Contaminación y química del ambiente

La idea

Qué vas a aprender

• Contaminación del aireconcepto

  El aire que respiramos es una mezcla de gases en proporciones bastante estables. Cuando esa composición se altera por la actividad humana —sobre todo la quema de combustibles fósiles en autos, fábricas y centrales eléctricas— aparecen contaminantes como:

  • **Óxidos de azufre ($SO_2$, $SO_3$)**, liberados al quemar combustibles con impurezas de azufre (como algunos carbones y petróleos).
  • **Óxidos de nitrógeno ($NO$, $NO_2$)**, formados cuando el nitrógeno y el oxígeno del aire reaccionan a altas temperaturas, típicamente dentro de un motor.
  • **Monóxido de carbono ($CO$)**, producto de una combustión incompleta.
  • Material particulado, partículas sólidas o líquidas muy pequeñas (humo, hollín) que quedan suspendidas.
• Lluvia ácida: la química paso a pasoconcepto

  La lluvia ácida es un buen ejemplo de cómo seguir una cadena de reacciones explica un problema ambiental completo. Los óxidos de azufre y de nitrógeno liberados a la atmósfera reaccionan con el agua presente en las nubes:

  $$SO_2 + H_2O \rightarrow H_2SO_3$$

  $$SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$$

  Se forman ácidos (sulfuroso y sulfúrico, y de manera análoga ácido nítrico a partir de los óxidos de nitrógeno) que bajan disueltos en la lluvia, la nieve o incluso como partículas secas. El agua de lluvia normal ya es levemente ácida (por el $CO_2$ disuelto, con un pH cercano a 5,6), pero la lluvia ácida baja ese valor considerablemente. El efecto no se queda en el aire: afecta suelos, bosques, cultivos, construcciones de piedra caliza o mármol (que reaccionan con el ácido) y la vida acuática en lagos y ríos, donde muchas especies no toleran cambios de pH.

• Contaminación del aguaconcepto

  Un cuerpo de agua se contamina cuando recibe sustancias que superan su capacidad de autodepuración. Algunas fuentes típicas:

  • Exceso de nutrientes (nitratos y fosfatos de fertilizantes o líquidos cloacales), que provoca eutrofización: las algas crecen sin control, y al morir y descomponerse consumen el oxígeno disuelto, asfixiando peces y otros organismos.
  • Metales pesados (mercurio, plomo, cadmio) provenientes de industrias, que se acumulan en los organismos y se concentran a medida que suben en la cadena alimentaria.
  • Residuos orgánicos e industriales que alteran el pH, la temperatura o la cantidad de oxígeno disuelto del agua.
• Residuos sólidosconcepto

  Los residuos que generamos no son todos iguales desde el punto de vista químico. Algunos son biodegradables (los microorganismos los descomponen en tiempos razonables); otros, como muchos plásticos, tardan décadas o siglos en degradarse porque sus moléculas (polímeros de cadena larga) son muy estables. Esa misma estabilidad que hace útil al plástico en su vida útil es la que lo convierte en un problema cuando se acumula en rellenos sanitarios, ríos y océanos.

• De la interpretación a la acción: medidas basadas en evidenciaconcepto

  Conocer la química del problema es lo que permite argumentar soluciones concretas y no solo declaraciones de buena voluntad: filtros que retienen óxidos de azufre antes de que salgan a la atmósfera, tratamiento de efluentes antes de volcarlos a un curso de agua, separación y reciclado de residuos según su composición, o el reemplazo de combustibles con más azufre por otros más limpios. Una medida se puede evaluar y comparar con otra justamente porque hay evidencia química (concentraciones, reacciones, tiempos de degradación) detrás de la decisión.

Ejemplos resueltos

• La lluvia ácida es un buen ejemplo de cómo seguir una cadena de reacciones explica un problema ambiental completo. Los óxidos de azufre y de nitrógeno liberados a la atmósfera reaccionan con el agua presente en las nubes:

Errores comunes

• "La contaminación es solo lo que se ve (basura, humo negro)".

  Muchos contaminantes son invisibles (gases disueltos, sustancias en el agua) pero igual de dañinos.

  Cómo corregirlo: Muchos contaminantes son invisibles (gases disueltos, sustancias en el agua) pero igual de dañinos.

• "La lluvia ácida es lluvia con ácido puro".

  Es agua de lluvia con ácidos disueltos en concentraciones bajas, no un líquido corrosivo puro; el daño es acumulativo.

  Cómo corregirlo: Es agua de lluvia con ácidos disueltos en concentraciones bajas, no un líquido corrosivo puro; el daño es acumulativo.

• "Si el agua se ve clara, no está contaminada".

  La claridad visual no dice nada sobre nutrientes disueltos, metales pesados o microorganismos presentes.

  Cómo corregirlo: La claridad visual no dice nada sobre nutrientes disueltos, metales pesados o microorganismos presentes.

• "Todo lo natural es biodegradable y todo lo artificial no".

  Depende de la estructura química de la sustancia, no de su origen; hay plásticos de origen vegetal poco biodegradables y sustancias naturales muy persistentes.

  Cómo corregirlo: Depende de la estructura química de la sustancia, no de su origen; hay plásticos de origen vegetal poco biodegradables y sustancias naturales muy persistentes.

• "Reciclar resuelve todo el problema de los residuos".

  Reduce el impacto, pero no elimina la necesidad de generar menos residuos desde el diseño de los productos.

  Cómo corregirlo: Reduce el impacto, pero no elimina la necesidad de generar menos residuos desde el diseño de los productos.

• "La contaminación es un problema solo de fábricas grandes".

  El transporte individual, la quema doméstica y el mal manejo de residuos domiciliarios también aportan una parte considerable.

  Cómo corregirlo: El transporte individual, la quema doméstica y el mal manejo de residuos domiciliarios también aportan una parte considerable.

En resumen