contaminación atmosférica

La contaminación del aire y la
contaminación acústica constituyen
en su conjunto la contaminación
atmosférica.
CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
Contaminación atmosférica
Ley 34/2007: de calidad del aire
y protección de la atmósfera
Según la OMS
La presencia en la atmósfera
de materias, sustancias o
formas de energía que
impliquen molestia grave,
riesgo o daño para la
seguridad o la salud de las
personas, el medio ambiente y
demás bienes de cualquier
naturaleza.
Existe contaminación en el aire
cuando en su composición
aparecen una o varias sustancias
extrañas,
en
determinadas
cantidades y durante periodos de
tiempo, que pueden resultar
nocivas para el ser humano, los
animales, las plantas o las tierras,
así como perturbar el bienestar o
el uso de los bienes.
Fuentes de contaminación
Naturales:
Proceden de los procesos de la geosfera y la
biosfera.
Artificiales o antropogénicas:
Consecuencia de las actividades humanas.
Contaminantes Naturales del Aire
Fuente
Contaminantes
Volcanes
Óxidos de azufre, partículas
Fuegos forestales
Monóxido de carbono, dióxido de carbono,
óxidos de nitrógeno, partículas
Vendavales
Polvo
Plantas (vivas)
Hidrocarburos, polen
Plantas (en
descomposición)
Metano, sulfuro de hidrógeno
Suelo
Virus, polvo
Mar
Partículas de sal
Fuentes antropogénicas
• Hogar (calefacciones)
• Transporte
• Industria :ind. térmicas,
cementeras, siderometalúrgicas,
papeleras y químicas
• Agricultura y ganaderia
• Incineración de Residuos
Sólidos Urbanos
Tiempo de residencia
Vida media de un contaminante es el
periodo de tiempo que puede
permanecer en la atmósfera como tal o
participando en reacciones químicas.
Es característico de cada contaminante.
Contaminantes del aire
Contaminantes del aire
Sustancias químicas y formas de energía que
en concentraciones determinadas pueden
causar molestias, daños o riesgos a personas y
al resto de los seres vivos, o bien ser origen de
alteraciones en el funcionamiento de los
ecosistemas, en los ambientes materiales y en
el clima.
Se clasifican en:
– Sustancias químicas.
– Fuentes de energía
Contaminantes: Sustancias químicas
• Contaminantes primarios: Sustancias emitidas
directamente a la atmósfera desde distintas
fuentes, perfectamente identificables.
• Contaminantes secundarios: Se forman a
partir de contaminantes primarios mediante
reacciones químicas en la atmósfera,
formando otros contaminantes nuevos por
transformación de los ya exisstentes.
No proceden directamente de foco emisor.
Contaminantes primarios y secundarios
Contaminantes primarios
Partículas y aerosoles
• En la atmósfera permanecen suspendidas
substancias muy distintas como partículas de polvo,
polen, hollín (carbón), metales (plomo, cadmio)
• Se suele usar la palabra aerosol para referirse a los
materiales muy pequeños, sólidos o líquidos.
Partículas se suele llamar a los sólidos que forman
parte del aerosol,
mientras que se suele
llamar polvo a la materia sólida de tamaño un poco
mayor (de 20 micras o más).
Compuestos de azufre
• Óxidos de azufre
Incluyen el dióxido de azufre (SO2) y el trióxido
de azufre (SO3).
• Dióxido de azufre (SO2)
corta, de unos 2 a 4 días. Casi la mitad vuelve a
depositarse en la superficie húmedo o seco y el
resto se convierte en iones sulfato (SO42-).
Sulfuro de hidrógeno
• Gas incoloro con olor fuerte y desagradable.
• Se origina en:
– La degradación anaeróbica de la materia orgánica
en pantanos y océanos.
– Erupciones volcánicas.
– Escapes de refinerías de petroleo.
• En la atmósfera se transforma en dióxido de
azufre por oxidación fotoquímica.
Óxidos de nitrógeno
NOx (conjunto de NO y NO2)
• Muy importante en la formación del smog fotoquímico, del nitrato
de peroxiacetilo (PAN) e influye en las reacciones de formación y
destrucción del ozono, tanto troposférico como estratosférico, así
como en el fenómeno de la lluvia ácida. En concentraciones altas
produce daños a la salud y a las plantas y corroe tejidos y
materiales diversos.
• Las actividades humanas que los producen son, principalmente, las
combustiones realizadas a altas temperaturas. Más de la mitad de
los gases de este grupo emitidos en España proceden del
transporte.
Óxido nitroso(N2O)
• En la troposfera es inerte y su vida media es de unos 170 años. Va
desapareciendo en la estratosfera en reacciones fotoquímicas que
pueden tener influencia en la destrucción de la capa de ozono.
También tiene efecto invernadero
• Procede fundamentalmente de emisiones naturales (procesos
microbiológicos en el suelo y en los océanos) y menos de
actividades agrícolas y ganaderas (alrededor del 10% del total).
Óxido de carbono
CO2:
•
Dada su presencia natural en la atmósfera y su
falta de toxicidad, no deberíamos considerarlo
una sustancia que contamina, pero se dan dos
circunstancias que lo hacen un contaminante
de gran importancia en la actualidad:
• Es un gas que retiene rayos infrarrojos y
produce el efecto invernadero; y
• Su concentración está aumentando en los
últimos decenios por la quema de los
combustibles fósiles y de grandes extensiones
de bosques
CO:
• Alrededor del 90% del que existe en la
atmósfera se forma de manera natural, en
la oxidación de metano (CH4) por
reacciones fotoquímicas. Se va eliminando
por su oxidación a CO2.
• La actividad humana lo genera en grandes
cantidades siendo, después del CO2, el
contaminante emitido en mayor cantidad a
la
atmósfera
por
causas
no
naturales. Procede, principalmente, de la
combustión incompleta de la gasolina y el
gasoil en los motores de los vehículos.
Compuestos orgánicos: Metano (CH4)
• Es un contaminante primario que se forma de
manera natural
• Desaparece de la atmósfera a consecuencia,
principalmente, de reaccionar con los
radicales OH formando, entre otros
compuestos, ozono.
• Su vida media en la troposfera es de entre 5 y
10 años.
• Contribuye al efecto invernadero.
Compuestos orgánicos: Otros
hidrocarburos
• En la atmósfera están presentes muchos otros
hidrocarburos, principalmente procedentes de
fenómenos naturales, pero también originados por
actividades humanas, sobre todo las relacionadas
con la extracción, el refino y el uso del petróleo y sus
derivados.
• Sus efectos sobre la salud son variables. Algunos no
parece que causen ningún daño, pero otros afectan
al sistema respiratorio y podrían causar cáncer p. ej.
benceno.
• Intervienen de forma importante en las reacciones
que originan el "smog" fotoquímico.
Compuestos orgánicos: Dioxinas y
furanos
• Las dioxinas son compuestos químicos obtenidos a
partir de procesos de combustión que implican al
cloro.
• El término se aplica indistintamente a las
policlorodibenzofuranos
(PCDF)
y
las
policlorodibenzodioxinas (PCDD).
• Son estables químicamente, poco biodegradables y
muy solubles en las grasas, tendiendo a acumularse
en suelos, sedimentos y tejidos orgánicos, pudiendo
penetrar en la cadena alimentaria. Posible efecto
cancerígeno.
Propiedades dioxinas y furanos
•
•
•
•
Son estables químicamente.
Poco biodegradables.
Muy solubles en las grasas.
Tendiendo a acumularse en suelos,
sedimentos y tejidos orgánicos.
• Pudiendo penetrar en la cadena alimentaria.
• Posible efecto cancerígeno.
Producción de dioxinas y furanos
Las dioxinas y los furanos se producen
principalmente de dos maneras:
– 1. En el proceso de fabricación de algunos
pesticidas, conservantes, desinfectantes o
componentes del papel;
– 2. Cuando se queman a bajas temperaturas
materiales como algunos productos químicos,
gasolina con plomo, plástico, papel o madera.
Compuestos halogenados
1. Cl2/ HCL es Tóxico e irritante
1. Se produce en:
1. Erupciones volcánicas
2. Gases de automóviles
3. Industrias del aluminio
2. Intervienen en las reacciones de destrucción del
ozono.
2. HF es corrosivo
1. Se produce en industrias de vidrio y cerámica.
Clorofluorocarbonos CFC
Moléculas orgánicas formadas por átomos de Cl y F unidos a
C. Por ejemplo CCl3F (Freón-11) o CCL2F2 (Freón-12). Se han
utilizado mucho en los "sprays", frigoríficos, etc.Son los
principales responsables de la destrucción de la capa de
ozono.
Metales pesados
Mercurio
• Actividades mineras de extracción de oro, plata y cobre.
• Fundición primaria y secundaria de metales.
• Producción de carbón y coque.
• Combustión de combustoleo y carbón en la generación de electricidad.
• Industria de cloro-sosa.
• Incineración de residuos peligrosos y biológico infecciosos.
Plomo
Fundición primaria y secundaria de metales.
Loza vidriada
Producción de pinturas
Elaboración de latas soldadas con plomo
Industria electrónica y de cómputo
Uso de gasolina con plomo
Cadmio
• Baterías Recargables de Níquel/Cadmio (Ni/Cd):
• Fertilizantes
• Pigmentos y Estabilizadores en Plástico y PVC
• Pigmentos en Pinturas
• Galvanización
• Catalizadores y Conservadores en la Industria del Plástico
• Elaboración de Pinturas
• Aleaciones
Metales pesados
Olores
La contaminación atmosférica por olores es
un problema cuyas soluciones se basan en limitar
la emisión de moléculas que provocan malos
olores, hasta concentraciones que no alcancen su
umbral olfativo.
Estas moléculas se generan en: erupciones
volcánicas, vertederos, aguas y suelos
contaminados, industria alimentaria, industria del
papel
Contaminantes secundarios
Se forman a partir de contaminantes primarios,
mediante reacciones químicas en la atmósfera.
No provienen directamente de los focos emisores.
Contaminantes secundarios
Contaminación energética
• Radiaciones ionizantes:
Pueden ionizar átomos o
moléculas. Rad. Alfa,
beta, gamma y rayos X.
• Radiaciones
no
ionizantes: Radiaciones
u.v.
,
infrarrojas,
radiofrecuencias
y
microondas.
• Ruido.
Dispersión de los contaminantes
Emisión Cantidad de contaminantes que vierte
un foco emisor en un periodo de tiempo
determinado.
Inmisión: Cantidad de contaminantes presentes
en un atmósfera determinada, una vez que
han sido transportados, y mezclados en ella.
Dispersión de los contaminantes
Dispersión de contaminantes
• Características de las emisiones: A mayor Tª, el aire
asciende facilitanado su dispersión.
• Condiciones atmosféricas: condiciones de estabilidad
atmosféricas dificultan la dispersión.
• Temperatura del aire y variaciones en altura.
• Vientos
• Precipitaciones: Efecto lavado.
• Insolación. Favorece reacciones químicas.
Características geográficas y
topográficas
• Zonas costeras: se originan brisas.
• Zonas de valles fluviales y laderas: Se
generan brisas de valle y montaña.
• Presencia de masas vegetales. Disminuye la
cantidad de contaminación
• Presencia de núcleos urbanos. Fenómeno
de isla de calor y de brisas urbanas.
Contaminación acústica
de ruido
Efectos de la contaminación del aire
Pueden ser:
– Locales:
• Smog: sulfuroso, fotoquímico.
• Radicales libres activos a partir de radicales de hidrocarburos
con oxidación de óxidos de N.
• Formación del PAN.
– Regionales: Lluvia ácida.
– Globales:
• Agujeros en la capa de ozono.
• Cambio climático.
Smog nieblas
• Smog sulfuroso: presencia SO2 ,
niebla pardo gris.
• Origen: combustiones y
partículas en ambientes
húmedos
Smog fotoquímico
• Debido a oxidantes fotoquímicos: O3, PAN,
Aldehidos. (contaminantes 2arios).
• Se forman a partir de los óxidos de N,
hidrocarburos y oxígeno gracias a las
radiaciones UVA.
• Se favorece en situaciones de fuerte
insolación.
• Se forman brumas, ozono, irritación ocular y
daños en la vegetación y diversos materiales.
Reacciones fotoquímicas
• Formación de O3 a partir del NO2:
NO2+luz=NO+O ; O+O2=O3
• Formación de radicales libres que oxidan el NO a
NO2.: los radicales libres de HC oxidan al NO
aumenta la concentración de O3.
• Formación del PAN(nitrato de peroxiacetileno) Los
radicales libre reaccionan entre si y forman
contaminantes oxidantes como p. Ej. El PAN y los
aldehidos.
RH + O2 + NO + uv = R´CHO + NO2 + O3 + PAN
Lluvia ácida
Lluvia ácida
• Problema de alcance regional.
• Los SO2 y Nox emitidos se depositan por dos
mecanismos:
• Deposición seca: cerca de las fuentes de
emisión.
• Deposición húmeda. Se oxidan y disuelven en
el agua de lluvia.
Efectos de la lluvia ácida
• En ecosistemas acuáticos la variación de las
condiciones del ecosistema provoca la muerte
de diversas especies.
• Aumenta la acidez del suelo, que se
empobrece y se hace improductivo.
• Daña los vegetales por destrucción de las
hojas, disminuye la eficacia fotosintética.
• En los materiales provoca corrosión.
Agujero de la capa de ozono
• Este problema es más
grave en los polos
debido a que en
invierno se forma un
anticiclón que impide
la mezcla de aire, y el
NO2 existente actúa
como núcleo de
condensación y no
interviene en la
reacción del cuadro.
Agujero en la capa de ozono
• NO+O3 - NO2 +O
• NO2 +O - NO+O2
• Balance neto: O3 +O - O2 +O2
•
•
•
•
CFCCl3 + UV - CFCCl2 + Cl
Cl + O3 - ClO + O2
ClO + O - Cl + O2
Balance neto: O3 + O - 2 O2
• NOx+ClO - ClNO3
• Los óxidos de nitrógeno se
forman en las tormentas y
por
desnitrificación
de
suelos, que alcanzan la
estratosfera
• NaCl yHCl liberados por el
mar y erupciones volcánicas
y los CFC utilizados en
aerosoles y refrigeradores,
alcanzan la estratosfera y
rompen el ozono
Vigilancia de la calidad del aire
Sistemas y procedimientos utilizados para evaluar la
presencia de agentes contaminantes en la
atmósfera, asi como la evolución de las
concentraciones en el tiempo y el espacio, con el fin
de prevenir y reducir los efectos que pueden causar
sobre la salud o el medio.
Los sistemas de vigilancia pueden ser:
– Redes de vigilancia
– Métodos de análisis
– Indicadores biológicos
– Empleo de sensores lídar.
Redes de vigilancia
Conjunto de estaciones de medida
(puntos de muestreo) que toman
las muestras y equipos de análisis
que permiten conocer los niveles
de inmisión y que se integran en
distintas redes.
Redes de vigilancia locales:
Redes comunitarias: control de la
contaminación transfronteriza.
Redes de ámbito mundial: análisis y
evolución de gases invernadero, del
agujero de ozono..
Métodos de análisis:
Se someten las muestras de aire a análisis que
no alteran su composición (fluorescencia,
absorción de distintas longitudes de onda…)
Sensores lídar:
Sensores que emiten pulsos laser,en ondas
visibles o infrarrojos que dispersan los
contaminantes que retornan al sensor. Estos
datos son analizados por ordenador.
Medidas preventivas
•
•
•
•
•
•
•
Planificación de los usos del suelo.
Evaluaciones de impacto ambiental.
Técnicas que limiten las emisiones.
Programas de I + D.
Mejora de la calidad de los combustibles.
Información.
Medidas legislativas.
Medidas correctoras
• Concentración y retención de partículas.
• Sistemas de depuración de gases.
• Expulsión de los contaminantes.
Contaminación lumínica
Resplandor luminosos nocturno o brillo producido por la difusión y
reflexión de la luz en los gases, aerosoles y partículas en suspensión
de la atmósfera, que altera las condiciones naturales de las horas
nocturnas y dificultan las observaciones astronómicas de los objetos
celestes.