UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA La Universidad Católica de Loja ÁREA TÉCNICA Química Ambiental TEMA 5 Contaminación del Aire Integrantes: Castillo Rodriguez Anderson Fabricio Granda Llivichuzca Pablo Josué Docente: Jumbo Flores Diana Carolina Loja- Ecuador 2020 1 Tabla de Contenido Introducción ............................................................................................................................... 3 1. Contaminación del aire. ......................................................................................................... 3 Contaminación. ............................................................................ 3 Principales responsables de la contaminación atmosférica.......... 4 2. Conceptos de Emisión – Inmisión.......................................................................................... 5 Emisión ........................................................................................ 5 Nivel de emisión .......................................................................... 5 Inmisión ....................................................................................... 5 Nivel de inmisión ......................................................................... 6 3. Expresión de las medidas de contaminación: Unidades del nivel de inmisión. ..................... 6 4. Fuentes de contaminación. ..................................................................................................... 8 A . Según la fuente ....................................................................... 8 Fuentes de contaminación natural. ...................................... 8 Fuentes de contaminación artificial ..................................... 9 B. Según la naturaleza ................................................................ 10 -Contaminación química ..................................................... 10 -Contaminación biológica ................................................... 10 -Contaminación física .......................................................... 11 2 Según su formación .................................................................... 13 Contaminantes primarios ................................................... 13 Contaminantes secundarios ................................................ 14 5. Tipos de contaminación atmosférica. ................................................................................... 16 Efecto Invernadero ..................................................................... 16 Lluvia acida ................................................................................ 17 Smog .......................................................................................... 18 Smog Industrial.................................................................... 19 Smog fotoquímico ................................................................ 19 Bibliografía .............................................................................................................................. 20 3 Introducción La contaminación del aire o contaminación atmosférica es uno de los principales problemas de la sociedad actual, puesto que con la revolución industrial y globalización el planeta ha aumentado exponencialmente su emisión de contaminantes . Aunque la mayor parte de los contaminantes provienen de países altamente industrializados, estos se dispersan en el aire y llegan a viajar largas distancias o deforman los ciclos de la naturaleza y provocan daños al ambiente. A medida que el mundo se calienta y aumenta la población, nuestros motores continúan emitiendo emisiones sucias, y la mitad del mundo no tiene acceso a combustibles o tecnologías limpios (por ejemplo, estufas y lámparas). (OMS, 2018) Conocer la contaminación del aire nos ayuda en el sector de la ingeniería civil, ya que para realizar una construcción debemos contar con todos los factores que puedan afectar a proyecto sea en su elaboración donde se tendrá que limitar la emisión de contaminantes puesto que según (Creative Commons, 2014) “La construcción también contribuye a la "contaminación del aire" debido a las emisiones de gases de los vehículos necesarios para la construcción, la generación de polvo, emisiones peligrosas generadas por los desechos sólidos y líquidos, emisiones de CO2, CO y NOx, y emisiones de VOC y CFC” .O también en el desempeño de la obra a largo plazo analizaremos como deterioraran los contaminantes a nuestra estructura. 1. Contaminación del aire. Contaminación. La contaminación del aire, llamada también contaminación atmosférica, consiste en la presencia y acumulación de sustancias y gases en el aire, en proporciones tóxicas. Además de tener un 4 impacto sobre la salud de los seres vivos, la contaminación del aire incide en la alteración climática, lo que trae graves consecuencias en el ecosistema. Por estas razones, la contaminación del aire representa una de las amenazas más graves al medio ambiente y a la supervivencia de las especies. La contaminación del aire tiene por característica el hecho de que puede ser transportada por el viento a espacios en los cuales no se produjo la acción contaminante. (Significados, 2019) Principales responsables de la contaminación atmosférica Dióxido de carbono (CO2) y otros gases de efecto invernadero, como el metano (CH4). Monóxido de carbono (CO), particularmente tóxico y dañino para la vida. Los óxidos de azufre (SOx) y de nitrógeno (NOx), que al llegar a la atmósfera se combinan con el vapor de agua y producen ácido sulfúrico, generando las llamadas lluvias ácidas. Los CFC (Clorofluorocarbonos), gases que eran muy empleados en aerosoles o como refrigerantes, destruían el balance de la capa de ozono en la atmósfera. El ozono (O3), que, si bien se halla naturalmente en un estrato específico de la atmósfera, al incrementar su presencia en otros estratos, se descompone frente a la radiación solar y libera enormes cantidades de energía, calentando la atmósfera artificialmente 5 2. Conceptos de Emisión – Inmisión Emisión Emisión es la cantidad de contaminante vertido a la atmósfera en un período determinado desde un foco, mientras que la inmisión es la concentración de contaminantes a nivel del suelo. Hoy se emplea más el término «calidad de aire ambiente». (AYUNTAMIENTO DE MADRID) Nivel de emisión Todos los datos del nivel de emisión están definidos por su medio calculado estimado determinando el kilo por año de contaminantes. En los casos en que el dato notificado sea la suma de las emisiones procedentes de más de una fuente existente en el complejo se puede utilizar diferentes métodos de determinación de emisiones en las distintas Fuentes que corresponderá el método utilizado para determinar la mayoría de la contribución falta total de emisión notificado. (Fundacion Lobein para IHOBE, S.A, 2005) Inmisión Las inmisiones se han definido de distintos modos e incluso algunos textos legales prescinden de dar un concepto de inmisión, pero a cambio realizan una enumeración de los supuestos que pueden catalogarse de inmisión. Así el parágrafo 906 del BGB habla de "penetración de gases, vapores, olores, humo, hollín, calor, ruido, trepidaciones e inmisiones parecidas"; el artículo 844 del Códice italiano de "inmisiones de humo o de calor, de vapores, ruidos, trepidaciones y otras propagaciones semejantes"; el artículo 648 del Código Civil suizo de "emisiones de humo u hollín, emanaciones molestas, los ruidos, las trepidaciones"; o el artículo 1.36 del Código 6 portugués de "emisiones de humos, hollín, vapores, olores, calor o ruidos, así como la producción de las trepidaciones". (Morancho, 2004) Por su parte en la Ley 13/1990 de la Acción Negatoria, las Inmisiones y Relaciones de Vecindad no define las inmisiones, ni realiza enumeración alguna. Por su parte, la doctrina ha dado diversas definiciones de emisión. Por un lado, se las ha definido como <aquellas injerencias, apreciables físicamente, que se propagan sin intervención de la voluntad humana, pero que se producen como consecuencia del disfrute del derecho de propiedad, o ejercicio de la posesión sobre un bien inmueble y que provocan una interferencia en el disfrute pacífico y útil del derecho de propiedad sobre otro bien inmueble vecino> (AMAT LLARI). Nivel de inmisión Los niveles de inmisión o de calidad del aire determinan el efecto de un contaminante sobre la salud o el medio ambiente. Además, la cantidad de contaminantes en la atmósfera vendrá determinada por la diferencia entre los emitidos y producidos en la misma y los que se eliminan a través de los procesos de autodepuración por deposición, precipitación y absorción por el suelo, el agua y la vegetación. Por lo tanto, para minimizar la contaminación atmosférica es necesario controlar tanto las emisiones atmosféricas (niveles de emisión) como la presencia de los contaminantes en el aire en distintos puntos receptores (niveles de inmisión). (AYUNTAMIENTO DE MADRID) 3. Expresión de las medidas de contaminación: Unidades del nivel de inmisión. Las unidades habituales para expresar la concentración de los contaminantes en el aire ambiente son microgramos/metro cúbico y miligramos/metro cúbico: 7 Miligramo es la unidad de masa del Sistema Internacional que equivale a la milésima parte de un gramo. Metro cúbico es una unidad de volumen. Corresponde al volumen en un cubo que mide un metro en todos sus lados (1000 litros) Microgramo es la unidad de masa del Sistema Internacional que equivale a la millonésima parte de un gramo. Se abrevia µg (aunque a veces aparece como u). 1 µg = 0,000 001 g = 10-6 g El microgramo/metro cúbico es la unidad en la que están expresados la mayor parte de los Valores de Referencia de los contaminantes (valores límite, umbrales de información,) en la legislación española y europea de calidad del aire, y también en lo que se suelen expresar los resultados de las mediciones que están a disposición del público. Es la unidad habitual de la expresión de contaminantes "clásicos" como SO2, óxidos de nitrógeno, partículas, etc. El monóxido de carbono, CO, es el único cuya concentración se expresa habitualmente en miligramos/metro cúbico, para otros contaminantes cuyos niveles en aire ambiente son muy bajos como Dioxinas, Hidrocarburos Policíclicos Aromáticos, metales, etc., se utilizan habitualmente submúltiplos aún más pequeños del gramo para expresar su concentración en el aire: nanogramo/metro cúbico (ng/m3) y picogramo/metro cúbico (pg./m3). (Troposfera.org, 2005) Ley del gas ideal 𝑃𝑉 = 𝑛𝑅𝑇 La presión, P, la temperatura, T, y el volumen, V, de un gas ideal, están relacionados por una simple fórmula llamada la ley del gas ideal. La simplicidad de esta relación es una razón por la 8 que típicamente tratamos a los gases como ideales, a menos que haya una buena justificación para no hacerlo. Donde P es la presión del gas, V es el volumen que ocupa, T es su temperatura, R es la constante del gas ideal, y n es el número de moles del gas. 4. Fuentes de contaminación. Normalmente, los productos contaminantes se encuentran mezclados en el aire. Su naturaleza es muy diversa, aunque algunos destacan por su elevada proporción en el aire o por sus efectos. Por otra parte, muchos reaccionan entre sí o con las otras sustancias presentes en la atmósfera, como el vapor de agua, y originan nuevos contaminantes. Así diferenciamos los contaminantes primarios, emitidos directamente por una fuente, de los secundarios, producto de reacciones ulteriores. El tiempo que un contaminante permanece en el aire se conoce con el nombre de tiempo de residencia. Este tiempo es más o menos largo según el tipo de contaminante y el estado de la atmósfera. Para los gases, el tiempo de residencia depende de su capacidad de reacción, los más reactivos permanecen menos tiempo en el aire. Para las partículas depende de su medida. (Ambientum, 2017) A . Según la fuente Fuentes de contaminación natural. Contaminación natural del aire se produce cuando el aire se contamina debido a fenómenos naturales como son las erupciones volcánicas, corrientes de aire (vientos) y los incendios forestales . 9 Fuente Contaminantes Volcanes Óxidos de azufre, partículas Fuegos forestales Monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (O2C), óxido de nitrógeno(NO), partículas. Vendavales Polvo Materia Orgánica en descomposición Metano, sulfuro de hidrogeno Fuentes de contaminación artificial Producidos por actividades humanas como la quema de combustibles fósiles en industrias, ciudades, vehículos de transporte, etc., o la emisión de CFCs. (sergioandresrg, 2011) - Fuentes fijas Derivadas de la generación de energía eléctrica y de actividades industriales como son: la química, textil, alimentaria, maderera, metalúrgica, metálica, manufacturera y procesadora de productos vegetales y animales, entre otras. Las emisiones derivadas de la combustión utilizada para la generación de energía o vapor, dependen de la calidad de los combustibles y de la eficiencia de los quemadores, mantenimiento del equipo y de la presencia de equipo de control al final del proceso (filtros, precipitadores y lavadores, entre otros). Los principales contaminantes asociados a la combustión son partículas (SO 2 , NOx, CO 2 , CO e hidrocarburos). (Inecc, 2007) - Fuentes móviles Ejemplos de fuentes móviles son los aviones, helicópteros, ferrocarriles, tranvías, tractocamiones, autobuses, camiones, automóviles, motocicletas, embarcaciones, equipo 10 y maquinarias no fijas con motores de combustión y similares, que por su operación generen o puedan generar emisiones contaminantes a la atmósfera. Si bien la definición de fuente móvil incluye prácticamente a todos los vehículos automotores, la NOM para fuentes fijas se refiere básicamente a las emisiones de automóviles y camiones. Los motores de los vehículos son los responsables de las emisiones de CO, de compuestos orgánicos volátiles, SO 2 , y NOx, producidos durante la combustión. (Inecc, 2007) B. Según la naturaleza -Contaminación química Contaminantes primarios son: óxidos de azufre (SOx), óxidos de nitrógeno (NOx), monóxido de carbono (CO), aerosoles, hidrocarburos, halógenos y sus derivados (Cl2, HF, HCl, haluros), arsénico y sus derivados, ciertos componentes orgánicos, metales pesados (Pb, Hg, Cu, Zn,…) y partículas minerales (asbesto y amianto). (Ecodes, 2010) Contaminantes secundarios son: los que se forman en la atmósfera mediante reacciones químicas de otros contaminantes que proceden en su mayor parte de fuentes antropogénicas: ozono (O3), sulfatos, nitratos, aldehídos, cetonas, ácidos, peróxido de hidrógeno (H2O2) y radicales libres. (Ecodes, 2010) -Contaminación biológica Así pues, la Contaminación Biológica es aquella que se produce por los diferentes macroorganismos o agentes contaminantes biológicos patógenos que descomponen la materia. En este sentido, los contaminantes biológicos son el conjunto de seres vivos que tienen un 11 tiempo de vida y que al impactar al ser humano ocasionan problemas o enfermedades infecciosas como parasitarias. (Pineda, 2007) Estos son: Virus, hongos, protozoos, rickettsias, helmintos, artrópodos, clamidias, endoparásitos humanos, bacterias, insectos y desechos orgánicos. (Pineda, 2007) -Contaminación física El ruido: Sonido molesto capaz de crear malestar psicológico o fisiológico, temporal o permanente (en casos extremos el sonido puede llegar a matar: bombas sónicas). Su medida: Intensidad: en decibelios (dB), décima parte del Belio (en honor de Alexander Graham Bell). Se trata de una escala logarítmica Belio = log intensidad del ruido/ intensidad de referencia. (se toma como referencia el umbral de audición). (Prof.Ortega) 𝐿𝑤 = 10 × 𝑙𝑜𝑔10 𝑤1 (𝑑𝐵) 𝑤0 (10−12 ) W0 representa al umbral de audición medido en Watios = 10-12W. Generalmente se utiliza una medida: nivel acústico equivalente (Leq) que es un ruido constante y continuo con la misma intensidad que el conjunto de ruidos fluctuantes. Frecuencia: graves--agudos . audible entre 16 y 20000 Hz. (Prof.Ortega) Radiaciones ionizantes: Se llaman ionizantes porque su absorción implica la ionización de átomos. Son los rayos X, ultravioleta lejanos y las radiaciones alfa, beta y gamma. 12 Efectos: Alteran las moléculas creando cargas donde no las había. Es especialmente importante en el caso del ADN ya que producen fallos en la copia que dan lugar a mutaciones. Por el mismo motivo desnaturalizan proteínas. Las emisiones naturales se relacionan con la presencia de elementos radiactivos presentes en las rocas. Las zonas graníticas de España (simplificando: mitad occidental de la península) son las más afectadas. Otra fuente son las radiaciones ultravioletas no filtradas por la atmósfera. (Prof.Ortega) Radiaciones electromagnéticas no ionizantes. Campos electromagnéticos: telefonía móvil, redes de alta tensión, etc. Campos electromagnéticos de 0 Hz hasta 300 GHz: aquí entrarían las radiaciones ELF (bajas en extremo, de 0 Hz a 30 kHz), radiofrecuencias (30 kHz a 300 MHz) y las microondas (300 MHz a 300 GHz). (Quironprevención, 2018) Radiaciones ópticas de 300 GHz a 1.660 THz: infrarrojos (300 GHz a 400 THz), visibles (400 THz a 750 THz), ultravioletas (750 THz a 1.660 THz). (Quironprevención, 2018) Contaminación lumínica: La luz empieza a ser considerada como agente contaminante. El exceso de luz nocturna genera alteraciones en los biorritmos de la fauna y de las personas. Supone un despilfarro de energía, en muchas ocasiones innecesario en publicidad, iluminación artística de edificios, exceso de iluminación en calles y plazas, autovías, polígonos industriales sin construir, etc. No nos deja disfrutar de las estrellas en kilómetros a la redonda. La sociedad española es especialmente derrochadora en este capítulo comparado con otras ciudades europeas y americanas. (Prof.Ortega) 13 Según su formación Contaminantes primarios Los primarios son los que se emiten directamente desde una fuente, que puede ser natural (erupciones volcánicas o incendios, por ejemplo) o de origen antropogénico (monóxido de carbono procedente de los vehículos). (Enviraiot, 2019) Monóxido de carbono (CO), resultado de la combustión incompleta de la materia orgánica, de ahí que una de las principales fuentes de emisión sea el tráfico y la quema de combustibles fósiles asociada. Es un gas inflamable que resulta tóxico para las personas incluso en pequeñas concentraciones. Es precursor del CO2 y del ozono. Dióxido de azufre (SO2), que llega a la atmósfera principalmente como consecuencia de actividades humanas tales como la quema de carbón o petróleo. Las fuentes naturales como los volcanes también aportan un porcentaje notable. Su principal peligro es su posterior transformación en ácido sulfúrico (H2SO4), causante de la lluvia ácida. Óxidos de nitrógeno (NOx), denominación bajo la que se engloban el óxido nítrico (NO) y el dióxido de nitrógeno (NO2). Su principal fuente son los vehículos motorizados, aunque los incendios y los volcanes también emiten compuestos de nitrógeno a la atmósfera. Es uno de los principales causantes del smog, dando lugar igualmente a lluvia ácida cuando se transforma en ácido nítrico. Amoníaco (NH3), un gas inflamable, tóxico y que causa quemaduras y que tiene un importante foco de emisión en la actividad agrícola como consecuencia del uso de 14 fertilizantes. Es, además y como puede observarse en web de la Agencia Europea de Medio Ambiente, el único contaminante cuya generación se mantiene estable. Partículas en suspensión (PM), constituidas por polvo, polen, cenizas, partículas metálicas, etc. Su peligrosidad depende en gran medida de su tamaño, ya que las partículas más pequeñas pueden llegar a ser absorbidas por la sangre. Pueden ser, por tanto, el vehículo de entrada en el cuerpo humano de numerosas sustancias perjudiciales. Compuestos orgánicos volátiles (COVs), formados por hidrocarburos en estado gaseoso a temperatura ambiente. Son sustancias tóxicas que dan lugar a oxidantes fotoquímicos como el ozono. Metales pesados, no incluidos en la imagen anterior, pero que representan una alta peligrosidad por su poder acumulativo y su ausencia de degradación en la naturaleza, como es el caso del plomo (Pb) y mercurio (Hg). Se originan principalmente en instalaciones de combustión, producción de cemento o vidrio o instalaciones de incineración de residuos. (Enviraiot, 2019) Contaminantes secundarios Los contaminantes secundarios, en cambio, no se emiten de forma directa. Su origen está en las interacciones que experimentan entre sí las emisiones primarias en la atmósfera. (Enviraiot, 2019) Ácido sulfúrico (H2SO4). Producto de la reacción en la atmósfera del vapor de agua (H2O) y gases ricos en azufre vertidos como subproducto industrial, este ácido se precipita a tierra junto con la lluvia, formando lo que se llama una “lluvia ácida” y acarreando daños a toda la materia orgánica que esté expuesta a ella. (Raffino M. E., 2020) 15 Ozono (O3). Si bien en ciertas regiones de la atmósfera el ozono existe de manera natural e inofensiva, en otras regiones de la misma puede convertirse en un elemento sumamente tóxico y dañino, que surge por fotólisis de óxidos de nitrógeno vertidos a la atmósfera por calefacciones y otros sistemas urbanos. El resultado, al entrar estos óxidos en contacto con la radiación ultravioleta, es la separación de sus elementos y la interrupción de su ciclo de degradación, convirtiéndose en ozono y radicales libres, que forman el “smog fotoquímico”. (Raffino M. E., 2020) Metano (CH4). En muchos casos el metano cuenta como un contaminante secundario, ya que se origina a partir de la descomposición de la materia orgánica, muy abundante en los vertederos de basura o en las zonas rurales de cría ganadera (por las heces del rebaño). Este gas de olor repugnante y muy inflamable asciende entonces a la atmósfera, donde se acumula propiciando el efecto invernadero. (Raffino M. E., 2020) Peroxiacetilnitrato (PAN). Este compuesto altamente urticante para los ojos y los pulmones, y capaz de dañar a las plantas por exposición prolongada, es uno de los principales componentes del smog urbano. Se produce a partir de la descomposición en el aire de compuestos orgánicos volátiles, como los empleados en pinturas y derivados líquidos del petróleo. (Raffino M. E., 2020) Contaminación biológica. La presencia excesiva de nitratos y otros fertilizantes empleados en la industria agrícola en aguas residuales que eventualmente van al mar, introducen al ecosistema marino un exceso de nutrientes que hace proliferar ciertas especies de algas acuáticas. Sobrepasando en población a sus depredadores naturales, estas algas proliferan desordenadamente y terminan compitiendo entre sí y muriendo por toneladas, yendo a podrirse en las playas. (Raffino M. E., 2020) 16 5. Tipos de contaminación atmosférica. Efecto Invernadero El efecto invernadero es el fenómeno por el que la energía solar recibida en cada momento por la Tierra que proviene de la radiación solar natural no puede volver al espacio. Es decir, cuando rebota sobre la superficie terrestre se queda atrapada en la Tierra por la barrera de los gases de efecto invernadero que forman una capa que no deja que este calor se vaya. Dichos gases deterioran las partículas de la capa de ozono, responsables de protegernos de la radiación, hasta generar enormes agujeros por los que penetran con mayor intensidad los rayos del sol. Eso quiere decir que, por un lado, nos envían más calor a la Tierra y, por otro, nos lo retienen en el planeta. (Oxfam Intermon., s.f.) El efecto invernadero natural :Es un fenómeno por el que diversos gases atmosféricos permitan que la temperatura media de la Tierra sea 15ºC. Esto posibilita la existencia del agua en sus tres estados de agregación(sólido, líquido y gaseoso). (camilamarilin17, s.f.) Efecto invernadero antrópico: Es el aumento exponencial de los gases de efecto invernadero, por acción del hombre. Estos gases impiden que el calor salga de la atmósfera, rebotando en ella y haciendo que vuelvan de nuevo recalentando el planeta. (camilamarilin17, s.f.) Los gases del efecto invernadero natural son: Co2: quema de combustibles fósiles No2: combustión de combustibles fósiles. Ch4: producción y combustión de combustibles fósiles CFC´s: aerosoles y refrigerantes 17 Consecuencias del efecto invernadero antrópico: El nivel del mar aumentará. Los climas serán más extremos. Desaparecerán muchas especies. Muchas islas desaparecerán. Aparición de inmigrante invernadero. Lluvia acida El concepto de lluvia ácida engloba cualquier forma de precipitación que presente elevadas concentraciones de ácido sulfúrico y nítrico. También puede mostrarse en forma de nieve, niebla y partículas de material seco que se posan sobre la Tierra. La capa vegetal en descomposición y los volcanes en erupción liberan algunos químicos a la atmósfera que pueden originar lluvia ácida, pero la mayor parte de estas precipitaciones son el resultado de la acción humana. El mayor culpable de este fenómeno es la quema de combustibles fósiles procedentes de plantas de carbón generadoras de electricidad, las fábricas y los escapes de automóviles. ( REDACCIÓN NATIONAL GEOGRAPHIC, 2010) Cuando el ser humano quema combustibles fósiles, libera dióxido de azufre (SO2) y óxidos de nitrógeno (NOx) a la atmósfera. Estos gases químicos reaccionan con el agua, el oxígeno y otras sustancias para formar soluciones diluidas de ácido nítrico y sulfúrico. Los vientos propagan estas soluciones acídicas en la atmósfera a través de cientos de kilómetros. Cuando la lluvia 18 ácida alcanza la Tierra, fluye a través de la superficie mezclada con el agua residual y entra en los acuíferos y suelos de cultivo. ( REDACCIÓN NATIONAL GEOGRAPHIC, 2010) Efectos Sobre La Salud De Las Personas Los contaminantes del aire, como el dióxido de azufre y los óxidos de nitrógeno, pueden causar enfermedades respiratorias, como el asma o la bronquitis crónica. Efectos Sobre Edificaciones Y Objetos Los compuestos químicos que contiene la lluvia ácida son corrosivos y pueden hacer que la pintura se desprenda de los automóviles y edificios. Además, puede llegar a disolver el carbonato de calcio, estropeando monumentos y edificaciones construidas con mármol o caliza. Efectos Sobre La Vegetación La lluvia ácida produce daños importantes en la vegetación, y acaba con los microorganismos fijadores de nitrógeno. Un efecto indirecto muy importante es el empobrecimiento de ciertos nutrientes esenciales por lo que las plantas y árboles no disponen de estos y se hacen más vulnerables a las plagas. Efectos En Lagos, Ríos Y Mares La lluvia ácida provoca que el pH de los lagos y ríos tengan un nivel de pH inferior a 6, lo que se conoce como acidificación. Esto dificulta el desarrollo de la vida acuática aumentando el número de peces muertos y afectando a la cadena alimentaria. Smog 19 El término "smog", un anglicismo resultado de las palabras smoke (humo) y fog (niebla), comenzó a utilizarse a principios del siglo XX en Inglaterra para denominar a una espesa niebla cargada de sustancias tóxicas como hollín y azufre, consecuencia de la contaminación atmosférica provocada por la combustión del carbón. (Muerza, 2006) Smog Industrial Típico de algunas ciudades como Londres o Chicago con mucha industria en las que hasta hace unos pocos años se quemaban grandes cantidades de carbón y petróleo pesado con mucho azufre en las instalaciones industriales y de calefacción. Dióxido de azufre gotitas de ácido sulfúrico y gran variedad de partículas sólidas en suspensión que origina una espesa niebla cargada de contaminantes con efectos muy nocivos para la salud de las personas y para la conservación de edificios y materiales. (UNMSM) Smog fotoquímico En muchas ciudades el principal problema de contaminación es el llamado smog fotoquímico. Con este nombre nos referimos a una mezcla de contaminantes (NOx e hidrocarburos volátiles) con otros (ozono, peroxiacilo, radicales hidroxilos, etc.) que se forman por reacciones producidas por la luz solar al incidir sobre los primeros. Esta mezcla oscurece la atmósfera dejando un aire teñido de color marrón rojizo cargado de componentes dañinos para los seres vivos y los materiales. Aunque prácticamente en todas las ciudades del mundo hay problemas con este tipo de contaminación, es especialmente importante en las que están en lugares con clima seco, cálido y soleado, y tienen muchos vehículos. El verano es la peor estación para este tipo de polución y, además, algunos fenómenos climatológicos, como las inversiones térmicas, pueden agravar este. (UNMSM) 20 Imagen 1. Proceso de formación del smog fotoquímico. Extraído de: https://www.pinterest.ru/pin/313352086567754535/ Bibliografía REDACCIÓN NATIONAL GEOGRAPHIC. (9 de septiembre de 2010). El aumento del nivel del mar. Obtenido de nationalgeographic.ec: https://www.nationalgeographic.es/medioambiente/lluvia-acida Ambientum. (16 de enero de 2017). Los contaminantes atmosféricos. Obtenido de ambientum.com: https://www.ambientum.com/enciclopedia_medioambiental/atmosfera/loscontaminantes-atmosfericos.asp AYUNTAMIENTO DE MADRID. (s.f.). Contaminación atmosférica. Obtenido de AYUNTAMIENTO DE MADRID: 21 http://www.mambiente.munimadrid.es/opencms/opencms/calaire/ContAtmosferica/Conc epto.html camilamarilin17. (s.f.). Diferencia entre Efecto invernadero natural y antrópico. 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Procesos de contaminación: a) Las fuentes contaminantes emiten contaminantes al denominado medio o vector ambiental. Verdadero Los contaminantes emitidos se disuelven distribuirse en el ambiente b) Las fuentes de contaminación naturales pueden ser móviles, como es el caso de los volcanes. Falso Las emisiones por fuentes móviles se producen por la quema de combustibles fósiles (IDEAM, 2014) c) Los procesos naturales no se consideran procesos de contaminación. Falso Contaminación natural del aire se produce cuando el aire se contamina debido a fenómenos naturales. (Ambientum, 2017) 2. Fuentes de contaminantes atmosféricos: a) Según intervenga o no la actividad humana, se pueden clasificar en fuentes naturales como son los volcanes y fuentes artificiales como son los incendios forestales. Verdadero Son contaminantes artificiales los producidos por actividades humanas como los incendios provocados, mientras la contaminación natural del aire se produce cuando el aire se contamina debido a fenómenos. (sergioandresrg, 2011) b) Las fuentes naturales tienen en general, una gran importancia frente a las artificiales. Falso Las fuentes artificiales son más importantes pues son las que más afectan de manera negativa al medio ambiente. c) Las fuentes de emisión de contaminantes secundarios son mayoritariamente de origen antropogénico. Falso Un contaminante secundario se forma cuando otros contaminantes (contaminantes primarios) reaccionan en la atmósfera. (GreenFacts, 2020) 3. Clasificación de los contaminantes: a) Los contaminantes secundarios se originan en el aire por reacciones químicas entre contaminantes primarios y constituyentes naturales de la atmósfera. Verdadero Los contaminantes secundarios, en cambio, no se emiten de forma directa. Su origen está en las interacciones que experimentan entre sí las emisiones primarias en la atmósfera. (Enviraiot, 2019) b) Los contaminantes secundarios se originan en el aire por reacciones químicas entre contaminantes primarios y constituyentes naturales de la atmósfera (fenoles, cadmio, helio).Falso Los fenoles, cadmio y el helio no se encuentran en medidas significativas en la atmosfera. c) Los contaminantes primarios requieren de un proceso de activación antes de ser emitidos a la atmósfera. Falso Estos comienzan a disolverse en el aire sin ayuda de un catalizador y se mezclan para formar los contaminantes. 4. Compuestos de carbono: 25 a) El CO sólo es contaminante en elevadas concentraciones, siendo su efecto indeseado más característico el efecto invernadero. Falso El CO es un gas inflamable que resulta tóxico para las personas incluso en pequeñas concentraciones. (Enviraiot, 2019) b) El CO2 sólo es contaminante en elevadas concentraciones, siendo su efecto indeseado más característico el efecto invernadero. Verdadero El exceso de emisiones de CO2 acentúa el efecto invernadero. (TWENERGY, 2019) c) El CO es un gas que produce intoxicación en el ser humano ya que favorece la reacción en la sangre entre la hemoglobina y el oxígeno. Verdadero El gas difunde muy bien por los pulmones y tiene afinidad particular por moléculas con grupo hemo (hemoglobina, mioglobina y citocromos). Como consecuencia de lo anterior disminuye el transporte de oxígeno. (Consejería de Salud de la Región de Murcia, 2019) 5. Contaminación por compuestos de carbono: a) Las fuentes de emisión de compuestos de carbono son generalmente procesos de combustión y oxidación, siendo algunas de las más características, las erupciones volcánicas, los incendios forestales, o la respiración de los seres vivos. Verdadero La mayor fuente de las emisiones de dióxido de carbono procede de la combustión del carbón, petróleo y gas de las centrales eléctricas, los automóviles y las instalaciones industriales. La principal causa del calentamiento global es el CO2. Aunque los volcanes, la descomposición de las plantas y los incendios forestales producen dióxido de carbono de manera natural, casi todos permanecen en equilibrio gracias a los sistemas naturales de la Tierra. (OCEANA, s.f.) b) La evolución de la temperatura y las emisiones de CO2 muestra que en la prehistoria la temperatura disminuía al aumentar las emisiones de CO2 mientras que en la actualidad este fenómeno se ha invertido, lo que avala la teoría del efecto invernadero. Verdadero La teoría del efecto invernadero postula que los incrementos o descensos en concentraciones de gases de efecto invernadero pueden dar lugar a una temperatura global mayor o menor. (Juanceron, s.f.) c) El protocolo de Kioto es un acuerdo internacional para eliminar la emisión de gases de efecto invernadero, ya que es necesario anular el efecto invernadero para que la temperatura terrestre sea adecuada para la vida. Falso Busca reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en el planeta y promueve el crecimiento sustentable de los países en desarrollo. (GOBIERNO DE MEXICO, s.f.) 6. Principales contaminantes atmosféricos: a) Los contaminantes atmosféricos se clasifican según su composición química, siendo los metales pesados los compuestos más contaminantes. Falso Los óxidos de azufre más importantes por lo que respecta a la contaminación atmosférica son el dióxido de azufre, SO2y el trióxido de azufre, SO3. (Ambientum, s.f.) b) La contaminación química que produce el ruido se mide en decibelios dB. Falso La contaminación acústica es de naturaleza física. (Prof.Ortega) c) Las sustancias radioactivas no producen efectos perjudiciales a bajas concentraciones. Verdadero 26 Si la dosis de radiación es pequeña, las células (por sí mismas) son capaces de reparar el daño causado o de reemplazar las células muertas como consecuencia de la radiación. (SHORA, 2011) 7. Compuestos de azufre: a) El sulfuro de hidrógeno SH2 no puede producir lluvia ácida ya que no contiene átomos de oxígeno en su composición. Falso La lluvia ácida se forma cuando la humedad en el aire se combina con los óxidos de nitrógeno y el dióxido de azufre. (OKDIARIO, 2016) b) El dióxido de azufre SO2 se trata de un contaminante primario emitido por fuentes naturales, como los volcanes y por fuentes antropogénicas, como los procesos de fundición. Verdadero La principal fuente de emisión de dióxido de azufre a la atmósfera es la combustión de productos petrolíferos y de carbón. Otra fuente muy importante es la oxidación del SH2. Sin embargo, algunas fuentes naturales también contribuyen a su emisión, como es el caso de los volcanes o del metabolismo anaerobio. (Fundación Centro de Recursos Ambientales de Navarra, s.f.) c) La contaminación por compuestos de azufre no tiene efectos perjudiciales en el ser humano, sólo afecta a la atmósfera ya que produce lluvia ácida. Falso Los efectos derivados de la exposición al dióxido de azufre varían según su concentración y duración. Afecta sobre todo a las mucosidades y los pulmones, provocando ataques de tos. (Fundación Centro de Recursos Ambientales de Navarra, s.f.) 8. Compuestos de nitrógeno: a) Los óxidos de nitrógeno NOx producen efectos perjudiciales como smog y lluvia ácida. Verdadero Interviene en el ciclo de formación del ozono troposférico, constituyente esencial del smog fotoquímico. (Fundación Centro de Recursos Ambientales de Navarra, s.f.) b) La eliminación de los NOx de la atmósfera es un proceso muy complicado, que todavía no está establecido. Falso Los óxidos de nitrógeno son eliminados habitualmente de la atmósfera a través de la formación de materia particulada. La mayor parte de estos compuestos terminan en forma de nitratos, que son eliminados por su retención en las nubes, arrastre por agua de lluvia y sedimentación por deposición seca. (Fundación Centro de Recursos Ambientales de Navarra, s.f.) c) Los NOx emitidos por los vehículos tienen un efecto beneficioso en el ser humano, ya que generan ozono. Falso Los NOx emitidos por los vehículos son un gas muy tóxico que puede provocar la muerte si se respira ya que esta molécula desplaza a la de O2 en los glóbulos rojos de la sangre. (ABC, 2018) 9. Partículas y aerosoles: a) Se clasifican como aerosoles, que son partículas en suspensión en el aire y partículas, de tamaño mayor como son las gotas de lluvia y granizo. Falso Aerosoles son un grupo de partículas sólidas o líquidas transportadas por el aire, con un tamaño de entre 0,01 y 10 milímetros. (Torres, s.f.) b) Las partículas finas sólo son eliminadas de la atmósfera por deposición húmeda debido a su pequeño tamaño. Verdadero 27 En el caso de deposición húmeda las partículas atmosféricas son incorporadas en pequeñas gotas y transferidas a la superficie terrestre en forma de lluvia, niebla o nieve. (AEmet, s.f.) c) La silicosis consiste en una enfermedad típica en la minería debido a la exposición de partículas de polvo de gran tamaño, por lo que un minero se recupera oxigenándolo con una máscara de oxígeno. Falso Los pacientes con obstrucción de las vías aéreas debido a cualquier forma de silicosis pueden tratarse en forma empírica con broncodilatadores y corticosteroides inhalatorios. (MSD, 2020) 9. Metales pesados: a) No representan riesgos graves para la salud ya que están presentes en nuestro entorno de forma habitual, como en termómetros, pilas, baterías... Falso Los metales pesados son, en general, tóxicos para los seres humanos, y además su característica de ser bioacumulativos (no pueden ser eliminados por el cuerpo). (FACSA, s.f.) b) Los metales pesados se acumulan en la cadena trófica ya que no se degradan, produciendo graves daños en la salud, como pérdida de inteligencia, efectos neurodegenerativos, efectos teratógenos y mutagénicos. Falso Es muy importante dejar claro que no todos los metales pesados son tóxicos. Además, muchos son esenciales para la salud del ser humano en bajas concentraciones ya que permiten a nuestro cuerpo funcionar bien. (SHA WELLNESS CLINIC, 2016) c) El Hg es el metal pesado más contaminante que produce graves enfermedades pulmonares y bronquiales en trabajadores de sectores como la minería o la industria del fieltro. Verdadero La exposición generalizada al Mercurio en casos de intoxicaciones agudas fuertes, produce una intensa irritación en las vías respiratorias, es productor de bronquitis, neumonías, bronquiolitis, y otras enfermedades respiratorias. (SHA WELLNESS CLINIC, 2016) 10. Estructura de la atmósfera: a) La atmósfera terrestre esta estructura en capas. De todas ellas, la capa de ozono protege de las radiaciones que emite el sol. Falso Alrededor del 90% del ozono de la atmósfera está en la estratosfera, y solo nos protege de los rayos UV (La capa de ozono: escudo protector de la tierra, 2014) b) La troposfera y la estratosfera son las capas atmosféricas donde tienen lugar los fenómenos de contaminación. Verdadero La contaminación atmosférica tiene su ciclo principalmente en la troposfera y atmosfera. (La capa de ozono: escudo protector de la tierra, 2014) c) La capa de ozono se encuentra en la troposfera porque es donde es mayor su eficacia para proteger de las radiaciones que emite el sol. Falso Capa de Ozono. La capa de ozono rodea a la Tierra y se encuentra ubicada entre los 20 y 30 km de altura (estratosfera). (La capa de ozono: escudo protector de la tierra, 2014) 11. Ozono: a) El ozono es un compuesto necesario ya que protege la Tierra de la radiación solar. . Falso Alrededor del 90% del ozono de la atmósfera está en la estratosfera, y solo nos protege de los rayos UV (La capa de ozono: escudo protector de la tierra, 2014) 28 b) El ozono se encuentra en la troposfera para proteger la Tierra de la radiación solar. Falso Alrededor del 90% del ozono de la atmósfera está en la estratosfera, y solo nos protege de los rayos UV (La capa de ozono: escudo protector de la tierra, 2014) c) El ozono que se encuentra en la troposfera perjudica la salud humana y el medio ambiente. Verdadero Este ozono se llama ozono troposférico y se hace el seguimiento con la Red de Vigilancia y Previsión de la Contaminación Atmosférica (XVPCA) porque es un contaminante. 12. Troposfera: a) Es la capa atmosférica más cercana a la Tierra donde se degrada la capa de ozono. Falso Si el agotamiento de las moléculas de ozono es más rápido que la producción natural de nuevas moléculas para reemplazarlas, se produce lo que se conoce como déficit de ozono en la estratosfera. (MVOTMA, s.f.) b) Es la capa donde se concentran los componentes atmosféricos debido al efecto invernadero. Verdadero Se denomina efecto invernadero al fenómeno por el cual determinados gases, que son componentes de la atmósfera planetaria, retienen parte de la energía que el suelo emite por haber sido calentado por la radiación solar. (CIIFEN, 2011) c) Es la capa atmosférica donde la concentración de componentes atmosféricos va disminuyendo con la altura debido a la fuerza de la gravedad. Falso La composición del aire no varía con la altitud, con lo que, si a nivel del mar la concentración de oxígeno del aire ambiente es del 20,9%, esta concentración se mantiene intacta independientemente de la altitud (al menos hasta la estratosfera). (biolaster, 2017) 13. Estratosfera: a) Es la capa de la atmósfera donde tiene lugar la formación de ozono. Verdadero El ozono atmosférico tiene distinto origen: en la estratosfera se forma a partir de la radiación solar, y actúa de forma beneficiosa. (CE. Agroambiente, s.f.) b) Es la capa de la atmósfera donde tiene lugar la emisión de compuestos fluoro carbonados. Falso Los CFC son emitidos en la troposfera por las actividades humanas como producción de frío, producción de plásticos expandidos, propelentes y solventes. c) En la capa de la atmósfera donde se encuentra la capa de ozono. Verdadero La capa de ozono rodea a la Tierra y se encuentra ubicada entre los 20 y 30 km de altura (estratosfera). (La capa de ozono: escudo protector de la tierra, 2014) 29 Bibliografía de ejercicios. ABC. (13 de Noviembre de 2018). Qué son el CO2 y el NOx que emiten los coches de combustión. Obtenido de abc.es: https://www.abc.es/motor/reportajes/abci-y-emitencoches-combustion-201811131413_noticia.html AEmet. (s.f.). Deposición atmosférica. Obtenido de meteoglosario.aemet.es: https://meteoglosario.aemet.es/es/termino/374_deposicion-atmosferica Ambientum. (16 de enero de 2017). Los contaminantes atmosféricos. 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