LA CONTAMINACIÓ ATMOSFÈRICA

1. Les fonts emissores de contaminants atmosfèrics es troben a la superfície terrestre, lloc on també hi ha la majoria d’espècies animals i vegetals. Així doncs, l’estudi de la contaminació es centra principalment en la part de l’atmosfera influenciada directament per la superfície terrestre i que es coneix amb el nom de Capa Límit Fronterera (CLF). ÀMBIT D’ESTUDI (b) (a) LA CONTAMINACIÓ ATMOSFÈRICA Universitat de les Illes Balears *e-mail: dani.martinez@uib.es INTRODUCCIÓ L’aire que respirem és una barreja de gasos i de partícules que s’ha anat formant des de fa bilions d’anys de manera natural i que coneixem com a atmosfera. Amb el pas del temps, cada espècie natural ha evolucionat amb harmonia amb aquest aire que respira, influint en la seva composició i adaptant-se als seus canvis. S’anomena contaminació atmosfèrica la presència en aquest aire de substàncies perjudicials per a les espècies animals i vegetals o, fins i tot, als materials. És a dir, són gasos o partícules que no formen part de l’atmosfera o bé, si en formen part, es troben en una proporció desmesurada. Els contaminants que es “llencen” a l’atmosfera hi romanen un temps variable (segons de quin tipus siguin) abans no retornen de nou a la superfície o bé desapareixen mitjançant una reacció química. Durant tot el temps que es troben a l’aire, és molt important la seva concentració. Un contaminant és més perjudicial com més concentrat estigui. L’atmosfera té un mecanisme natural per a reduir la concentració d’un contaminant: la dispersió. VIDA DEL CONTAMINANT Per bé que la introducció de contaminants a l’atmosfera pot tenir un origen natural (erupcions de volcans, incendis forestals,…), a partir del la Revolució Industrial (s.XVII) l’activitat humana se’n converteix en l’origen principal. Dispersió de Contaminants: L’atmosfera és un gas que es troba en continu moviment. Aquesta dinàmica és la responsable que una quantitat de contaminant important en una àrea determinada pugui ser repartida per tot arreu i així disminuir-ne la concentració. L’efectivitat que tindrà l’atmosfera per a dispersar un contaminant depèn de les condicions meteorològiques del moment i d’altres factors locals com l’orografia, etc. Per a entendre com funciona la dispersió, a continació veurem com es dispersa el fum que emet una xemeneia (font puntual) a l’atmosfera. En aquest cas, la columna de fum es dispersa a causa del moviment horitzontal (vent) i del moviment vertical (turbulència). El moviment horitzontal és el principal de l’atmosfera a gran escala. En el cas del plomall, la concentració d’un contaminant disminuirà com més fort sigui el vent. Imaginem una xemeneia emetent a l’atmosfera una bombolla de fum un cop per segon, i que bufa un vent horitzontal de direcció i mòdul constant (a). Quan el vent es redueixi a la meitat (vent feble), la quantitat de fum present a les proximitats de la xemeneia augmentarà el doble (b). Moviment horitzontal (a) (b) Els moviments verticals són menys freqüents en l’atmosfera i sovint estan relacionats amb fenòmens concrets com les tempestes, la turbulència o amb zones concretes com ara prop de les muntanyes. Tot i així, a prop del terra cal tenir-los en compte perquè poden ser importants per a la dispersió vertical dels contaminants. En aquest cas, la temperatura de l’aire hi juga un paper molt important. Cas més desfavorable: Anticicló persistent durant l’hivern Moviment vertical A l’hivern, la nit és més llarga que el dia. Quan arriba una situació de bon temps, durant el dia el terra no escalfa l’aire prou hores per a poder trencar del tot la inversió de temperatura formada durant la nit. Per tant es queda una capa residual en altura (on la temperatura creix amb l’altura) que fa de “tap” i impedeix els moviments verticals. Aquesta situació fa que el contaminant només pugui dispersar-se cap al terra, i que augmenti la seva concentració en superfície, el lloc que habitem tots els éssers vius. capa amb la inversió de temperatura El terra és la font de calor de l’atmosfera. El Sol escalfa la superfície terrestre i aquesta escalfa l’aire que té en contacte directe. Així doncs, l’atmosfera s’escalfa pel terra (com quan posem una olla plena d’aigua a bullir). És per aquest motiu que, durant un dia assolellat, els moviments verticals són molt importants dins la CLF(a). Per altra banda, a la nit el terra es refreda ràpidament i refreda l’aire que s’hi troba al damunt. En una nit molt estrellada, fa més fred al peu que al cim de la muntanya. Aquest fenomen es coneix com a inversió de temperatura. En aquesta situació (b), l’atmosfera es troba en calma i els moviments verticals no es poden produir. Per tant, el contaminant no es dispersa verticalment. Inversió de T en altura