CONTAMINACIÓ ATMOSFÈRICA

-L'efecte d'hivernacle és el procés pel qual l'atmosfera d'un planeta fa que s'escalfi, permetent l'entrada de radiació solar visible, però impedint o dificultant l'emissió de calor des del planeta. El nom d'efecte d'hivernacle s'utilitza perquè, d'acord amb una descripció simple, els hivernacles s'escalfen d'una manera aproximadament similar (tot i que de fet no és així). Aquest article parla només de l'efecte d'hivernacle a la Terra, tot i que es produeix de forma similar a Venus, Mart i potser d'altres planetes. Part de la radiació solar que arriba a l'atmosfera terrestre és reflectida, una altra part és absorbida, i la major part arriba a la superfície terrestre. Això fa que s'escalfi la superfície, i que es remeti part d'aquesta calor en forma de radiació, però a longituds d'ona més grans que la de la radiació solar original. Part d'aquesta radiació infraroja torna a l'espai, però una altra part escalfa l'atmosfera, i de retruc, reescalfa la superfície terrestre. D’aquesta manera, impedeixen que part d’aquesta radiació escapi de la terra, tot contribuint a fer que la temperatura mitjana de l’aire superficial del planeta sigui apta per a la vida. L’efecte hivernacle és per tant, un fenomen natural de l’atmosfera, sense el qual la vida a la Terra, tal com la coneixem, no seria possible. El problema actual és que la quantitat d’aquest gasos naturals amb efecte d’hivernacle han augmentat i s’hi ha abocat, a més, gasos amb efecte d’hivernacle no presents de forma natural a l’atmosfera. Aquest gasos, que tan sols representen aproximadament l’1% de l’atmosfera contribueixen a la retenció de la calor i a mantenir el planeta 30 °C més calent que si aquesta capa no existís. S'admet que un augment d'aquest efecte natural per l'increment en la concentració d'aquest gasos, posarà en perill la composició, la capacitat de recuperació i la productivitat dels ecosistemes naturals i es preveu que l’increment continuat de la temperatura alterarà les regions climàtiques i els corrents oceànics, amb possibles conseqüències importants sobre les activitats humanes. Quan l'energia és reflectida des de la Terra es produeix un fenomen diferent. Alguns gasos de l'atmosfera, com el CO2 i el vapor d'aigua, la retenen, absorbeixen gran part de l'energia i eviten que torni a l'espai. Això contribueix a mantenir el planeta calent.  Així, doncs, l'atmosfera deixa passa la radiació del Sol per tal que escalfi la Terra, però impedeix que la radiació de la Terra escapi a l'espai. És molt semblant al que passa als hivernacles, amb la diferència que l'hivernacle utilitza el vidre i no pas els gasos de l'atmosfera per retenir l'escalfor. Per això aquest fenomen natural ha rebut el nom d'efecte hivernacle. Si l'escalfor no restés retinguda a l'atmosfera, la Terra es glaçaria.

 

-La pluja àcida és el fenomen consistent en una pluja que cau amb uns nivells de pH inferiors als normals. Es deu principalment a la reacció de l'aigua amb els productes moleculars del sofre i del nitrogen que s'ocasionen en la combustió, com per exemple òxid nitrós NO₂, òxid nítric NO₃ o diòxid de sofre SO₂ que en combinar-se amb l'aigua generen àcid nitrós HNO₂, àcid nítric HNO₃, i àcid sulfúric H₂SO₄. La pluja no contaminada normalment presenta un pH lleugerament àcid aproximadament 5.65. Això és degut a la presència del CO₂ atmosfèric, que forma àcid carbònic H₂CO₃ (àcid feble), tot i que la pluja no contaminada conté altres substàncies químiques. L'aigua destil·lada que no conté diòxid de carboni té un pH neutre de 7. La reacció de formació de l'àcid carbònic és la següent:

H₂O (l) + CO₂ (g) → H₂CO₃ (aq)

Aleshores l'àcid carbònic es pot ionitzar en aigua, formant concentracions baixes d'ions hidronis i carbonats:

2 H₂O (l) + H₂CO₃ (aq) CO₃²⁻ (aq) + 2 H₃O⁺ (aq)

Es considera pluja àcida si presenta valors de pH inferiors a 5. Aquests valors de pH s'assoleixen per la presència d'altres àcids addicionals al H₂CO₃ com l'àcid sulfúric (H₂SO₄) i l'àcid nítric (HNO₃), formats a partir del diòxid de sofre (SO₂) i d'òxids de nitrogen. Tot i que el diòxid de carboni (CO₂) es troba a concentracions més elevades que el diòxid de sofre (SO₂) en l'atmosfera terrestre, aquest últim contribueix més a l'acidesa de la precipitació perquè és significativament més soluble en aigua i té una constant d'acidesa (Ka) major que el CO₂. Altres substàncies naturals com la pols, que conté carbonat de calci, pot millorar l'acidesa, ja que en solució resulta ser lleugerament alcalina.

-El forat de la capa d'ozó és un efecte de la contaminació atmosfèrica de la Terra que consisteix a una disminució d'ozó a l'estratosfera (capa alta de l'atmosfera) suposadament a causa de l'emissió a l'aire per part de les persones de substàncies que reaccionen i minven l'ozó. La teoria més encertada fins a l'actualitat és que la disminució de l'ozó de l'estratosfera és deguda a l'augment de clor a l'atmosfera, que es combina amb l'ozó i el destrueix. Els compostos clorats es fa servir com a propel·lent d'alguns aerosols (laques, insecticides, escumes d'afaitar), en els fluids refrigerants dels frigorífics i aparells d'aire condicionat (freons) i en els aïllants. Els compostos del clor poden restar a l'atmosfera durant més de cent anys. Actualment, hi ha un acord per deixar d'utilitzar aquests compostos i substituir-los per d'altres que no afectin la capa d'ozó. Altres teories sostenen que la disminució d'ozó és un fenomen meteorològic natural, i que en realitat aquest augmenta o disminueix amb estacionalitat. A l'escorça terrestre, l'ozó (O₃) és considerat una substància molt nociu, ja que es tracta d'un gas molt reactiu, que corroeix els materials i, en certes concentracions, irrita les mucoses dels éssers vius. A poca alçada, l'ozó està relacionat amb efectes negatius de la contaminació antropogènica, com la boira fotoquímica (smog fotoquímic) i la pluja àcida.A l'atmosfera però, quan està neta, les majors concentracions d'ozó es troben entre 19 i 32 quilòmetres d'altitud, a l'anomenada capa d'ozó, a prou distància perquè els seus efectes nocius no malmetin la vida del planeta. A aquesta distància "de seguretat", l'ozó té la funció de filtrar la radiació ultraviolada provinent del sol, i així de fet protegeix la vida terrestre. Als humans els protegeix d'alteracions cutànies i els permet una síntesi de vitamina D (que requereix exposició directa al sol) sense riscos. Cal recordar que no filtra la totalitat de radiació ultraviolada, per això en exposicions llargues al sol, especialment les pells més clares, cal l'ús de crema solar.

-La contaminació atmosfèrica o pol·lució atmosfèrica és la contaminació de l'aire i fa referència a la presència a l'aire de determinades substàncies en concentracions superiors a les naturals que impliquen risc, dany o molèstia greu a les persones i béns de qualsevol mena o que poden atacar diversos materials, o éssers vius, reduir la visibilitat o produir olors. La contaminació pot ser antropogènica (produïda, directament o indirecta, per l'acció de l'home) o natural (erupcions volcàniques, erosió del sol, resuspensió de pols, emissions biogèniques de boscos). És causant entre altres del forat a la capa d'ozó, de l'efecte hivernacle, de la boira fotoquímica i de la pluja àcida. L'efecte Callendar és un tipus de contaminació atmosfèrica.La contaminació atmosfèrica pot tenir caràcter local, quan els efectes lligats al focus es pateixen al voltant d'aquest focus, o planetari, quan per les característiques del contaminant, es veu afectat l'equilibri del planeta i zones allunyades dels focus emissors.

La contaminació atmosfèrica pot tenir caràcter local si els efectes lligats al focus es pateixen de manera significativa únicament prop d'aquesta, com per exemple el fum d'una ciutat a causa dels vehicles; la boira fotoquímica i la pluja àcida. Als nuclis urbans cal destacar el fenomen de la inversió tèrmica, que pot ocasionar grans accidents contaminants col·lectius, i que consisteix bàsicament en l'estancament de cúpules d'aire calent contaminat sobre les grans ciutats. Cal tenir en compte que les masses d'aire es desplacen a llargues distàncies i de manera caòtica, per la qual cosa, en general, el concepte de "local" abasta zones de gran extensió, de vegades de diferents països, per exemple després d'un accident nuclear. Altrament, la contaminació planetària afecta l'equilibri general de la Terra, també a les zones més llunyanes dels focus, com és el cas de, per exemple, l'efecte hivernacle i del forat de la capa d'ozó. Un contaminant primari és aquell que s'aboca directament a l'atmosfera per mitjà de xemeneies, vehicles, etc. Un exemple n'és el diòxid de carboni (CO₂), i un altre de molt freqüent n'és la calor. D'altra banda, un contaminant secundari és el que es forma per la interacció química entre els contaminants primaris i els components naturals de l'atmosfera (nitrogen, oxigen, etc.). Els contaminants secundaris més freqüents a l'atmosfera són els PAN, el triòxid de sofre (SO₃), els nitrats (NO₃), l'àcid sulfúric (H₂SO₄) i l'ozó (O₃).