El smog fotoquímico se forma cuando los fotones de la luz solar chocan con moléculas de diferentes tipos de agentes contaminantes en la atmósfera. Los fotones hacen que se produzcan reacciones químicas. Las moléculas de contaminación se convierten en otros productos químicos nocivos, como ya venimos en el laboratorio.
Los químicos presentes en el smog incluyen óxidos de nitrógeno, componentes orgánicos volátiles (COV), ozono troposférico y nitrato peroxiacetílico, PAN.
El ozono, O3, es una molécula formada por átomos de oxígeno. El ozono es un gas de color azulado que tiene un fuerte olor muy característico que se suele notar después de las descargas eléctricas de las tormentas.
El ozono troposférico, ozono que se encuentra en la troposfera es un importante contaminante secundario. El que se encuentra en la zona más próxima a la superficie de la Tierra, se forma por reacciones inducidas por la luz solar en las que participan, principalmente, los óxidos de nitrógeno y los hidrocarburos presentes en el aire. Es el componente más dañino del smog fotoquímico y causa daños importantes en la salud cuando está en concentraciones altas, además de frenar el crecimiento de las plantas y los árboles.
En la parte alta de la troposfera suele entrar ozono procedente de la estratosfera, aunque su cantidad y su importancia son menores que el de la parte media y baja de la troposfera.
Componentes orgánicos volántiles (COV) :
Los compuestos orgánicos volátiles comprenden una amplia gama de
sustancias entre las que figuran los hidrocarburos (alcanos, alquenos y
aromáticos), los halocarburos (por ejemplo, el tricloroetileno) y los
oxigenatos (alcoholes, aldehídos y cetonas). Todos ellos son componentes
orgánicos suficientemente volátiles como para existir en forma de vapores en la
atmósfera en condiciones normales.
Fuentes de VOC:
Los
hidrocarburos (HC) se forman fundamentalmente a partir de la combustión
incompleta de combustibles y la evaporación de la gasolina. Los oxigenatos
provienen de los gases de escape de los vehículos automotores y también se
forman mediante reacciones químicas atmosféricas. Los hidrocarburos, los
oxigenatos y los halocarburos también se liberan a la atmósfera mediante la
evaporación de solventes como los utilizados en las pinturas o los procesos
industriales de desengrase
Ha quedado demostrado o se sospecha que varios VOC provocan cáncer.
Los HC contribuyen a la formación de contaminantes secundarios, como el ozono a nivel del suelo, al agotamiento del ozono estratosférico e, indirectamente, a la formación de acidez atmosférica.
Ha quedado demostrado o se sospecha que varios VOC provocan cáncer.
Los HC contribuyen a la formación de contaminantes secundarios, como el ozono a nivel del suelo, al agotamiento del ozono estratosférico e, indirectamente, a la formación de acidez atmosférica.
Efectos de los VOC a la salud humana:
Ha
quedado demostrado o se sospecha que varios VOC provocan cáncer
Efectos de los VOC al medio ambiente:
El
etileno, un importante componente de los VOC, es una hormona vegetal que puede
inhibir seriamente el crecimiento de las plantas
Ozono troposférico:
El ozono (O3) es un gas incoloro generalmente y de un olor acre, cuya molécula está compuesta por tres átomos de oxígeno. La capa de ozono en los niveles altos de la atmósfera (estratosférico) constituye un filtro de protección contra las radiaciones solares. Sin embargo, el ozono en superficie (troposférico) resulta ser un contaminante que tiene graves impactos sobre la salud pública y los ecosistemas
El ozono troposférico no se emite directamente a la atmósfera. Es un contaminante secundario, esto es que se forma a partir de reacciones fotoquímicas complejas con intensa luz solar entre contaminantes primarios como son los óxidos de nitrógeno (NO, NO2) y compuestos orgánicos volátiles (COV) (ver figura 1). Los óxidos de nitrógeno se generan en los procesos de combustión y especialmente por el tráfico rodado. Los compuestos orgánicos volátiles se generan a partir de un número de fuentes variado, transporte por carretera, refinerías, pintura, limpieza en seco de tejidos, y otras actividades que implican el uso de disolventes.
El monóxido de carbono (CO) y el metano (CH4) también intervienen en la formación de O3. El metano, también un compuesto orgánico volátil, se genera en la minería del carbón, la extracción y distribución de gas natural, vertederos, aguas residuales, quema de biomasa, granjas de animales, etc. El ozono tiende a descomponerse en las zonas en las que existe una alta concentración de NO. Esto explica que su presencia en el centro de las grandes ciudades suele ser más baja que en los cinturones metropolitanos y en las áreas rurales circundantes.
Nitrato peroxiacetílico (PAN):
El PAN (peroxiacetilnitrato) es un tipo de contaminación del aire, y forma parte del smog.El PAN hace doler los ojos y es dañino para los pulmones. Además, daña las plantas.
El PAN se forma cuando otros tipos de químicos se mezclan en el aire. Uno de los químicos de que se compone el PAN es el dióxido de nitrógeno (NO2). El dióxido de nitrógeno proviene de los motores de automóviles y camiones, y de las fábricas y centrales eléctricas que queman carbón. Otros químicos que pueden ayudar a la formación de PAN se denominan compuestos orgánicos volátiles(COV). Los COV llegan al aire provenientes de pinturas, gasolina y otros químicos. La lux del sol cambia los COV en otros químicos, los que se combinan con el oxígeno y el nitrógeno para formar PAN.
Su impacto en el ambiente
El smog fotoquímico es un problema medioambiental que afecta, sobretodo, a las grandes ciudades; donde la concentración de contaminantes en la atmósfera es mayor. El proceso de formación del smog fotoquímico es muy complejo ya que implica centenares de reacciones diferentes sufridas por decenas de compuestos distintos.
El smog fotoquímico es un problema medioambiental que afecta, sobretodo, a las grandes ciudades; donde la concentración de contaminantes en la atmósfera es mayor. El proceso de formación del smog fotoquímico es muy complejo ya que implica centenares de reacciones diferentes sufridas por decenas de compuestos distintos.
Los principales contaminantes que producen el smog fotoquímico son los óxidos de nitrógeno (NOx) y algunos hidrocarburos ligeros no quemados liberados por los automóviles. Otro factor importante es la luz solar, que genera radicales libres iniciadores de los procesos químicos de formación del smog fotoquímico.
Los productos finales de estas reacciones son ozono (O3), ácido nítrico (HNO3), óxidos de nitrógeno(NOx), peróxido de hidrogeno (H2O2), peróxido de nitratoacetilo (PAN) y compuestos orgánicosparcialmente oxidados. Todos estos compuestos dan lugar a una atmósfera irritante, nociva y en algunos casos tóxica que denominamos smog fotoquímico. Suele presentar color anaranjado, causado por el NO2.
Los factores que influyen para que se produzca el smog fotoquímico:
- Debe haber un tráfico importante que emita los contaminantes que producen smog.
- Tiempo soleado y cálido para que la radiación produzca los radicales iniciadores de la mayor parte de las reacciones formadoras de smog.
- Debe haber relativamente pocos movimientos de masas de aire, para que los contaminantes no se diluyan ni dispersen.
Como podemos observar el smog fotoquímico se forma sobre las grandes ciudades y es la causa demultitud de patologías y enfermedades respiratorias que se dan en la población de las regiones que padecen smog.
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