El plom és un metall bla, mal·leable, dúctil i de color gris blavós. La major part del plom present en l'atmosfera es troba en forma de partícules de diàmetre menor d'una micra.

És molt perillós per al medi ambient degut a la seua elevada toxicitat. No es degrada ni química ni biològicament per la naturalesa, la qual cosa provoca que romanga en ella durant un llarg període de temps; això afecta molt greument a les cadenes tròfiques, a causa de l'acumulació de plom en els organismes dels éssers vius (bioacumulació).

Es troba en molt baixes concentracions en l'atmosfera, no obstant això, l'extracció de plom de les mines, el refinat, l'ampli ús industrial i la combustió de gasolines han contribuït a l'augment de la seua concentració en l'aire, principalment en zones urbanes i mineres.

És un compost incolor, inodor i el seu punt d'ebullició és de -192 °C. És un gas molt lleuger, poc soluble en aigua i inflamable a elevades temperatures.

La seua vida mitjana en l'atmosfera és curta i abunda en la troposfera sobretot en zones urbanes i industrials, pel fet que es genera principalment com a resultat de la combustió incompleta de combustibles fòssils.

És tòxic a concentracions elevades i contribuïx indirectament al calfament global com a precursor de l'ozó.

HIDROCARBURS (HₓCy)

Són compostos orgànics formats exclusivament per carboni i hidrogen. L'estat físic dels hidrocarburs depén de la seua estructura molecular i en particular del nombre d'àtoms de carboni que formen la seua molècula.

Són gasos importants des del punt de vista de la contaminació atmosfèrica, ja que afavorixen la formació de reaccions fotoquímiques. Els hidrocarburs són contaminants primaris que s'oxiden en la troposfera en presència d'oxigen atòmic (O), el radical hidroxil (OH) i ozó (O₃) per a formar contaminants secundaris.

HIDROCARBURS GASOSOS TOTALS (HCT)

Quant als hidrocarburs en general, el Decret 833/75 establix uns criteris de qualitat de l'aire per a estos compostos, expressats com a n-hexà.

D'esta manera, s'establixen mesuraments dels hidrocarburs gasosos totals (HCT) per a determinar si els valors de concentració d'estos compostos en l'atmosfera aconseguixen els valors marcats com a situació admissible.

METÀ (CH₄)

De formula química CH₄, el metà és l'hidrocarbur més abundant en l'atmosfera. El seu principal embornal és el radical hidroxil present en l'atmosfera.

El metà s'oxida donant lloc a CO₂ i vapor d'aigua, gasos d'important:

• Efecte d'hivernacle

HIDROCARBURS GASOSOS NO METÀNICS (HNM)

Apareixen altres grups d'hidrocarburs en atmosferes urbanes els quals es resumixen agrupats a continuació:

Metalls (arsènic, níquel, cadmi)

Les partícules en suspensió existents en l'aire ambient, poden comptar amb la presència de diferents metalls en la seua composició. Atesa la presència d'els uns o els altres metalls en superfície, i de la concentració d'estos, tindran diferents efectes sobre la salut i sobre el medi ambient. Els efectes d'estos metalls es produïxen tant a través de la concentració d'estos en l'aire com pel seu depòsit en ser transferits de l'atmosfera a les superfícies.

Els compostos nitrogenats més importants, des del punt de vista de la contaminació atmosfèrica, són els òxids de nitrogen. Es coneixen huit òxids de nitrogen distints, i en l'atmosfera podem trobar-los en tres formes, com a òxid nitrós (N₂O), òxid nítric (NO) i com a diòxid de nitrogen (NO₂). D'estos, només es consideren contaminants el NO i el NO₂, formats en els processos de combustió a partir de l'oxidació del nitrogen atmosfèric. La resta es troba en equilibri amb estos tres i en concentracions tan baixes que manquen d'importància.

• Òxid nitrós (N₂O)
  • Gas incolor, no inflamable ni tòxic.
  • És l'òxid de nitrogen més abundant en la baixa atmosfera.
  • És font primària d'altres òxids de nitrogen causants de boires de contaminació fotoquímica ('smog fotoquímic')
• Òxid nítric (NO)
  • Gas incolor, inodor, no inflamable i tòxic per la seua capacitat per a oxidar-se a NO₂.
• Diòxid de nitrogen (NO₂)
  • Gas de tonalitat vermellosa, de forta olor, no inflamable, molt corrosiu i tòxic (quatre vegades mes tòxic que el NO).
  • Dels tres és el més important pels seus efectes sobre la salut humana.
  • Intervé en la formació de la boira fotoquímica.
  • En l'atmosfera pot reaccionar amb aigua donant lloc al procés de 'acidificació del medi'

El diòxid de sofre és un gas bastant estable, incolor, no inflamable i molt soluble en aigua. En altes concentracions té una olor forta i irritant. És 2,2 vegades més pesat que l'aire, malgrat la qual cosa es desplaça ràpidament en l'atmosfera, i la seua vida mitjana és de 2 a 4 dies.

L'ozó és un gas incolor d'olor refrescant que posseïx un gran poder oxidant. Constituïx el 10% de tot l'ozó atmosfèric i a causa dels processos químics que transcorren en àrees urbanes industrialitzades, els nivells d'ozó poden augmentar significativament, aconseguint-se nivells a partir dels quals es poden originar efectes sobre els éssers vius i els materials.

Es forma en la troposfera per acció de la llum solar sobre els gasos considerats com els seus precursors, sent els més importants els òxids de nitrogen (NOₓ), compostos orgànics volàtils (COV), el monòxid de carboni (CO) i el metà (CH₄). És per tant un contaminant secundari, ja que no és emés directament a l'atmosfera per cap font i, també, un contaminant fotoquímic, ja que es forma amb la intervenció de la llum solar.

D'altra banda, l'ozó troposfèric absorbix la radiació infraroja potenciant l'efecte d'hivernacle i a concentracions altes és el component més nociu del smog fotoquímic.

La Conselleria de Medi Ambient de la Generalitat Valenciana, amb la col·laboració de la Fundació Centre d'Estudis Ambientals del Mediterrani (CEAM) desenvolupa, dins del marc de les directives europees sobre contaminació atmosfèrica, una campanya estival de vigilància dels nivells de contaminació per ozó en l'atmosfera, Previozono 2002 a fi d'informar sobre els nivells diaris d'ozó i previndre a la població sobre possibles casos de superació dels valors llindars.

EFECTE D'HIVERNACLE

L'EFECTE D'HIVERNACLE Durant les últimes dècades, s'ha incrementat la preocupació sobre els efectes sobre el clima que pot tindre una creixent emissió de contaminants a l'atmosfera per part de les activitats humanes. La temperatura mitjana de la superfície terrestre es manté constant, ja que en el balanç tèrmic terrestre, la quantitat d'energia que arriba a la superfície és igual a l'energia que es desprén d'esta. Podem definir com a 'Efecte d'hivernacle' al fenomen mitjançant el qual alguns gasos existents en la troposfera, com el diòxid de carboni, vapor d'aigua, metà, òxid nitrós i alguns compostos halogenats, retenen part de les radiacions de baixa freqüència que són remeses cap a l'exterior per part de la superfície terrestre. Este efecte és el responsable que la temperatura mitjana en la superfície terrestre siga d'uns 15 °C. Sense la presència d'estos gasos d'efecte d'hivernacle la temperatura mitjana en superfície seria d'uns -18 °C, i no seria possible l'existència de vida tal com la coneixem en l'actualitat. La creixent concentració d'esta mena de gasos d'efecte d'hivernacle, a causa de diverses activitats per part de l'home, produïx una major absorció de la radiació infraroja emesa des de la superfície terrestre, amb un posterior augment de la temperatura.      La contribució relativa de les emissions de contaminants a les alteracions del clima és tema central de les investigacions que es desenrotllen en l'actualitat, per a així conéixer els possibles efectes a escala planetària que pogueren derivar-se de les activitats humanes.   Font dels gasos hivernacles  l diòxid de carboni es troba de manera natural en l'atmosfera en una concentració constant a causa del cicle del carboni, però es veu alterat per les activitats de l'home que fan que este gas augmente de manera considerable. Les activitats que més afecten l'increment de les emissions de CO₂, són l'augment de l'ús de combustibles fòssils, la fabricació de ciment, els processos de tractament de carburants i fugides en explotacions mineres. Hui dia l'augment dels nivells de diòxid de carboni és sobretot per la crema de combustibles fòssils en països industrialitzats, ja que s'ha comprovat que per cada quilogram de combustible que es consumix es produïx al voltant d'uns tres quilograms de diòxid de carboni. L'existència d'incendis, que generen al seu torn gran quantitat de CO₂, i la tala progressiva de boscos, són dos importants factors que afavorixen la degradació dels sòls i la creixent desertificació. El problema de la disminució de masses forestals produïx, al seu torn, una gran disminució de la taxa d'absorció total de CO₂ deguda a la vegetació. Esta disminució dels embornals de gasos d'efecte d'hivernacle accentua la problemàtica del canvi climàtic.   Conseqüències de l'efecte d'hivernacle L'efecte d'hivernacle origina un augment de la temperatura mitjana de la terra. Segons el segon informe publicat per l'IPCC (Intergovernamental Panel on Climate Change) en 1995, s'estima un augment de la temperatura mitjana global de l'aire l'any 2100 entre 1 °C i 3,5 °C. Un escalfament d'esta magnitud alteraria el clima a tot el món originant vents més càlids i secs. Això provocaria en major o menor grau una sèrie de conseqüències, com un ascens del nivell de la mar per la fusió de gels i glacials (sobretot a l'Antàrtida), tempestes, inundacions i sequeres més intenses i freqüents, així com canvis en la biota i en la productivitat d'aliments.

Independentment dels hidrocarburs, els quals també són compostos orgànics formats exclusivament per hidrogen i carboni, definirem altres substàncies que han cobrat importància pels potencials efectes que poden produir sobre la salut i el medi ambient.

Podem definir compost orgànic com tot compost que continga almenys l'element carboni i un o més dels següents, hidrogen, halògens, oxigen, sofre, fòsfor, silici o nitrogen, excepte els òxids de carboni i els carbonats i bicarbonats inorgànics.

De la mateixa manera definim compost orgànic volàtil com tot compost orgànic que a 293° K tinga una pressió de vapor de 0.01 kPa o més, o una volatilitat equivalent en les condicions particulars d'ús.

Este terme engloba una mescla complexa de partícules d'aerosol, sòlides o líquides i microscòpiques, que es troben en suspensió en l'aire i presenten diverses característiques físiques, diferents composicions químiques i molt variades fonts d'emissió.

La grandària d'estes partícules existents en l'atmosfera és un factor important en la determinació tant dels efectes que produïxen com de les àrees afectades, ja que establix el seu temps de permanència en l'atmosfera i la manera en què pot afectar els éssers vius.

Atés la grandària podem establir la següent divisió:

• Les partícules de grandària compresa entre 10⁻¹ μm i 10 μm, tendixen a formar suspensions mecànicament estables en l'aire, per la qual cosa reben el nom de 'partícules en suspensió', podent ser traslladades a grans distàncies per l'acció del vent.
• Les partícules majors de 10 μm romanen en suspensió en l'aire durant períodes de temps relativament curts pel que se les coneix com a 'partícules o matèria sedimentable'. Els seus efectes són més acusats en les proximitats de les fonts que les emeten.

La composició química del material particulat varia molt d'unes partícules a unes altres, depenent fonamentalment del seu origen. Així les partícules de pols procedents del sòl contenen, principalment compostos de calci, alumini i silici. El fum procedent dels processos de combustió de materials orgànics i combustibles fòssils petroli, fusta i residus domèstics conté diferents compostos orgànics, igual que els fums procedents d'indústria química o alimentària.

En la combustió de carbó i gasolines s'alliberen com a elements traça metalls pesants que passen a formar part de les partícules alliberades, generalment en forma d'òxids metàl·lics.

La importància de les partícules en la contaminació atmosfèrica radica en les seues propietats fisicoquímiques, que li permeten actuar com:

• Mitjà en el qual ocorren determinades reaccions químiques
• Nucli de condensació
• Element capaç de dispersar, absorbir i emetre radiacions

PARTÍCULES EN SUSPENSIÓ TOTALS

Este paràmetre ens indica el total de partícules en suspensió existents en l'atmosfera, sense matisar el diàmetre d'estes partícules.

Per a detectar les PST es poden emprar dos mètodes d'anàlisis, i segons s'utilitze l'un o l'altre s'expressaran les partícules totals com:

• 'Fum normalitzat o fums negres (HMN)', segons la definició que apareix en l'Orde de 22 de març de 1990 respecte al mètode de referència per a fum normalitzat, s'entén per fum normalitzat les partícules fines, d'origen carbonós, suspeses en el medi ambient atmosfèric, que absorbixen llum i poden ser mesurades per reflectometria després d'haver sigut arreplegades sobre un filtre.
• 'Partícules en suspensió totals (PST)', per a avaluar el nivell de partícules en suspensió el procediment de detecció és el "Mostreig d'alt volum". A partir d'una diferència entre dos determinacions gravimètriques, s'obté la massa de partícules suspeses contingudes en un volum d'aire que ha passat per un filtre durant 24 hores.

Un altre procediment utilitzat per a la detecció de Partícules en suspensió és l''Absorció de radiació beta'. La seua aplicació es basa en el fet que la mesura d'atenuació de la radiació beta és directament proporcional al pes de les partícules, les quals absorbixen esta radiació.

PM₁₀, PM₂.₅, PM₁

La Directiva 1999/30/CE del Consell de 22 d'abril de 1999 relativa als valors límit de diòxid de sofre, diòxid de nitrogen i òxids de nitrogen, partícules i plom en l'aire ambient establix diferències en les partícules segons el seu diàmetre. Així tenim les següents definicions:

• PM₁₀ com les partícules que passen a través d'un capçal de grandària selectiva per a un diàmetre aerodinàmic de 10 μm amb una eficiència de tall del 50%.
• PM₂.₅ com les partícules que passen a través d'un capçal de grandària selectiva per a un diàmetre aerodinàmic de 2,5 μm amb una eficiència de tall del 50%.
• PM₁ com les partícules que passen a través d'un capçal de grandària selectiva per a un diàmetre aerodinàmic d'1 µm amb una eficiència de tall del 50%.