La atmósfera

La atmósfera es una capa de gas de cientos de kilómetros que rodea a la Tierra. Su composición puede verse alterada localmente por causas naturales y como consecuencia de las actividades humanas. Entre las causas naturales se encuentran las erupciones volcánicas, los incendios, las fugas naturales de reservas de hidrocarburos, las emisiones en pantanos, etc. La contaminación antropogénica ha rebasado el ámbito local y ya tiene un impacto regional que se manifiesta en fenómenos como la lluvia ácida y a nivel global se resienten los efectos de la acumulación de gases de invernadero y del agujero de la capa de ozono. Como consecuencia de lo anterior, los países y organizaciones mundiales emiten leyes y acuerdos para controlar la contaminación a través de una regulación en las emisiones.

Entre las fuentes antropogénicas de emisiones a la atmósfera podemos distinguir dos tipos: las móviles y las estacionarias. Las fuentes móviles son las más importantes en las ciudades y su impacto principal es en la emisión de monóxido de carbón (CO), ciertos hidrocarburos y en las partículas suspendidas.

Entre las fuentes fijas se pueden mencionar dos tipos de emisiones:

por un lado las derivadas de la combustión, (i.e. chimeneas), utilizada para la generación de energía y por otro lado las inherentes a cada actividad industrial y de servicios. Para el caso de las chimeneas, las emisiones dependen en buena medida de la calidad de los combustibles pero también de la eficiencia de los quemadores, del mantenimiento del equipo y de la presencia de equipo de tratamiento (filtros, precipitadores, lavadores, etc.). Los principales contaminantes asociados a la combustión son partículas, SO2, NOX, CO e hidrocarburos. Entre el segundo grupo de emisiones se encuentra un gran número de contaminantes, de muy variado nivel de impacto en la salud.

Los contaminantes del aire pueden clasificarse en:

• Partículas: material líquido o sólido de pequeño tamaño (< 500 µm) que es dispersado por el aire. Son formadas por abrasión, condensación o combustión incompleta. Las partículas pequeñas (menores a 10 µm y llamadas PM10) afectan seriamente las vías respiratorias.

• Gases y vapores, que incluyen a los compuestos volátiles orgánicos e inorgánicos (COVs y CIVs). Los COVs se han definido como compuestos con carbón e hidrógeno y con presión de vapor mayor a 2 mm Hg (0.27 kPa) a 25 °C excluyendo el metano. Los CIVs incluyen los gases de combustión (excluyendo el CO2) y otros como el H2S, CS2, NOX, amoniaco, etc. Entre los ejemplos que se pueden citar y que muestran la diversidad, se encuentran:

a) Malos olores (CIVs y COVs) producidos por plantas de alimentos, rastros, basureros, plantas de tratamiento de aguas, rellenos sanitarios, plantas de composteo, etc. Se caracterizan por estar formados por muchos compuestos en muy bajas concentraciones (< 1 ppm) que tienen muy bajos umbrales de detección olfativa.

b) Compuestos orgánicos volátiles producidos por unidades industriales y de servicios que en general comprenden fábricas, talleres de pinturas, tintorerías, imprentas, plantas de reciclado de aceite, lavado de componentes electrónicos, etc. Los COVs pueden incluir algunos compuestos identificados como peligrosos por sus efectos en la salud; emisiones de compuestos azufrados, nitrogenados o aleganados producidos por fundidoras, plantas de celofán y rayón, biogás, amoniaco, industrias de refrigeración y electrónicas, etc. Muchas de estas emisiones son reguladas en países desarrollados.

Como ejemplo del impacto de las emisiones se reporta la composición del aire de la ZMVM (zona metropolitana del valle de México), que refleja las emisiones, tanto naturales como antropogénicas, por diferentes fuentes (1). Se demuestra la presencia de un gran número de contaminantes cuyo origen se puede rastrear a fuentes móviles y a actividades tales como, plantas de producción de asfalto, talleres gráficos y de pintura, lavanderías, rellenos sanitarios, etc. (2). Entre los compuestos más abundantes reportados por Arriaga y col. (1), se encuentran, entre otros, propano, n-butano, tolueno*, i-butano, i-pentano, acetileno, etileno, xileno, 2-metil pentano, n-hexano, MTBE* y benceno* en concentraciones entre 50 y 400 ppbC. Algunos de estos compuestos (*) son considerados como contaminantes peligrosos para la salud. Según Vega y col. (2), las actividades de mayor impacto en la generación de COVs en la atmósfera de la ciudad de México son, además de los automotores, las emisiones de gas LP, las fábricas de asfalto y los talleres de pintura.

El efecto de la presencia de contaminantes en la atmósfera sobre la salud se ha documentado de varias formas. Un estudio reciente realizado para la Unión Europea, reporta dicho impacto a través de la evaluación del costo del daño para la sociedad causado por la emisión de contaminantes (3). Se calcula el aumento en la concentración del contaminante por el incremento en la emisión y se estima el número de casos de enfermedades y daño físico y muerte. El daño resulta función de la densidad poblacional y del tipo de contaminante. Así se estima que los COVs pueden tener un costo promedio para la sociedad de ocho pesos por kg emitido aunque puede aumentar por un factor de dos cuando las condiciones son adversas (baja dispersión y alta densidad poblacional), como es el caso de la ZMVM. El mismo estudio da valores aproximados de $90 por kg de SO2, $130 por kg de NO2 y $130 por kg de PM10.

TÉCNICAS DE TRATAMIENTO

Entre las técnicas de tratamiento de aire contaminado emitido por fuentes fijas se encuentran algunas que se han aplicado durante muchos años y de las cuales se tiene una amplia documentación (4, 5). En general, estas tecnologías pueden clasificarse en dos grupos dependiendo de las características de los contaminantes; aquellas para el control de contaminantes particulados (sólido o líquido) con diámetro en el orden de micras o menores (polvo, smog, humo, aerosoles) y las usadas para contaminantes gaseosos. Entre las tecnologías para el control de contaminantes particulados se encuentran los sedimentadores gravitacionales, los separadores centrífugos, incluyendo los ciclones, los filtro de tela, los lavadores líquidos y el precipitador electrostático.

Los sistemas de control para vapores y gases se basan en diferentes principios fisicoquímicos que se encuentran descritas en la tabla 1.

Tabla 1

TECNOLOGÍAS DE EL IMINACIÓN DE COVs

Tecnología Principio

Adsorción Las moléculas

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