ESTUDI DE LA CONTAMINACIÓ ATMOSFÈRICA A CATALUNYA
1. PRINCIPALS CONTAMINANTS ATMOSFÈRICS
-Gas incolor i d’olor forta i sufocant
-En una atmosfera humida es transforma en àcid sulfúric i causa la pluja àcida
-A partir de concentracions >0.1 ppm es produeix una important reducció de la visibilitat
Fonts emissores antropogèniques:
-Refineries de petroli
-Transport: principalment vehicles de gasoil
-Centrals tèrmiques
-Combustió de carburants: líquids i sòlids
S’estima que el 10% dels òxids de sofre emesos a Catalunya provenen dels vehicles.
És un contaminant freqüent en atmosferes urbanes industrials que s’origina al cremar combustibles fòssils.
Els mesos que presenten concentracions més elevades corresponen al període tardor-hivern. Això indicaria la dependència d’aquest contaminant amb les fonts antropogèniques que l’originen. Durant el període hivernal tant el règim laboral com el climàtic afavoreixen la combustió industrial i domèstica. El trànsit contribueix també sensiblement a la presència de SO2 a l’atmosfera.
A les gràfiques podem comprovar que mai no sobrepassa els límits.
-Gas de color amarronat i d'olor irritant
-Tòxic a altes concentracions
-Intervé en la formació de la boira fotoquímica
Fonts emissores antropogèniques:
-Transport
-Centrals tèrmiques
-Combustió de carburants: gas natural, líquids i sòlids
-Incineradores
-Cimenteres
-Fàbriques de vidre
-Refineries
El 65% dels òxids de nitrogen emesos a Catalunya provenen dels motors dels vehicles.
Es produeix sobretot en zones urbanes i industrials com a resultat de combustions a temperatures elevades.
Les concentracions més elevades corresponen als mesos de tardor-hivern.
A les gràfiques podem comprovar que mai no sobrepassa els límits.
-Gas incolor i d’olor agradable
-Molt oxidant i irritant
Fonts emissores antropogèniques:
-És un contaminant secundari, és a dir, no és emès per cap focus
-D'origen fotoquímic, és a dir, es forma per l'acció de la llum solar i en presència d'òxids de nitrogen i hidrocarburs
-Un dels causants de l’efecte hivernacle
Es forma ozó quan coexisteixen els òxids de nitrogen (NO), (COVs) i una radiació solar intensa al llarg d’un període de temps prou llarg (un mínim de diverses hores). Així, l’època típica dels màxims d’ozó coincideix amb la primavera i el principi de l’estiu. Els principals precursors de l’ozó (NO i COV) s’emeten de manera natural o com a conseqüència de les activitats humanes.
Les hores més utilitzades són les d’entrada i sortida del treball, de les escoles, d’arribar a casa...
El trànsit és el principal responsable d’aquestes emanacions, seguit de les centrals tèrmiques. Com que el procés és degut a una reacció fotoquímica, la primavera i l’estiu són les estacions de l’any en què es produeix més ozó. De dues a tres del migdia la concentració és màxima i a punta de dia, mínima (i és, per tant, la millor hora per fer exercici físic). Les zones a sotavent de les regions industrials són les més exposades i en els dies que l’aire no circula per la presència d’un anticicló o una inversió tèrmica el problema s’agreuja.
L'ozó augmenta al migdia ja que és el moment del dia quan més irradiació solar hi ha, per tant quan augmenta la temperatura com podem comprovar a la gràfica del dia 21 d'agost del 2005.
-Gas incolor i amb forta olor (olor a ous podrits)
-Límit olfactible molt baix (a partir de 2 ppb)
-Tòxic a altes concentracions i a exposicions curtes de temps
Fonts emissores antropogèniques:
Fabricació de pasta de paper
Refineries
Indústria de curtits
Depuradores d’aigües residuals
En aquesta gràfica es pot veure que els pics son més o menys periòdics, i cada set dies la gràfica té un pic, per tant podem concloure que els nivells de concentració del Sulfur d’Hidrogen disminueixen en els caps de setmana, que és quan hi ha menys mobilitat amb els cotxes.
-Gas inodor i incolor
-Tòxic a altes concentracions i a exposicions curtes de temps
-Gran indicador del trànsit
Fonts emissores antropogèniques:
-Transport: principalment vehicles de gasolina
-Centrals tèrmiques
-Combustió de carburants: gas natural, líquids i sòlids
-Incineradores
-Cremacions agrícoles
-Refineries
-Cimenteres
-Fàbriques de vidre i de ceràmica
En aquest gràfic del CO a Santa Coloma de Gramanet (Barcelona) del mes de desembre, podem observar com la quantitat de CO disminueix especialment durant els caps de setmana, possiblement a causa de que la majoria de la gent aprofita el cap de setmana per descansar i, en canvi, entre setmana utilitzen el cotxe per anar a treballar, a buscar els nens a l’escola...
També podem percebre una curiositat; durant els dies de Nadal la quantitat de CO augmenta ja que les famílies es reuneixen (per tant, agafen el cotxe) per celebrar aquestes dates.
En qualsevol cas, ens hem de fixar en que cap dels valor arriba al valor límit del CO.
En aquest gràfic d’un dia a Santa Coloma de Gramanet podem observar com pel matí les hores on hi ha més CO és de les 7 a les 12, ja que és quan la gent treu el cotxe per anar a treballar, portar els nens a l’escola…i també a la sortida..
Per la tarda veiem com la concentració de CO augmenta a partir de les 16.00 hora en que s’acaba de dinar i es torna a treballar i els nens a l’escola.
En qualsevol cas podem observar que cap valor, inclosos els més elevats, supera el valor límit.
-Metall pesant, sòlid, que queda en suspensió amb les partícules
-Tòxic a altes concentracions
-Indicador del trànsit de vehicles lleugers (benzina)
Fonts emissores antropogèniques:
-Vehicles de gasolina
-Foneries de recuperació de plom
-Fàbriques de ceràmica
En aquesta gràfica podem veure com hi ha una emissió d’aquest gas periòdicament sense un sentit aparent en relació als dies de la setmana, Això pot voler dir que aquesta emissió pot ser deguda a les fàbriques que l’expulsen. També podem observar com els valors limitants són superats constantment.
-Gas de color groc-verdós i d’olor sufocant
-Tòxic a altes concentracions
Fonts emissores antropogèniques:
-Petroquímiques
-Indústria química
-Gas incolor d’olor intensa i irritant
Fonts emissores antropogèniques:
-Petroquímiques
-Indústria química
-Processos de neteja i decapat de metalls
-Incineradores
2. PRINCIPALS FONTS EMISSORES
-Centrals tèrmiques
-Cimenteres
-Cremacions agrícoles
-Depuradores d'aigües residuals
-Extracció d'àrids i mineria
-Fàbriques de ceràmica
-Fàbriques de vidre
-Fabricació de pintures
-Fabricació de pasta de paper
-Foneries
-Incineradores
-Indústria de curtits
-Indústria química
-Indústria que utilitza disolvents
-Plantes asfàltiques
-Processos de combustió: gas natural, combustibles líquids i sòlids
-Processos de molturació
-Refineries
-Transport: gasolina, gasoil, gasolina sense plom
3. EFECTES DE LA CONTAMINACIÓ ATMOSFÈRICA
Atmosfera humida (formació d’àcid sulfúric). Deterioració de conreus i irritació de mucoses. El SO2 irrita molt els ulls i les vies respiratòries superiors, i produeix tos, opressió respiratòria i espasmes de la larinx.
Toxicitat.
Interfereix el transport d’oxigen a través de la sang.
Lassitud, mal de cap i alteracions en la coordinació de moviments.
Intervenen en la formació del smog oxidant. Agents cancerígens.
S’admet que la Terra no es refreda ni s’escalfa. La Terra intercepta radiació solar; d’aquesta reflecteix una part, i absorbeix la resta per retornar-la a l’espai en forma de radiació terrestre (o infraroja). Però l’atmosfera no és del tot transparent a la radiació infraroja, de manera que els núvols, aerosols, vapor d’aigua i altres gasos absorbeixen una part del que emet la superfície terrestre, i la resta travessa l’atmosfera cap a l’espai. Aquesta retenció d’energia a l’atmosfera que es torna a emetre cap a la Terra fa que aquesta no es refredi tant com si tota la radiació terrestre es perdés, i aquest fenomen constitueix l’anomenat efecte hivernacle.
Si augmenta la concentració dels gasos que produeixen l’efecte hivernacle a l’atmosfera (per exemple, el vapor d’aigua, responsable del 80% d’aquest fenomen, o el CO2) la temperatura pot anar augmentant a mesura que s’intensifiqui l’efecte hivernacle. Però d’una altra banda les partícules redueixen l’absorció de la llum solar que fa la Terra, i fan disminuir la temperatura del planeta. Aquests contraposats efectes dels diferents contaminants no fan gens senzill pronosticar els efectes de la contaminació atmòsferica en el canvi climàtic.
L'ozó troposfèric: un contaminant
L'ozó troposfèric pot trobar-se en concentracions superiors a les habituals a l’atmosfera i passa a considerar-se un contaminant atmosfèric.
L'ozó és un contaminant secundari, és a dir, no emès directament a l'atmosfera per una font. Es forma ozó quan coexisteixen els òxids de nitrogen (NOx, COVs, compostos orgànics volàtils biogènics - els emesos, fonamentalment, per plantes aromàtiques-) i una radiació solar intensa al llarg d'un període de temps prou llarg (un mínim de diverses hores). Així, l'època típica dels màxims d'ozó coincideix amb la primavera i el principi de l'estiu
Però també es forma per intrusions d'ozó estratosfèric (s’estima que és el 23 % del total ) o per descàrregues elèctriques d'una tempesta.
Cal esmentar, que l’ozó no és l’únic oxidant fotoquímic (per exemple el peròxid d’hidrogen també ho és), però s’usa com a indicador qualitatiu del nivell de contaminació d’aquests tipus de contaminants.
En presència d'aigua i d'oxidants (com pot ser l'ozó), els òxids de sofre, els òxids de nitrogen i els clorurs emesos a l'aire poden convertir-se en ions sulfats (àcid sulfúric), nitrat (àcid nítric) i ió clorur (àcid clorhídric). Això sol passar a l'interior dels núvols i si aquests precipiten, apareix la pluja àcida. La pluja habitualment ja és una mica àcida (pH entre 5 i 6) a causa del CO2 atmosfèric que es combina amb l'aigua, però a les zones industrials i les seves rodalies s'incrementa l'acidesa, que arriba a un pH de 3 o fins i tot inferior a causa dels àcids indicats. Aquests àcids també es poden dipositar sobre el sòl sense que siguin arrossegats per la pluja amb la qual cosa es produeix el fenomen anomenat deposició seca. En ambdós casos, la pluja àcida afecta especialment els ecosistemes boscosos i els ecosistemes aquàtics amb unes implicacions econòmiques importants.
A les zones urbanes amb força trànsit i amb un nivell d'insolació alt, es presenta el fenomen de la boira fotoquímica (o boirum de boira i fum, que equival al mot anglès smog). Els òxids de nitrogen i els hidrocarburs reaccionen sota condicions de forta radiació solar, i resulten substàncies oxidants, com ara l'ozó o els nitroperòxids d'acil. Els oxidants són molt irritants, especialment de les mucoses i els ulls; produeixen un envelliment prematur dels pulmons i tenen un efecte corrosiu sobre el cautxú i altres efectes negatius sobre la vegetació.
4. PREVENCIÓ DE LA CONTAMINACIÓ
La prevenció, reducció i, tant com sigui possible, l’eliminació de la contaminació, actuant preferentment en la font mateixa. S’ha de garantir una gestió prudent dels recursos naturals.
Evitar o reduir la contaminació atmosfèrica procedent de les instal·lacions industrials.
Evitar o reduir la càrrega contaminant abocada a les aigües superficials, subterrànies i marines.
Afavorir la reducció, la recuperació o el tractament correcte des del punt de vista ambiental dels residus industrials.
MAPES DE VULNERABILITAT I CAPACITAT DEL TERRITORI
Els Mapes de Vulnerabilitat i Capacitat del Territori ( MVCT ) és una eina que permet avaluar la incidència dels contaminants emesos a l’atmosfera en una zona determinada.
S'han d'entendre com un element de referència que ha de facilitar l’actuació dels poders públics en matèria de planificació i ordenació del territori per preservar i/o millorar la qualitat de l'aire.
Permeten un coneixement dels valors d'immissió. La xarxa d'estacions de control de la qualitat de l'aire de Catalunya disposa d'un nombre limitat d'estacions, de manera que només es coneix la qualitat de l'aire en determinades zones puntuals del territori.
Amb els MVCT s’obté una informació més global dels valors d'immissió degut a que per la seva confecció es fa servir modelització.
Permeten una ordenació del territori. La valoració de la qualitat de l'aire efectuada, és una eina per realitzar una planificació territorial, de forma que serà més consistent amb la protecció del medi ambient.
Permeten elaborar estratègies de sanejament ambiental atmosfèric. Gràcies a la simulació, es pot disposar de diferents models calibrats que permetin analitzar possibles situacions futures d'emissió i valorar quina és la influència de la introducció de noves fonts emissores en el medi.
Mapes de vulnerabilitat:
Vulnerabilitat: és un indicador del perill d'exposició a un contaminant d'estudi.
L'objectiu de la vulnerabilitat és determinar quines són les àrees més vulnerables a problemes de contaminació atmosfèrica.
Per determinar la vulnerabilitat d'una zona s'ha de relacionar punt a punt els nivells d’immissió d'un contaminant concret, la densitat de població i l'existència d'espais naturals protegits ( PEIN ).
La protecció de la qualitat de l’aire és un dels objectius de la política de la Generalitat sobre medi ambient. L’acció pública de protecció es regeix pel principi de prevenció el qual suposa l’adopció d’una estratègia de reacció davant dels problemes ambientals abans que hagin sorgit.
Atesa la incidència territorial de la contaminació atmosfèrica, directament connexa amb la ubicació dels focus emissors, amb les condicions climàtiques i amb la població i recursos naturals especialment vulnerables, tot el conjunt d’accions públiques adreçades a prevenir la degradació de la qualitat de l’aire s’han de basar en el coneixement de la vulnerabilitat i la capacitat de les diferents zones del territori de Catalunya respecte de la contaminació atmosfèrica.
Els mapes de vulnerabilitat i capacitat del territori pel que fa a la contaminació atmosfèrica, formulats pel Departament de Medi Ambient, contenen el conjunt d’informacions suficients i els fan un instrument idoni per orientar la planificació territorial i urbanística, la declaració de zones d’atenció especial, les avaluacions d’impacte ambiental i altres instruments de prevenció que precisin d’una diagnosi fiable i precisa sobre la situació de la qualitat de l’aire en les diverses zones del territori i la seva evolució.
L’ICQA
L'ICQA és el sistema d'informació pública de l'estat de la qualitat de l'aire implantat a Catalunya des del gener de 1995.
L'ICQA es calcula a partir de les dades de les estacions automàtiques de la Xarxa de Vigilància i Previsió de la Contaminació Atmosfèrica (la XVPCA).
L'ICQA té en compte els 6 principals contaminants atmosfèrics per als quals l'actual normativa comunitària ha establert els nivells màxims d'immissió permesos.
S'utilitzen per al càlcul de l'ICQA els nivells d'immissió de: el monòxid de carboni (CO), el diòxid de nitrogen (NO2), el diòxid de sofre (SO2), l'ozó (O3) i les partícules en suspensió (PM10 i PST).
L'Índex català de qualitat de l'aire, l'ICQA, és una xifra única i sense unitats que pondera l'aportació dels diferents contaminants mesurats (CO, NO2, SO2, O3, PM10 i PST) a la qualitat global de l'aire. És, per tant, un indicador especialment pensat per informar el gran públic.
L'ICQA tradueix a una mateixa escala -escala dels efectes sobre la salut de les persones o escala de l'ICQA- les concentracions de cada un dels contaminants mesurats.
L'ICQA és un nombre únic, sense unitats, indicador global de la qualitat de l'aire en un dia i en una estació de mesurament determinada.
El contaminant que ha donat una concentració més alta, essent aquest el que més empitjora la qualitat de l'aire, és el que determina l'ICQA diari.
L'ICQA va de 100 (la millor qualitat de l'aire possible) a -400 (a la pràctica, no sol baixar de -50). Com més alt és el valor de l'ICQA, més alta és la qualitat de l'aire.
El valor de 0 de l'ICQA marca una frontera important:
A partir del valor numèric de l'ICQA es defineix una qualitat de l'aire. Quant més alt és l'ICQA, més alta és la qualitat de l'aire.
Autors: Gerard Ayuso, Gabriela Gómez, Carolina Martínez i Guillem Tenza