El clima en las ciudades

Bases

Los efectos negativos de la contaminación atmosférica   

La contaminación atmosférica provoca impactos tanto locales como globales. Las sustancias dañinas, emitidas a la atmósfera, cruzan las fronteras de los países con el viento. Por tanto, la cooperación internacional es necesaria para mejorar la calidad del aire.

Los efectos negativos globales de la contaminación atmosférica, incluyen por ejemplo, agravar el efecto invernadero o el agujero de ozono. El smog y la lluvia ácida son los efectos locales más conocidos y preocupan a la gente que vive principalmente en zonas urbanas. La contaminación atmosférica es una amenaza para nuestra salud y puede provocar también pérdidas económicas.

Pongamos más atención a la contaminación atmosférica en las ciudades. Debido a las emisiones de diversas fuentes se pueden encontrar las siguientes sustancias en el aire urbano: óxidos de azufre y de nitrógeno, hidrocarbonos (principalmente de las refinerías y del tráfico), óxido de carbono, metales pesados (del tráfico y la industria), polvo y hollín. Sin embargo, la proporción de determinados contaminantes en el total de la contaminación atmosférica varía; por ejemplo, en los países desarrollados el azufre ya no juega un papel principal. La concentración de contaminantes en el aire (como resultado de las inmisiones de contaminación) es lo que determina la calidad del aire.

Smog

En muchas ciudades, la contaminación atmosférica excede las concentraciones admitidas y las alarmas del smog deben anunciarlo. La palabra "smog" se define como la combinación de humo y niebla. La palabra se inventó alrededor de 1911 por el físico Harold Des Voeux. Hay dos tipos de smog:

- Smog de tipo Londres, causada principalmente por la contaminación atmosférica debida a la comustión de carbón y a la emisión de dióxido sulfúrico (SO₂) y polvo. Esa contaminación mezclada con niebla puede producir gotitas de ácido sulfúrico (H₂SO₄) suspendidas en el aire. Cuando en 1952, en Londres, la concentración de SO₂ durante un caso de smog excedió los 3.5 mg por m³ de aire (o 3500µg pr m³), se produjeron numerosos casos de fallecimientos (Nota: 1 mg son 0.001 g; otra unidad es 1 µg que es lo mismo que 0.000001 g. Por tanto, 1 g = 1000 mg o 1000000 µg). El smog de tipo Londres tuvo lugar en 1850s, y hoy en día es raro que se forme. Por ejemplo, en 2001la concentración media anual de SO2 alcanzó 3 µg/m³ en Barcelona (España), 4 µg/m³ en Munich (Alemania), 7 µg/m³en Londres (Gran Bretaña - datos de 1999) y 13 µg/m³ en Warsaw (Polonia). Sin embargo, algunos días, la concentración de SO₂ puede alcanzar valores mucho más altos. Los valores más altos por horas en 2001 fueron 211µg/m³ en Warsaw, 106 µg/m³ en Londres (datos de 1999), 70 µg/m³ en Garcelona y 17 µg/m³ en Munich.

- Smog de tipo Los Angeles (smog fotoquímico), que tiene lugar los días soleados debido al tráfico intenso. Los óxidos de nitrógeno en los gases de combustión y los hidrocarbonos (procedentes de varias fuentes antropogénicas y biogénicas) reaccionan en presencia de la luz solar produciendo una mezcla nociva de aerosoles y gases. El smog fotoquímico contiene ozono (ozono troposférico), formaldehído, cetonas y otros compuestos. El ozono puede llegar (tasa de mezcla) hasta los 12 ppm en la estratosfera cuando normalmente no pasa de 0.04 ppm en la superficie de la Tierra. Todas las sustancias mencionadas irritan los ojos y dañan el sistema respiratorio. También afectan a la vegetación. Este tipo de smog es bastante común actualmente en las grandes ciudades en verano. De alguna forma, ha sustituido al smog de tipo Londres en muchas ciudades desde los años 60, en Europa del Este desde los años 80. Lee más sobre concentraciones y tasa de mezcla en la parte de "Alta atmósfera" (Basics, Entendiendo la estratosfera, Composición).

Polvo y hollín

Otro problema en las ciudades es el polvo y el hollín. En 1999, por ejemplo, la concentración media anual de materia particulada menor de 10 micrómetros (PM10) llegó a los 21.8 µg/m³ en Londres, 29.5 µg/m³ en Budapest, 44.3µg/m³ en Roma, 44.4  µg/m³ en Sevilla y 45.4 µg/m³ en Cracovia. Para comparar: en Cracovia, en los años 70 y 80, la concentración media anual excedió los 100 µg/m³, y en invierno incluso los 200 µg/m³ , debido a las emisiones de la industria del acero y la central eléctrica; tales fábricas han sido modernizadas desde entonces y la producción ha disminuido, por lo que la calidad del aire ha mejorado de forma significativa.

Valores límite

Para cada contaminante se han establecido unos límites de concentración que no deberían superarse. Por el contrario, la contaminación atmosférica puede ser dañina y peligrosa para nuestra salud e incluso para nuestra vida. Para los países de la Unión Europea, los límites y los umbrales de alarma para el aire ambiental se establecieron con la Directiva del Consejo 96/62/EC del 27 de septiembre, 1996. Las regulaciones detalladas se incluyeron en las tres Directivas del Consejo: 1. 1999/30/EC del 22 de abril, 1999; 2.2000/69/EC del 16 de noviembre, 2000 y 3.2002/3/EC del 12 de febrero, 2002.

Para el dióxido de nitrógeno (NO₂), dióxido sulfúrico (SO₂), plomo (Pb) y la materia particulada con diámetro de hasta10 µm (PM10), los límites se dan como la concentración media anual. Esto quiere decir que en determinados días, la concentración puede ser mayor que el valor límite, siempre y cuando otros días sea mucho menor, de forma que lo que se tiene en cuenta es el valor de la media anual. Los límites para el SO2 y el Pb son mucho menores que los de NO2 y PM10, ya que son sustancias muy dañinas para la salud humana incluso en pequeñas cantidades. 

Para el ozono (O₃) y el monóxido de carbono (CO), los límites se dan como concentración media cada 8 horas. Tales gases son muy tóxicos para la gente incluso en pequeñas cantidades y periodos cortos de exposición (tiempo durante el cual la gente respira contaminación atmosférica). Como puedes ver, las cantidades permitidas de ozono son mucho menores para CO. El ozono que se encuentra en el aire cercano al suelo, formado normalmente durante el smog fotoquímico es dañino para nosotros, mientras que el ozono en la estratosfera protege la vida en la Tierra.

Valores de alarma

Para NO₂, SO₂ y O₃, aparte de los valores límite, hay también valores de alarma establecidos. Tales valores son concentraciones medias cada hora. Si tales valores se superaran, las autoridades locales deberían en primer lugar informar al público sobre ello y después, llevar a cabo medidas que disminuyeran la concentración de contaminantes en el aire, p.e. limitar el tráfico en la ciudad, disminuir por un tiempo la producción industrial, etc.

Páginas relacionadas:

Encontrarás más información sobre el efecto invenadero y el agujero de la capa de ozono en:
Baja Atmósfera - Bases - Unidad 2 - Efecto invernadero y luz
Alta atmósfera - Bases - Unidad 2 - Agujero de ozono y CFC
La contaminación atmosférica es una amenaza para nuestra salud y puede causar también pérdidas económicas. Lee más sobre ello en:
Clima en las ciudades - Más - Unidad 1- Impacto
Más sobre las concentraciones de ozono en la superficie de la Tierra, en:
Baja Atmósfera - Bases - Unidad 3 - Smog de ozono (Sólo en inglés)  
Más sobre ozono en la estratosfera:
Alta atmósfera - Bases - Unidad 2 - Formación de ozono
Lee más sobre las causas de la contaminación atmosférica y áreas en peligro:
Clima en las ciudades - Bases - Unidad 1 - Causas
Clima en las ciudades - Bases - Unidad 1 - Áreas en peligro 

Sobre esta página:

Autores: Pawel Jezioro, Anita Bokwa - Jagiellonian University - Cracovia/Polonia
Colaborador: Grzegorz Wawrejko
1. Supervisor científico: Prof. Barbara Obrebska-Starkel - Jagiellonian University - Cracovia / Polonia - 20-06-2003
2. Supervisor científico: Dr. Marek Nowosad - Maria Curie-Sklodowska University - Lublin / Polonia - 16-06-2003
Correción pedagógica: Michael Seesing - University of Duisburg - Duisburg / Alemania
Última actualización: 26-05-2004