su composición química. Para su aparición se requiere una alta concentración de gases de escape de automóviles (fuentes de hidrocarburos y óxidos de nitrógeno), baja humedad e intensa insolación (irradiación solar).

Reacciones fotoquímicas:

1. Bajo la acción de la luz solar, las moléculas de $NO_2$ se descomponen en óxido nítrico (NO) y oxígeno atómico (O).
2. El oxígeno atómico reacciona instantáneamente con el oxígeno molecular ($O_2$), formando ozono ($O_3$).
3. Simultáneamente, el óxido nítrico (NO) entra en reacción con los hidrocarburos, formando toxinas secundarias: aldehídos, cetonas y peroxiacetilnitratos (PAN).

Relevancia clínica: El smog fotoquímico está saturado de sustancias oxidantes agresivas. En las personas que se encuentran en la zona afectada se observa una marcada irritación de las vías respiratorias y de las membranas mucosas de los ojos.

En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema

Preguntas de clases y exámenes

Qué más repasar sobre el tema

• Mecanismos detallados de la oxidación química del dióxido de azufre en la atmósfera
• El proceso de formación de los peroxiacetilnitratos (PAN) y su estabilidad
• El impacto de los ácidos sulfúrico y nítrico en la fisiología de las plantas superiores
• Análisis comparativo de los sistemas de control ambiental para la calefacción a carbón
• Fisiopatología del impacto del ozono en el aparato alveolar

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Material preparado por los profesores de WhiteCoat Pro según el plan de estudios de las facultades de medicina. De carácter educativo.