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viernes, 15 de marzo de 1985

Los oxidantes fotoquímicos, un problema ecológico ignorado

En las últimas décadas se ha detectado en la atmósfera la presencia de contaminantes calificados de secundarios debido a que se forman en el seno del aire contaminado, y su existencia ha Sido objeto de especial atención y estudio en los últimos 10 años. Los dos ejemplos más significativos de este fenómeno son las llamadas lluvias ácidas y los oxidantes fotoquímicos, objeto estos últimos del comentario que sigue. En España, el problema de la niebla tóxica fotoquímica y de su principal componente, el ozono, no es apenas estudiado ni su control está sujeto a normas legales, aunque en ciudades como Madrid se han detectado niveles de ozono muy por encima de los permitidos en otros países.

Con el término "contaminantes secundarios" sólo se pretende indicar que estas sustancias no son emitidas directamente por ninguna fuente contaminante, sin que ello indique merma alguna de sus potenciales efectos nocivos. Es decir, que la identificación y cuantificación de los contaminantes lanzados a la atmósfera por uno o varios focos no presupone que el aire esté contaminado exclusivamente por los elementos introducidos en él, a los que se da el nombre de contaminantes "primarios".Esto es consecuencia del elevado número de reacciones químicas que se producen entre ellos mismos y/o con componentes atmosféricos naturales, bajo el influjo de ciertos procesos meteorológicos, de tal suerte que se vienen a formar nuevas sustancias, cuyas consecuencias perjudiciales al medio ambiente son a veces superiores a las que producirían las lanzadas directamente por las fuentes contaminantes. Los dos ejemplos más significativos de este fenómeno son las llamadas "lluvias ácidas" y los "oxidantes fotoquímicos".

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Este tipo de contaminación atmosférica, al que también se conoce con el término smogfotoquímico, fue identificado como tal en los primeros años de la década de los cincuenta en la atmósfera de Los Ángeles de California. Ante la persistente presencia de una neblina que cubría el vasto territorio de esta ciudad, se procedió al análisis de los elementos presentes en el aire con objeto de, una vez identificados, determinar su procedencia y arbitrar las oportunas medidas de control de sus emisiones respectivas. Pero, ante la inicial sorpresa de los investigadores, se comprobó que los elementos contaminantes más abundantes que se encontraron eran de carácter fuertemente oxidante, entre los que destacaba por su abundancia el ozono, gas que no era emitido por ninguna de las fuentes contaminadoras presentes en todo el área de Los Ángeles. Después de numerosos e intensos estudios, se vino a comprobar que estos oxidantes se originaban en la atmósfera a partir de reacciones químicas, principalmente entre óxidos de nitrógeno e hidrocarburos no saturados, ambos emitidos mayoritariamente por los tubos de escape de los automóviles, con la decisiva e imprescindible cooperación de ciertas condiciones meteorológicas favorables: fuerte insolación, escaso viento y difusión vertical fimitada por la presencia de una inversión térmica a una determinada altura sobre el suelo (entre 400 y 2.000 metros).

Posteriormente han sido numerosas las grandes áreas metropolitanas a lo largo del planeta en las que se ha comprobado la formación de niebla tóxica fotoquímica (Nueva York, Tokio, San Luis, Osaka, San Francisco, Washington, Roma, Sidney, Jerusalén, Atenas, etcétera), llegando en ocasiones a ser considerado este tipo de contaminación atmosférica merecedor de atención preferente por parte de las autoridades competentes durante los meses de primavera y verano. Si atendernos a las características de las ciudades y a los períodos del año anteriormente citados, se puede llegar a la conclusión de que existen ciertas afinidades, como son el intenso tráfico rodado y el alto grado de insolación.

'Sol y coches'

Ante este panorama no fue preciso un gran esfuerzo deductivo para sospechar que los oxidantes fotoquímicos, y en particular su elemento característico: el ozono, deberían formarse en el aire de los mayores núcleos urbanos de nuestro país, donde el dicho popular "sol y moscas", característico de nuestra etapa de subdesarrollo, bien podría convertirse, después de la década de los sesenta, en el "sol y coches". Y, efectivamente, como consecuencia de los análisis efectuados durante los últimos nueve años, hemos podido comprobar que en zonas del área metropolitana de Madrid los niveles de inmisión de ozono rebasaban en muchas ocasiones, entre mayo y septiembre, los valores máximos admisibles señalados en la legislación de EE UU.Pues bien, a pesar de que el ozono está considerado internacionalmente como uno de los cinco principales contaminantes de atmósferas urbanas, junto a los SOx, NOx, CO y partículas en. suspensión, nuestra legislación actual no lo contempla. Como consecuencia de ello, este contaminante no es controlado en ninguna de las grandes urbes españolas por autoridad alguna competente en el tema, puesto que las medidas y análisis que efectúe un organismo dedicado a la investigación, como el Departamento de Física del Aire o un grupo de la Escuela Nacional de Sanidad, ambos situados en la Ciudad Universitaria de Madrid, no parece que sean capaces de cumplir esta misión ante el desinterés general.

A esto hay que sumar el hecho, que poxece próximo, de nuestro ingreso en la CEE, con lo que supone de esfuerzos en uniformación de reglamentos. Claro que esto se podría "resolver" con nuestras seculares dotes para la improvisación, en cuyo "río revuelto" vendrían sin duda a "pescar" un buen número de expertos e investigadores europeos, lo que, por otra parte, no constituiría ninguna novedad.

El proceso que conduce a la formación de los oxidantes fotoquimicos en atmósferas contaminadas es extraordinariamente complejo, de forma que aun hoy día hay en él aspectos oscuros. Sin embargo, es bien conocido que el hecho desencadenante de todo el proceso resulta ser la fotolisis del dióxido de nitrógeno por acción de la luz solar; pero este fenómeno, sin la presencia en la atmósfera de ciertos hidrocarburos activos, al ser reversible, no se traduciría en la producción en cadena, de forma más o menos rápida, de los numerosos compuestos químicos que en él intervienen.

Mas con ser ya esto de por sí complejo, aún se complica más, según se desprende de los estudios dedicados a este tema. En ellos se señala que no basta con la mera presencia de los, compuestos químicos citados, también llamados "precursores", sino que además, según la proporción en que se encuentren en el aire así será el "ritmo" del proceso y, por tanto, el valor máximo que alcanzarán las concentraciones de los oxidantes.

Es decir, y éste es el problema capital con que tropiezan los investigadores, que a la hora de intentar atajar el problema, bien podría ocurrir que una disminución en las emisiones a la atmósfera de los compuestos llamados "precursores", sin tener en cuenta las de los otros, haría variar las proporciones actuales, pudiendo, paradójicamente, provocar una situación peor.

Catalizadores

Así, por ejemplo, la introducción de catalizadores en los focos de óxidos de nitrógeno con vistas a disminuir su emisión podría proporcionar resultados no tan satisfactorios como los que a priori cabría esperar. Éste podría ser el caso, en un futuro, de los automóviles, ahora que la disminución progresiva del contenido de plomo en las gasolinas posibilita la utilización de tales catalizadores.Pero no se ha de dirigir la atención exclusivamente hacia los automóviles, pues, sin ser inocentes en absoluto, no son los únicos protagonistas. Existen varios procesos industriales, entre los que destaca el sector de refino de petróleo, grandes emisores de contaminantes activos o "precursores", que en presencia de las condiciones meteorológicas apropiadas son responsables de la contaminación de tipo oxidante de extensas áreas, como bien se ha comprobado en otros países. Porque, y éste es otro tema que a menudo se olvida, la atmósfera no sólo recibe, difunde y transforma las sustancias en ella introducidas, sino que también las transporta, y a veces a considerables distancias.

Sirva a modo de ejemplo el problema de las "lluvias ácidas", del que tanto se habla últimamente, y cuya relación con el tipo de contaminantes objeto del presente comentario se puso en evidencia hace algunos años y paulatinamente se va estrechando más.

Esto es precisamente lo que ocurre en el caso que nos ocupa, pues para que se produzca la gran cantidad de reacciones químicas que originan este tipo de contaminación es necesario que transcurra un determinado tiempo, de forma que cuando esta producción alcanza su cota máxima, esa masa de aire contaminado ha sido más o menos alejada de los focos emisores por efecto del viento.

Transporte por el aire

En el caso del área de Madrid, hemos tenido ocasión de observar que mientras las concentraciones de ozono en el núcleo urbano no suelen alcanzar valores elevados, en zonas rurales alejadas decenas de kilómetros a sotavento de la ciudad los niveles de contaminación del aire por este gas llegan a superar los estándares de calidad de EE UU. De ahí se deduce la conveniencia de controlar este tipo de contaminantes no sólo en la proximidad de los focos ernisores, sino en sus alrededores más o menos cercanos, dependiendo del terreno y del régimen de vientos.

Manuel de Castro es profesor titular de Física del Aire de la universidad Complutense.

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