Contaminacion Del Aire

62
CONTAMINACION DEL AIRE Blgo. Julio IBAÑEZ OJEDA Catedrático E-mail: [email protected] SEMANA 11 CONTAMINACIÓN DEL AIRE Consideraciones generales. Composición de la atmósfera. Fuentes naturales y antropogénicas. Tipos de contaminantes Gases de invernadero Calentamiento global Lluvia ácida Debilitamiento de la capa de ozono.

description

Contaminacion atmosferica

Transcript of Contaminacion Del Aire

  • CONTAMINACION DEL AIRE

    Blgo. Julio IBAEZ OJEDA

    Catedrtico

    E-mail: [email protected]

    SEMANA 11

    CONTAMINACIN DEL AIRE

    Consideraciones generales.

    Composicin de la atmsfera.

    Fuentes naturales y antropognicas.

    Tipos de contaminantes

    Gases de invernadero

    Calentamiento global

    Lluvia cida

    Debilitamiento de la capa de ozono.

  • 2

    CONSIDERACIONES GENERALES

    La atmsfera es la capa de gas que rodea a un

    cuerpo celeste. Los gases son atrados por la

    gravedad del cuerpo, y se mantienen en ella si la

    gravedad es suficiente y la temperatura de la

    atmsfera es baja. Algunos planetas estn

    formados principalmente por gases, por lo que

    tienen atmsferas muy profundas.

    La altura de la atmsfera de la Tierra es de ms

    de 100 kilmetros, aunque ms de la mitad de su

    masa se concentra en los seis primeros kilmetros

    y el 75 % en los primeros 11 km de altura desde la

    superficie planetaria. La masa de la atmsfera es

    de 5,1 x 1018 kg.

    La atmsfera terrestre protege la vida de la Tierra,

    absorbiendo en la capa de ozono parte de la

    radiacin solar ultravioleta, y reduciendo las

    diferencias de temperatura entre el da y la noche,

    y actuando como escudo protector contra los

    meteoritos.

  • 3

    CAPAS DE LA ATMSFERA TERRESTRE

    Troposfera

    Es la capa ms cercana a la superficie terrestre,

    donde se desarrolla la vida y ocurren la mayora de

    los fenmenos meteorolgicos. Tiene unos 8 km

    de espesor en los polos y alrededor de 16 km en el

    ecuador. En esta capa la temperatura disminuye

    con la altura alrededor de 6,5 C por kilmetro. La

    troposfera contiene alrededor del 75 % de la masa

    gaseosa de la atmsfera, as como casi todo el

    vapor del agua. En ella se ubica la tropopausa.

    Estratosfera

    Es la capa que se encuentra entre los 10 km y los

    50 km de altura. Los gases se encuentran

    separados formando capas o estratos de acuerdo

    a su peso. Una de ellas es la capa de ozono que

    protege a la Tierra del exceso de rayos ultravioleta

    provenientes del Sol. Las cantidades de oxgeno y

    anhdrido carbnico son casi nulas y aumenta la

    proporcin de hidrgeno. Acta como regulador de

    la temperatura, siendo en su parte inferior cercana

    a los -60 C y aumentando con la altura hasta los

    10 o 17 C. En ella se ubica la estratopausa.

  • 4

    1. Mesosfera

    Es la capa donde la temperatura puede

    disminuir ( o descender) hasta los -70 C

    conforme aumenta su altitud. Se

    extiende desde la estratopausa (zona de

    contacto entre la estratosfera y la

    mesosfera) hasta una altura de unos 80

    km, donde la temperatura vuelve a

    descender hasta unos -80 C o -90 C.

    En ella se ubica la mesopausa.

    2. Termosfera o Ionosfera

    Es la capa que se encuentra entre los 90 y los 400

    kilmetros de altura. Su lmite superior es la termopausa.

    En ella existen capas formadas por tomos cargados

    elctricamente, llamados iones. Al ser una capa

    conductora de electricidad es la que posibilita las

    transmisiones de radio y televisin por su propiedad de

    reflejar las ondas electromagnticas. El gas

    predominante es el hidrgeno. All se produce la

    destruccin de los meteoritos que llegan a la Tierra. Su

    temperatura aumenta desde los -73 C hasta llegar a

    1.500 C. En ella se ubica la ionopausa.

  • 5

    Capas de la atmsfera.

    Imagen de la estratosfera.

  • 6

    3. Exosfera

    La exosfera es la capa de la atmsfera terrestre en la que los gases poco a

    poco se dispersan hasta que la composicin es similar a la del espacio

    exterior. Es la ltima capa de la atmsfera, se localiza por encima de la

    termosfera, aproximadamente a unas 360 millas (580 km) de altitud, en

    contacto con el espacio exterior, donde existe prcticamente el vaco. Es la

    regin atmosfrica ms distante de la superficie terrestre. En esta capa la

    temperatura no vara y el aire pierde sus cualidades fsicoqumicas. En ella

    se ubica la exopausa.

    Su lmite inferior se localiza a una altitud generalmente de entre 600 y 700 km,

    aproximadamente. Su lmite con el espacio llega en promedio a los 10 000 km por

    lo que la exosfera est contenida en la magnetosfera (500-60 000 km), que

    representa el campo magntico de la Tierra. En esa regin, hay un alto contenido

    de polvo csmico que cae sobre la Tierra y que hace aumentar su peso en unas

    20 000 toneladas.Es la zona de trnsito entre la atmsfera terrestre y el espacio

    interplanetario y en ella se pueden encontrar satlites meteorolgicos de rbita

    polar. En la exosfera, el concepto popular de temperatura desaparece, ya que la

    densidad del aire es casi despreciable; adems contiene un flujo o bien llamado

    plasma, que es el que desde el exterior se le ve como los Cinturones de Van Allen.

    Aqu es el nico lugar donde los gases pueden escapar ya que la influencia de la

    fuerza de la gravedad no es tan grande.

  • 7

  • 8

  • 9

    En la exosfera tambin se encuentran los satlites artificiales. Est constituida por materia

    plasmtica. En ella la ionizacin de las molculas determina que la atraccin del campo magntico

    terrestre sea mayor que la del gravitatorio (de ah que tambin se la denomina magnetosfera). Por lo

    tanto, las molculas de los gases ms ligeros poseen una velocidad media que les permite escapar

    hacia el espacio interplanetario sin que la fuerza gravitatoria de la Tierra sea suficiente para

    retenerlas. Los gases que as se difunden en el vaco representan una pequesima parte de la

    atmsfera terrestre.

    La exosfera es la capa superior de la atmsfera terrestre. En la exosfera, una molcula puede viajar

    hacia arriba movindose lo suficientemente rpido para alcanzar la velocidad de escape, si se

    mueve por debajo de la velocidad de escape se le impedir escapar del cuerpo celeste por la

    gravedad. Todo debido a la baja densidad de la exosfera. La exosfera es la ltima capa antes del

    espacio exterior. Dado que no existe una frontera clara entre el espacio exterior y la exosfera, la

    exosfera es a veces considerada una parte del espacio exterior. Composicin de la Exosfera Los

    principales gases dentro de la exosfera son los gases ms ligeros: Hidrgeno, Algo de helio, Dixido

    de carbono, Oxgeno atmico.

    Lmites de la Exosfera

    La altitud de su lmite inferior, conocida como la termopausa o exobase, oscila entre 250 a 500

    kilmetros dependiendo de la actividad solar.

    El lmite superior de la exosfera puede ser definido tericamente por la altitud de

    aproximadamente 190 000 kilmetros; la mitad de la distancia a la Luna. Esto es debido a que

    como dijimos la zona de transicin entre la atmsfera de la Tierra y el espacio interplanetario es la

    misma exosfera.

  • 10

  • 11

    La meteorologa es la ciencia del estudio de la atmsfera, de su comportamiento

    en el tiempo y de los fenmenos atmosfricos.

    La prediccin del tiempo atmosfrico es slo una rama de la meteorologa. La

    meteorologa general estudia tambin la estructura y composicin de la atmsfera,

    la transferencia de calor, las ondas acsticas la formacin de nubes, la electricidad

    atmosfrica y la contaminacin atmosfrica

    La vida depende de las caractersticas concretas de nuestra atmsfera, de su

    composicin, su temperatura y su capacidad de protegerla de sus radiaciones que

    la perjudican.

    Por otra parte, la atmsfera tiene un importante papel en el calentamiento de la

    tierra. La atmsfera es como la manta de la tierra; si no hubiera atmsfera, la

    temperatura del planeta seria de 22 C bajo cero. La atmsfera no se comporta

    como un receptor pasivo de las sustancias contaminantes sino que las distribuye,

    las dispersa o las concentra segn una serie de factores como son el viento, la

    lluvia, las inversiones o la turbulencia.

    Por lo que respecta a las especies vivientes, lo que ms nos interesa de la

    atmsfera es justamente la franja que est en contacto con la corteza terrestre,

    aquella que se solapa parcialmente con la biosfera. Pero se ha de tener en cuenta

    que esta franja en contacto con la tierra no es independiente de las capas

    superiores, alguna de las cuales tienen una importancia fundamental en el

    desarrollo de la vida.

    COMPOSICIN DE LA ATMSFERA.

  • 12

    El aire que respiramos est compuesto bsicamente por dos elementos: el nitrgeno y el

    oxgeno en una proporcin muy aproximada de 4 a 1. En concreto, el nitrgeno ocupa el

    78,084% del volumen del aire mientras que el oxgeno ocupa el 20,946%. Tambin

    estn presentes otros componentes en proporciones menores.

    El nitrgeno es una sustancia inerte que no reacciona con facilidad. De hecho, el

    nitrgeno reduce los efectos del oxgeno, un elemento muy activo.

    El oxgeno, en cambio, es muy reactivo y es , por ejemplo, el responsable de los procesos

    de oxidacin. Las combustiones, una forma rpida de oxidacin, son posibles gracias a la

    presencia de oxgeno. Tambin la respiracin de los seres vivos, animales y plantas es

    una forma de oxidacin y es posible gracias a la contribucin de este elemento.

    El resto del total, casi un 1 %, est constituida por una serie de gases, el ms importante

    de los cuales, cuantitativamente, es el argn. En proporciones mucho ms pequeas

    encontramos algunos otros gases como el nen, el criptn, y el xenn. Tambin hay

    pequeas proporciones de hidrgeno y xido nitroso. Otros gases se encuentran en

    cantidades variables.

  • 13

    El vapor del agua puede varias desde un 0 % en zonas desrticas, hasta un 4 %. Se

    encuentra concentrado en las partes bajas y su proporcin disminuye en altura. Es

    tambin el responsable de la formacin de nubes, interviene en muchos fenmenos

    meteorolgicos y tiene una importancia capital en el intercambio energtico entre la

    atmsfera y la superficie terrestre a causa de sus cambios de estado y de la

    absorcin de ciertas radiaciones.

    El dixido de carbono est presente en la atmsfera en una proporcin muy

    pequea, alrededor de 0,03 % de media. Pero tiene un papel muy importante en el

    balance de radiacin del sistema Sol-Tierra-atmsfera porque colabora en el

    calentamiento de la tierra en un proceso que se denomina efecto invernadero.

    Contribuye de una manera decisiva en el mantenimiento de la vida en formar parte

    del proceso de la fotosntesis.

    Otros componentes variables de la atmsfera son el monxido de carbono (CO),

    producto de combustiones incompletas, el metano, el amonaco, el ozono, el dixido

    de nitrgeno. A parte de estos componentes se debe considerar la presencia de

    elementos originados por la actividad humana o de los seres vivos y tambin de los

    procedentes del sol, los ocanos, los ros o los volcanes: partculas, polen, bacterias,

    polvo, humos, gases diversos, sales, y unos cuantos ms, en proporciones mucho

    ms pequeas.

  • 14

  • 15

    Los principales gases que componen la atmsfera son:

    Nitrgeno (N2): 78 % total del aire.

    Es un gas que no reacciona con casi ninguna otra sustancia (inerte) y

    apenas se disuelve en agua.

    Oxgeno (O2): 21 % del total.

    Es un gas muy reactivo, se combina con otras sustancias oxidndolas.

    Permite que los combustibles ardan y se disuelve en agua.

    Dixido de carbono (CO2): 0,033 % del total.

    Producido por la combustin de los combustibles fsiles y la respiracin de

    las plantas. Es soluble en agua.

    Otros gases presentes son:

    Gases nobles: Argn (Ar) 0,93 %; Kriptn (Kr) 0,000114 %; Nen (Ne)

    0,00182 %; Helio (He) 0,000524 %.

    Hidrgeno y

    Metano.

    El vapor de agua (H2O) se encuentra hasta un 4%. Su proporcin depende

    de la zona de la superficie terrestre y de la temperatura de la atmsfera.

  • 16

  • 17

    CONTAMINACION ATMOSFERICA: FUENTES NATURALES Y ANTROPEGNICAS

    Contaminacin atmosfrica, es la presencia en el aire de materias o formas de

    energa que impliquen riesgo, dao o molestia grave para las personas y bienes

    de cualquier naturaleza, as como que puedan atacar a distintos materiales,

    reducir la visibilidad o producir olores desagradables.

    La contaminacin atmosfrica se aplica por lo general a las alteraciones que

    tienen efectos perniciosos en los seres vivos y los elementos materiales, y no a

    otras alteraciones inocuas. Los principales mecanismos de contaminacin

    atmosfrica son los procesos industriales que implican combustin, tanto en

    industrias como en automviles y calefacciones residenciales, que generan

    dixido y monxido de carbono, xidos de nitrgeno y azufre, entre otros

    contaminantes. Igualmente, algunas industrias emiten gases nocivos en sus

    procesos productivos, como cloro o hidrocarburos que no han realizado

    combustin completa.

    La contaminacin atmosfrica puede tener carcter local, cuando los efectos

    ligados al foco se sufren en las inmediaciones del mismo, o planetario, cuando

    por las caractersticas del contaminante, se ve afectado el equilibrio del planeta y

    zonas alejadas a las que contienen los focos emisores.

  • 18

    CONTAMINANTES ATMOSFRICOS PRIMARIOS Y SECUNDARIOS

    a. Los contaminantes primarios

    Son los que se emiten directamente a la atmsfera como el dixido de azufre SO2,

    que daa directamente la vegetacin y es irritante para los pulmones.

    b. Los contaminantes secundarios

    Son aquellos que se forman mediante procesos qumicos atmosfricos que actan

    sobre los contaminantes primarios o sobre especies no contaminantes en la

    atmsfera. Son importantes contaminantes secundarios el H2SO4, que se forma por

    la oxidacin del SO2, el dixido de nitrgeno NO2, que se forma al oxidarse el

    contaminante primario NO y el ozono, O3, que se forma a partir del oxgeno O2.

    Ambos contaminantes pueden depositarse en la superficie de la tierra por precipitacin,

    deposicin seca o hmeda e impactar en determinados receptores, como personas,

    animales, ecosistemas acuticos, bosques, cosechas y materiales.

    En todos los pases existen unos lmites impuestos a determinados contaminantes que

    pueden incidir sobre la salud de la poblacin y su bienestar.

  • 19

    Algunos contaminantes vienen de fuentes naturales. Los incendios forestales emiten partculas, gases y sustancias que

    se evaporan en la atmsfera (VOCs, por sus siglas en ingls) Partculas de polvo ultrafinas creadas por la erosin del suelo

    cuando el agua y el clima sueltan capas del suelo, aumentan los niveles de partculas en suspensin en la atmsfera.

    Los volcanes arrojan bixido de azufre y cantidades importantes de roca de lava pulverizada conocida como cenizas volcnicas.

  • 20

    PRINCIPALES TIPOS DE CONTAMINANTES DEL AIRE

    1. Contaminantes gaseosos:

    En ambientes exteriores e interiores los vapores y contaminantes gaseosos

    aparecen en diferentes concentraciones. Los contaminantes gaseosos ms

    comunes son:

    El dixido de carbono

    El monxido de carbono,

    Los hidrocarburos,

    Los xidos de nitrgeno,

    Los xidos de azufre y

    El ozono.

    Diferentes fuentes producen estos compuestos qumicos pero la principal fuente

    artificial es la quema de combustible fsil.

    a. La contaminacin del aire interior es producida por el consumo de tabaco, el

    uso de ciertos materiales de construccin, productos de limpieza y muebles

    del hogar.

    b. Los contaminantes gaseosos del aire provienen de volcanes, e industrias. El

    tipo ms comnmente reconocido de contaminacin del aire es la niebla

    txica (smog). La niebla txica generalmente se refiere a una condicin

    producida por la accin de la luz solar sobre los gases de escape de

    automotores y fbricas, edificios, casas, etc.

  • 21

    2. Los Aerosoles:

    Un aerosol es a una mezcla heterognea de

    partculas slidas o lquidas suspendidas en

    un gas como el aire de la atmsfera.

    Algunas partculas son lo suficientemente

    grandes y oscuras para verse en forma de

    holln o humo. Otras son tan pequeas que

    solo pueden detectarse con un microscopio

    electrnico.

    Cuando se respira el polvo, sta puede irritar y

    daar los pulmones con lo cual se producen

    problemas respiratorios. Las partculas finas

    se inhalan de manera fcil profundamente

    dentro de los pulmones donde se pueden

    absorber en el torrente sanguneo o

    permanecer arraigadas por perodos

    prolongados de tiempo.

  • 22

    GASES CONTAMINANTES DE LA ATMSFERA

    CFC y similares

    Desde los aos 1960, se ha demostrado que los clorofluorocarburos tienen efectos

    potencialmente negativos: contribuyen de manera muy importante a la destruccin de la capa

    de ozono en la estratosfera, as como a incrementar el efecto invernadero. El protocolo de

    Montreal puso fin a la produccin de la gran mayora de estos productos.

    Utilizados en los sistemas de refrigeracin y de climatizacin por su fuerte poder conductor,

    son liberados a la atmsfera en el momento de la destruccin de los aparatos viejos.

    Utilizados como propelente de aerosol, una parte se libera en cada utilizacin. Los aerosoles

    utilizan de ahora en adelante otros gases sustitutivos, como el CO2.

    Monxido de carbono

    Es uno de los productos de la combustin incompleta. Es peligroso para las personas y los

    animales, puesto que se fija en la hemoglobina de la sangre, impidiendo el transporte de

    oxgeno en el organismo. Adems, es inodoro, y a la hora de sentir un ligero dolor de cabeza ya

    es demasiado tarde. Se diluye muy fcilmente en el aire ambiental, pero en un medio cerrado,

    su concentracin lo hace muy txico, incluso mortal. Cada ao, aparecen varios casos de

    intoxicacin mortal, a causa de aparatos de combustin puestos en funcionamiento en una

    habitacin mal ventilada.

    Los motores de combustin interna de los automviles emiten monxido de carbono a la

    atmsfera por lo que en las reas muy urbanizadas tiende a haber una concentracin excesiva

    de este gas hasta llegar a concentraciones de 50-100 ppm,2 tasas que son peligrosas para la

    salud de las personas.

  • 23

    Dixido de carbono

    La concentracin de CO2 en la atmsfera est aumentando de forma constante

    debido al uso de carburantes fsiles como fuente de energa y es tericamente posible

    demostrar que este hecho es el causante de producir un incremento de la temperatura

    de la Tierra efecto invernadero La amplitud con que este efecto puede cambiar el

    clima mundial depende de los datos empleados en un modelo terico, de manera que

    hay modelos que predicen cambios rpidos y desastrosos del clima y otros que

    sealan efectos climticos limitados. La reduccin de las emisiones de CO2 a la

    atmsfera permitira que el ciclo total del carbono alcanzara el equilibrio a travs de

    los grandes sumideros de carbono como son el ocano profundo y los sedimentos.

    Monxido de nitrgeno

    Tambin llamado xido de nitrgeno (II) es un gas incoloro y poco soluble en agua que

    se produce por la quema de combustibles fsiles en el transporte y la industria. Se

    oxida muy rpidamente convirtindose en dixido de nitrgeno, NO2, y posteriormente

    en cido ntrico, HNO3, produciendo as lluvia cida.

  • 24

    Dixido de azufre

    La principal fuente de emisin de dixido de azufre a la atmsfera es la combustin

    del carbn que contiene azufre. El SO2 resultante de la combustin del azufre se

    oxida y forma cido sulfrico, H2SO4 un componente de la llamada lluvia cida que

    es nocivo para las plantas, provocando manchas all donde las gotitas del cido han

    contactado con las hojas.

    SO2 + H2O = H2SO4

    La lluvia cida se forma cuando la humedad en el aire se combina con el xido de

    nitrgeno o el dixido de azufre emitido por fbricas, centrales elctricas y

    automotores que queman carbn o aceite. Esta combinacin qumica de gases con el

    vapor de agua forma el cido sulfrico y los cidos ntricos, sustancias que caen en el

    suelo en forma de precipitacin o lluvia cida. Los contaminantes que pueden formar

    la lluvia cida pueden recorrer grandes distancias, y los vientos los trasladan miles de

    kilmetros antes de precipitarse con el roco, la llovizna, o lluvia, el granizo, la nieve o

    la niebla normales del lugar, que se vuelven cidos al combinarse con dichos gases

    residuales.

    El SO2 tambin ataca a los materiales de construccin que suelen estar formados por

    minerales carbonatados, como la piedra caliza o el mrmol, formando sustancias

    solubles en el agua y afectando a la integridad y la vida de los edificios o esculturas.

  • 25

    Metano

    El metano, CH4, es un gas que se forma cuando la materia orgnica se

    descompone en condiciones en que hay escasez de oxgeno; esto es lo que ocurre

    en las cinagas, en los pantanos y en los arrozales de los pases hmedos

    tropicales. Tambin se produce en los procesos de la digestin y defecacin de los

    animales herbvoros.

    El metano es un gas de efecto invernadero del planeta Tierra ya que aumenta la

    capacidad de retencin del calor por la atmsfera.

    Ozono

    El ozono O3 es un constituyente natural de la atmsfera.

    Su concentracin a nivel del mar, puede oscilar alrededor de 0,01 mg kg1.

    Cuando la contaminacin debida a los gases de escape de los automviles es

    elevada y la radiacin solar es intensa, el nivel de ozono aumenta y puede llegar

    hasta 0,1 kg1.

    Las plantas pueden ser afectadas en su desarrollo por concentraciones pequeas

    de ozono. El hombre tambin resulta afectado por el ozono a concentraciones entre

    0,05 y 0,1 mg kg1, causndole irritacin de las fosas nasales y garganta, as como

    sequedad de las mucosas de las vas respiratorias superiores.

  • 26

    GASES DE INVERNADERO

    Se denominan gases de efecto

    invernadero (GEI) o gases de invernadero

    a los gases cuya presencia en la

    atmsfera contribuyen al efecto

    invernadero. Los ms importantes estn

    presentes en la atmsfera de manera

    natural, aunque su concentracin puede

    verse modificada por la actividad

    humana, pero tambin entran en este

    concepto algunos gases artificiales,

    producto de la industria. Esos gases

    contribuyen ms o menos de forma neta

    al efecto invernadero por la estructura de

    sus molculas y, de forma sustancial, por

    la cantidad de molculas del gas

    presentes en la atmsfera. De ah que

    por ejemplo, el SF6, sea una eficaz

    molcula de EI, pero su contribucin es

    absolutamente nfima al EI.

    Concentracin en la atmsfera de CO2 (ppm) y

    resto de los gases en (ppb) de los cinco gases

    responsables del 97 % del efecto invernadero

    antropognico

  • 27

    Espectro de absorcin en el infrarrojo del

    conjunto de la atmsfera (abajo) y de

    gases especficos.

  • 28

    GAS FUENTE CONCENTRACIN

    ACTUAL (PPM*)

    CRECIMIENTO

    ANUAL (%)

    vapor de agua -evaporacin variable -

    dixido de

    carbono

    -combustin de carburantes fsiles (petrleo,

    gas, hulla) y madera

    -erupciones volcnicas

    353 0.5

    metano

    -descomposicin anaerbica de vegetales en

    tierras hmedas (pantanos, cinagas, arrozales)

    -combustin de biomasa

    -venteo de gas natural

    1.7 0.9

    xido nitroso

    -prcticas agrcolas (uso de fertilizantes

    nitrogenados)

    -combustin de carburantes fsiles

    0.31 0.8

    clorofluocarbon

    os

    -origen sinttico (propelentes de aerosoles,

    refrigeracin, espumas ) 0.00028 - 0.00048 4.0

    ozonotroposfri

    co -combustin de carburantes fsiles 0.02 - 0.04 0.5 2.0

    *ppm partes por milln (en volumen)

  • 29

    a. GASES IMPLICADOS

    El vapor de agua

    Es un gas que se obtiene por evaporacin o ebullicin del

    agua lquida o por sublimacin del hielo. Es el que ms

    contribuye al efecto invernadero debido a la absorcin de

    los rayos infrarrojos. Es inodoro e incoloro y, a pesar de lo

    que pueda parecer, las nubes o el vaho blanco de una

    cacerola o un congelador, vulgarmente llamado "vapor", no

    son vapor de agua sino el resultado de minsculas gotas de

    agua lquida o cristales de hielo.

    Dixido de carbono (CO2) xido de carbono (IV), tambin

    denominado dixido de carbono, gas carbnico y

    anhdrido carbnico

    Es un gas cuyas molculas estn compuestas por dos

    tomos de oxgeno y uno de carbono. Su frmula qumica

    es CO2.

  • 30

    Metano (CH4)

    El metano (del griego methy, vino, y el sufijo -ano) es el hidrocarburo alcano ms sencillo,

    cuya frmula qumica es CH4.

    Cada uno de los tomos de hidrgeno est unido al carbono por medio de un enlace

    covalente. Es una sustancia no polar que se presenta en forma de gas a temperaturas y

    presiones ordinarias. Es incoloro e inodoro y apenas soluble en agua en su fase lquida.

    En la naturaleza se produce como producto final de la putrefaccin anaerbica de las

    plantas. Este proceso natural se puede aprovechar para producir biogs. Muchos

    microorganismos anaerbicos lo generan utilizando el CO2 como aceptor final de

    electrones.

    Constituye hasta el 97 % del gas natural. En las minas de carbn se le llama gris y es

    muy peligroso ya que es fcilmente inflamable y explosivo.

    El metano es un gas de efecto invernadero relativamente potente que podra contribuir al

    calentamiento global del planeta Tierra ya que tiene un potencial de calentamiento

    global de 23; pero que su concentracin es bajsima. Esto significa que en una media de

    tiempo de 100 aos cada Kg de CH4 calienta la Tierra 25 veces ms que la misma masa

    de CO2, sin embargo hay aproximadamente 220 veces ms dixido de carbono en la

    atmsfera de la Tierra que metano por lo que el metano contribuye de manera menos

    importante al efecto invernadero.

  • 31

    Esquema del balance anual de energa del planeta Tierra desarrollado

    por Trenberth, Fasullo y Kiehl de la NCAR en 2008.

  • 32

    xidos de nitrgeno (NOx)

    Oxidos de nitrgeno (NxOy) se aplica a varios compuestos

    qumicos binarios gaseosos formados por la combinacin de

    oxgeno y nitrgeno. El proceso de formacin ms habitual de

    estos compuestos inorgnicos es la combustin a altas

    temperaturas, proceso en el cual habitualmente el aire es el

    comburente.

    Ozono (O3) El ozono (O3)

    Es una sustancia cuya molcula est compuesta por tres

    tomos de oxgeno, formada al disociarse los 2 tomos

    que componen el gas de oxgeno. Cada tomo de

    oxgeno liberado se une a otra molcula de oxgeno (O2),

    formando molculas de Ozono (O3).

    Clorofluorocarbonos (CFC) El clorofluorocarburo, clorofluorocarbono o

    clorofluorocarbono

    Es cada uno de los derivados de los hidrocarburos saturados obtenidos

    mediante la sustitucin de tomos de hidrgeno por tomos de flor y/o

    cloro principalmente.

    Debido a su alta estabilidad fisicoqumica y su nula toxicidad, han sido

    muy usados como gases refrigerantes, agentes extintores y propelentes

    para aerosoles. Fueron introducidos a principios de la dcada de los

    aos 1930 por ingenieros de General Motors, para sustituir materiales

    peligrosos como el dixido de azufre y el amonaco.

  • 33

    b. EFECTO INVERNADERO

    La atmsfera, transparente para la luz visible pero no para la radiacin UV, produce para

    la superficie terrestre el mismo efecto que el techo de cristal produce en un

    invernadero; la luz solar, que llega sin grandes obstculos hasta el suelo, lo calienta,

    dando lugar a que emita rayos infrarrojos (ondas calorficas), los cuales, a diferencia de

    los rayos de luz, son absorbidos en gran parte por el vidrio o la atmsfera. Al final la

    cantidad de energa emitida al espacio tiene que ser la misma que la absorbida, pero la

    superficie terrestre tiene que alcanzar la temperatura en que ambos flujos se equilibran,

    la cual es ms alta en presencia de una atmsfera (en un planeta) o de techos de cristal

    (en un invernadero).

    Es importante sealar que el efecto invernadero afecta a todos los cuerpos dotados de

    atmsfera, porque aunque no todos los gases absorben radiacin infrarroja, en ninguna

    de esas atmsferas faltan los que s lo hacen. En la Tierra el efecto invernadero es

    responsable de un exceso de 33C de la temperatura superficial (15C de valor medio)

    sobre la temperatura de emisin (18 C).

    Hay que aclarar que el calentamiento no es atribuido a la simple existencia, sino al

    aumento del efecto invernadero por encima de sus valores anteriores. Adems, la

    causacin del clima y de su variacin temporal depende de otros factores.

  • 34

    Mecanismo

    No todos los componentes de la atmsfera contribuyen al efecto invernadero. Los

    gases de invernadero absorben los fotones infrarrojos emitidos por el suelo calentado

    por el sol. La energa de esos fotones no basta para causar reacciones qumicas

    para romper enlaces covalentes sino que simplemente aumenta la energa de

    rotacin y de vibracin de las molculas implicadas. El exceso de energa es a

    continuacin transferido a otras molculas, por las colisiones moleculares, en forma

    de energa cintica, es decir, de calor; aumentando la temperatura del aire.

    De la misma forma, la atmsfera se enfra emitiendo energa infrarroja cuando se

    producen las correspondientes transiciones de estado vibracional y rotacional en las

    molculas hacia niveles menores de energa. Todas esas transiciones requieren

    cambios en el momento dipolar de las molculas (es decir, modificaciones de la

    separacin de cargas elctricas en sus enlaces polares) lo que deja fuera de este

    papel a los dos gases principales en la composicin del aire, nitrgeno (N2) y oxgeno

    (O2), cuyas molculas, por estar formadas por dos tomos iguales, carecen de

    cualquier momento dipolar.

  • 35

    Contaminacin

    Si bien todos ellos salvo los compuestos del flor son naturales, en tanto que

    existen en la atmsfera desde antes de la aparicin de los seres humanos, a partir

    de la Revolucin industrial de mediados del siglo XIX, y debido principalmente al uso

    intensivo de combustibles fsiles en las actividades industriales y el transporte, se

    han producido sensibles incrementos en las cantidades de xidos de nitrgeno y

    dixido de carbono emitidas a la atmsfera. Se estima que tambin el metano est

    aumentando su presencia por razones antropognicas (debidas a la actividad

    humana). Adems, a este incremento de emisiones se suman otros problemas,

    como la deforestacin, que han reducido la cantidad de dixido de carbono retenida

    en materia orgnica, contribuyendo as indirectamente al aumento antropognico

    del efecto invernadero. Asimismo, el excesivo dixido de carbono est acidificando

    los ocanos y reduciendo el fitoplancton.

  • 36

    CALENTAMIENTO GLOBAL

    Calentamiento Global se refiere al aumento gradual de las temperaturas

    de la atmsfera y ocanos de la Tierra que se ha detectado en la

    actualidad, adems de su continuo aumento que se proyecta a futuro.

    Nadie pone en duda el aumento de la temperatura global, lo que todava

    genera controversia es la fuente y razn de este aumento de la

    temperatura. An as, la mayor parte de la comunidad cientfica asegura

    que hay ms que un 90% de certeza que el aumento se debe al aumento

    de las concentraciones de gases de efecto invernadero por las

    actividades humanas que incluyen deforestacin y la quema de

    combustibles fsiles como el petrleo y el carbn. Estas conclusiones son

    avaladas por las academias de ciencia de la mayora de los pases

    industrializados.

  • 37

  • 38

    Escenarios de cambios de temperatura por el

    calentamiento global

  • 39

    1. CAUSA DEL CALENTAMIENTO GLOBAL

    La principal causa del calentamiento global son las emisiones de bixido de carbono

    que se producen por la quema, para generar energa de combustibles fsiles como el

    petrleo y el carbn. Una capa cada vez ms gruesa de contaminacin por dixido de

    carbono y otros gases invernadero, principalmente de las plantas generadoras de

    energa y los automviles, que atrapa el calor en la atmsfera. El Panel

    Intergubernamental para el Cambio del Clima (IPCC por sus siglas en ingls), un grupo

    de los principales investigadores del clima en el mundo, considera que hay ms del

    90% de probabilidades de que la mayor parte del calentamiento durante los ltimos

    50 aos haya ocurrido debido a emisiones de gases invernadero que atrapan el calor

    causadas por los seres humanos.

    Los cientficos dicen que la Tierra podra calentarse 7.2 grados Fahrenheit ms

    durante el Siglo XXI si no reducimos las emisiones causadas por los combustibles

    fsiles, como el carbn y el petrleo. Este aumento en la temperatura promedio

    tendr efectos trascendentales. Los niveles del mar aumentarn, inundando las reas

    costeras. Las ondas de calor sern ms frecuentes y ms intensas. Las sequas y los

    incendios forestales ocurrirn ms a menudo. Los mosquitos portadores de

    enfermedades expandirn su zona de distribucin. Y se empujar a especies a la

    extincin.

  • 40

    2. CONSECUENCIAS DEL CALENTAMIENTO GLOBAL

    Cambia el patrn del clima

    Temperaturas ms clidas: Las temperaturas promedio

    aumentarn al igual que la frecuencia de las olas de

    calor.

    Seales actuales de advertencia

    La mayor parte de Estados Unidos ya es ms clida, en

    algunas reas hasta 4F. De hecho, todos los estados

    experimentaron temperaturas promedio "superiores a lo

    normal" o "muy superiores a lo normal" en el 2006.

    Sequas y fuegos arrasadores: Las temperaturas ms

    clidas tambin podran aumentar la probabilidad de

    sequas. El aumento en la evaporacin durante el

    verano y el otoo podran exacerbar las condiciones de

    sequa y aumentar el riesgo de fuegos arrasadores.

    El aumento en la evaporacin de las aguas como

    resultado del calentamiento global podra aumentar el

    riesgo de fuegos arrasadores.

    La sequa nacional de 1999 a 2002 fue una de las tres

    sequas ms extensas de los ltimos 40 aos.

  • 41

    El calentamiento puede haber llevado al aumento

    en la frecuencia de las sequas que se ha

    experimentado en el oeste los ltimos 30 aos.

    La temporada de incendios forestales en el 2006

    fij nuevos rcords tanto en el nmero de incendios

    reportados como en la cantidad de acres

    quemados. Se reportaron casi 100,000 incendios y

    se quemaron casi 10 millones de acres, 125% ms

    que el promedio en 10 aos.

    Tormentas ms intensas: Las temperaturas ms

    clidas aumentan la energa del sistema climtico y

    a veces producen lluvias ms intensas en algunas

    reas.

    La precipitacin anual nacional ha aumentado

    entre 5 y 10% desde principios del Siglo XX,

    principalmente como resultado de fuertes lluvias en

    algunas reas.

    El IPCC reporta que la frecuencia de las lluvias

    intensas ha aumentado durante los ltimos 50

    aos, y es muy probable que el calentamiento

    global inducido por los seres humanos haya

    contribuido a esta tendencia.

  • 42

    Efectos de salud

    Olas de calor mortales y la propagacin de enfermedades: Olas de calor ms

    frecuentes e intensas podran dar como resultado ms muertes por las altas

    temperaturas. Esas condiciones tambin podran agravar los problemas locales de

    la calidad del aire. Se espera que el calentamiento global tambin aumente el

    potencial del alcance geogrfico y la virulencia de las enfermedades tropicales.

    Se calcula que en 2003, las olas de calor extremo cobraron 35,000 vidas en

    Europa. En Francia 15,000 personas murieron por aumentos en las temperaturas,

    que alcanzaron los 104F y se mantuvieron extremas por dos semanas.

    Gran parte de Amrica del Norte experiment una severa ola de calor en julio del

    2006, que contribuy a la muerte de por lo menos 225 personas.

    Mosquitos portadores de enfermedades se estn propagando a medida que los

    cambios en el clima les permiten sobrevivir en reas que antes les eran

    inhspitas. Los mosquitos que pueden portar virus de fiebre del dengue antes

    estaban limitados a alturas de 1,000 m. pero recientemente han aparecido a

    2,200 m. en las Montaas Andinas de Colombia. Se ha detectado malaria en

    reas ms altas de Indonesia.

    Calentamiento del agua

    Huracanes ms peligrosos y poderosos: Aguas ms calientes en los ocanos

    aade ms energa a las tormentas tropicales, haciendo estas ms destructivas e

    intensas.

  • 43

    En los ltimos 35 aos el nmero de tormentas

    categora 4 y 5 se ha incrementado junto con la

    temperatura del ocano.

    La temporada de huracanes del 2005 fue la ms

    activa registrada en el Atlntico, con un rcord de 27

    tormentas nombradas, de las cuales 15 se

    convirtieron en huracanes. Siete de los huracanes

    arreciaron hasta convertirse en grandes tormentas,

    cinco se convirtieron en huracanes categora 4 y un

    rcord de cuatro alcanzaron una fuerza de categora

    5.

    El huracn Katrina en agosto del 2005 fue el ms

    costoso y uno de los ms mortales en la historia de

    los Estados Unidos.

    Derretimiento de glaciares, deshielo temprano: El

    aumento en las temperaturas globales acelerar el

    derretimiento de los glaciares y capas de hielo y

    causarn deshielos tempranos en ros y lagos.

    Mapa mostrando la disminucin del

    glaciar Puncak Jaya en Indonesia

    durante el periodo 1850-2003

    debido al calentamiento.

  • 44

    LLUVIA CIDA

  • 45

    La lluvia cida se forma cuando la humedad en el aire se combina

    con los xidos de nitrgeno, el dixido de azufre y el trixido de

    azufre emitidos por fbricas, centrales elctricas, calderas de

    calefaccin y vehculos que queman carbn o productos derivados

    del petrleo que contengan azufre. En interaccin con el agua de la

    lluvia, estos gases forman cidos ntricos, cido sulfuroso y cido

    sulfrico. Finalmente, estas sustancias qumicas caen a la tierra

    acompaando a las precipitaciones, constituyendo la lluvia cida.

    Los contaminantes atmosfricos primarios

    que dan origen a la lluvia cida pueden

    recorrer grandes distancias, siendo

    trasladados por los vientos cientos o miles

    de kilmetros antes de precipitar en forma

    de roco, lluvia, llovizna, granizo, nieve, niebla

    o neblina. Cuando la precipitacin se

    produce, puede provocar importantes

    deterioros en el ambiente. Una grgola que ha sido daada por

    la lluvia cida.

  • 46

    La lluvia normalmente presenta un pH de aproximadamente 5.65

    (ligeramente cido), debido a la presencia del CO2 atmosfrico, que

    forma cido carbnico, H2CO3. Se considera lluvia cida si

    presenta un pH menor que 5 y puede alcanzar el pH del vinagre (pH

    3). Estos valores de pH se alcanzan por la presencia de cidos

    como el cido sulfuroso, H2SO3, cido sulfrico, H2SO4, y el cido

    ntrico, HNO3. Estos cidos se forman a partir del dixido de azufre,

    SO2, trixido de azufre, SO3, y el trixido de nitrgeno NO3 que se

    convierten en cidos de carbono.

    Los hidrocarburos y el carbn usados como

    fuente de energa, en grandes cantidades,

    pueden tambin producir xidos de azufre y

    nitrgeno y el dixido de azufre emitidos por

    fbricas, centrales elctricas y vehculos que

    queman carbn o productos derivados del

    petrleo. Efectos de la lluvia cida en un

    bosque de la Repblica Checa.

  • 47

    Formacin de la Lluvia cida

    Una gran parte del CO2 (dixido de azufre) emitido a la atmsfera procede de la

    emisin natural que se produce por las erupciones volcnicas, que son fenmenos

    irregulares. Sin embargo, una de las fuentes de SO2 es la industria metalrgica. El SO2

    puede proceder tambin de otras fuentes, por ejemplo como el sulfuro de dimetilo,

    (CH3)2S, y otros derivados, o como sulfuro de hidrgeno, H2S. Estos compuestos se

    oxidan con el oxgeno atmosfrico dando SO2. Finalmente el SO2 se oxida a SO3

    (interviniendo en la reaccin radicales hidroxilo y oxgeno) y este SO3 puede quedar

    disuelto en las gotas de lluvia, es el de las emisiones de SO2 en procesos de obtencin

    de energa: el carbn, el petrleo y otros combustibles fsiles contienen azufre en unas

    cantidades variables (generalmente ms del 1 %), y, debido a la combustin, el azufre

    se oxida a dixido de azufre.

    'S + O2 SO2

    Los procesos industriales en los que se genera SO2, por ejemplo, son los de la

    industria metalrgica. En la fase gaseosa el dixido de azufre se oxida por reaccin con

    el radical hidroxilo por una reaccin intermolecular.

    SO2 + OH HOSO2 seguida por HOSO2 + O2 HO2 + SO 3

    En presencia del agua atmosfrica o sobre superficies hmedas, el trixido de azufre

    (SO3) se convierte rpidamente en cido sulfrico (H2SO4).

    SO3 (g) + H2O (l) H2SO4 (l)

    Otra fuente del xido de azufre son las calderas de calefaccin domsticas que usan

    combustibles que contiene azufre (ciertos tipos de carbn o gasleo).

  • 48

    El NO se forma por reaccin entre el oxgeno y el nitrgeno atmosfricos a alta

    temperatura.

    O2 + N2 2NO

    Una de las fuentes ms importantes es a partir de las reacciones producidas en los

    motores trmicos de los automviles y aviones, donde se alcanzan temperaturas muy

    altas. Este NO se oxida con el oxgeno atmosfrico,

    O2 + 2NO 2NO2, y este 2NO2

    Y reacciona con el agua dando cido ntrico (HNO3), que se disuelve en el agua.

    3NO2 + H2O 2HNO3 + NO

    Para evitar esta produccin se usan en los automviles con motor de gasolina, los

    catalizadores que disocian el xido antes de emitirlo a la atmsfera. Los vehculos con

    motor diesel no pueden llevar catalizadores y por lo tanto, en este momento son los

    nicos que producen este gas.

  • 49

    Efectos de la Lluvia cida

    La acidificacin de las aguas de lagos, ros y mares dificulta el

    desarrollo de vida acutica en estas aguas, lo que aumenta en

    gran medida la mortalidad de peces. Igualmente, afecta

    directamente a la vegetacin, por lo que produce daos

    importantes en las zonas forestales, y acaba con los

    microorganismos fijadores de N.

    La lluvia cida abarca la sedimentacin tanto hmeda como seca de

    contaminantes cidos que pueden producir el deterioro de la superficie de

    los materiales. Estos contaminantes que escapan a la atmsfera al

    quemarse carbn y otros componentes fsiles reaccionan con el agua y los

    oxidantes de la atmsfera y se transforman qumicamente en cido

    sulfrico y ntrico. Los compuestos cidos se precipitan entonces a la

    tierra en forma de lluvia, nieve o niebla, o pueden unirse a partculas

    secas y caer en forma de sedimentacin seca.

    La lluvia cida por su carcter corrosivo, corroe las construcciones y las

    infraestructuras. Puede disolver, por ejemplo, el carbonato de calcio,

    CaCO3, y afectar de esta forma a los monumentos y edificaciones

    construidas con mrmol o caliza.

  • 50

    Los nitratos y sulfatos, sumados a los cationes lixiviados de los suelos,

    contribuyen a la eutrofizacin de ros y lagos, embalses y regiones

    costeras, lo que deteriora sus condiciones ambientales naturales y

    afecta negativamente a su aprovechamiento.

    Un estudio realizado, sugiere que cantidades relativamente pequeas

    de sulfato presentes en la lluvia cida tienen una fuerte influencia en la

    reduccin de gas metano producido por metangenos en reas

    pantanosas, lo cual podra tener un impacto, aunque sea leve, en el

    efecto invernadero.

    Un efecto indirecto muy importante es que

    los protones, H+, procedentes de la lluvia

    cida arrastran ciertos iones del suelo. Por

    ejemplo, cationes de hierro, calcio, aluminio,

    plomo o zinc. Como consecuencia, se

    produce un empobrecimiento en ciertos

    nutrientes esenciales y el denominado estrs

    en las plantas, que las hace ms vulnerables

    a las plagas.

  • 51

    Soluciones de Calentamiento Global

    Entre las medidas que se pueden tomar para reducir la emisin de los

    contaminantes precursores de ste problema tenemos las siguientes:

    Reducir el nivel mximo de azufre en diferentes combustibles.

    Trabajar en conjunto con las fuentes fijas de la industria para establecer

    disminuciones en la emisin de SOx y NOx, usando tecnologas para control de

    emisin de estos xidos.

    Impulsar el uso de gas natural en diversas industrias.

    Introducir el convertidor cataltico de tres vas.

    La conversin a gas en vehculos de empresas mercantiles y del gobierno.

    Ampliacin del sistema de transporte elctrico.

    Instalacin de equipos de control en distintos establecimientos.

    No agregar muchas sustancias qumicas en los cultivos.

    Adicin de un compuesto alcalino en lagos y ros para neutralizar el pH.

    Control de las condiciones de combustin (temperatura, oxgeno, etc.).

  • 52

    Zonas del planeta con ms lluvia cida

  • 53

    DEBILITAMIENTO DE LA CAPA DE OZONO

    Se denomina capa de ozono, a la zona de la estratosfera terrestre que

    contiene una concentracin relativamente alta de ozono. Esta capa, que

    se extiende aproximadamente de los 15 km a los 50 km de altitud, rene

    el 90 % del ozono presente en la atmsfera y absorbe del 97 % al 99 % de

    la radiacin ultravioleta de alta frecuencia.

    La capa de ozono fue descubierta en 1913 por los fsicos franceses

    Charles Fabry y Henri Buisson. Sus propiedades fueron examinadas en

    detalle por el meteorlogo britnico G.M.B. Dobson, quien desarroll un

    sencillo espectrofotmetro que poda ser usado para medir el ozono

    estratosfrico desde la superficie terrestre. Entre 1928 y 1958 Dobson

    estableci una red mundial de estaciones de monitoreo de ozono, las

    cuales continan operando en la actualidad. La Unidad Dobson, una

    unidad de medicin de la cantidad de ozono, fue nombrada en su honor.

  • 54

    Origen del ozono

    El ozono es la forma alotrpica del oxgeno, que solo est estable en

    determinadas condiciones de presin y temperatura. Es un gas compuesto por

    tres tomos de oxgeno (O3).

    La formacin del ozono de la estratosfera terrestre es catalizada por los fotones

    de luz ultravioleta que al interaccionar con las molculas de oxgeno gaseoso,

    que est constituida por dos tomos de oxgeno (O2), las separa en los tomos

    de oxgeno (oxgeno atmico) constituyente. El oxgeno atmico se combina con

    aquellas molculas de O2 que an permanecen sin disociar formando, de esta

    manera, molculas de ozono, O3.

    La concentracin de ozono es mayor entre los 15 y 40 km, con un valor de 2-8

    partculas por milln, en la zona conocida como capa de ozono. Si todo ese

    ozono fuese comprimido a la presin del aire al nivel del mar, esta capa tendra

    solo 3 milmetros de espesor.

    El ozono acta como filtro, o escudo protector, de las radiaciones nocivas, y de

    alta energa, que llegan a la Tierra permitiendo que pasen otras como la

    ultravioleta de onda larga, que de esta forma llega a la superficie. Esta

    radiacin ultravioleta es la que permite la vida en el planeta, ya que es la que

    permite que se realice la fotosntesis del reino vegetal, que se encuentra en la

    base de la pirmide trfica.

  • 55

    Al margen de la capa de ozono, mencionemos que el 10 % de ozono restante est

    contenido en la troposfera, es peligroso para los seres vivos por su fuerte carcter

    oxidante. Elevadas concentraciones de este compuesto a nivel superficial forman

    el denominado smog fotoqumico. El origen de este ozono se explica en un 10 %

    como procedente de ozono transportado desde la estratosfera y el resto es creado

    a partir de diversos mecanismos, como el producido por las tormentas elctricas

    que ionizan el aire y lo hacen, muy brevemente, buen conductor de la electricidad:

    pueden verse algunas veces dos relmpagos consecutivos que siguen

    aproximadamente la misma trayectoria.

    Lo cierto que para 2013, los peligros de la exposicin a los rayos del Sol sin la

    proteccin del ozono, llegaron al mundo subacutico y provocaron que las especies

    que habitan en la Gran Barrera de Coral de Australia sufran cncer de piel.

    El equilibrio dinmico del ozono

    el oxgeno molecular que se encuentra en las capas altas de la atmsfera es

    bombardeado por la radiacin solar. Del amplio espectro de radiacin incidente

    una determinada fraccin de fotones cumple los requisitos energticos necesarios

    para catalizar la rotura del doble enlace de los tomos de oxgeno de la molcula

    de oxgeno molecular.

    Posteriormente, la radiacin solar convierte una molcula de ozono en una de

    oxgeno diatmico y un tomo de oxgeno sin enlazar:

  • 56

    Ciclo del Ozono.

  • 57

    Problemas en la capa de ozono

    El seguimiento observacional de la capa de ozono, llevado a cabo en los ltimos

    aos, ha llegado a la conclusin de que dicha capa puede considerarse seriamente

    amenazada. Este es el motivo principal por el que se reuni la Asamblea General de

    las Naciones Unidas el 16 de septiembre de 1987, firmando el Protocolo de

    Montreal. En 1994, la Asamblea General de las Naciones Unidas proclam el da 16

    de septiembre como el Da Internacional para la Preservacin de la Capa de Ozono.

    El desgaste grave de la capa de ozono provocar el aumento de los casos de

    melanomas (cncer) de piel, de cataratas oculares, supresin del sistema

    inmunitario en humanos y en otras especies. Tambin afectar a los cultivos

    sensibles a la radiacin ultravioleta.

    Para preservar la capa de ozono hay que disminuir a cero el uso de compuestos

    qumicos como los clorofluorocarbonos (refrigerantes industriales, propelentes), y

    fungicidas de suelo (como el bromuro de metilo) que destruyen la capa de ozono a

    un ritmo 50 veces superior a los CFC.

  • 58

    Esperanzas de solucin

    Los niveles atmosfricos de clorofluorocarbonos (CFC) por fin han comenzado a

    descender, informa la revista ECOS, publicada por la institucin australiana

    Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization.

    Esos compuestos qumicos de la atmsfera daan la capa de ozono que protege

    nuestro planeta. Durante ms de cincuenta aos, el nmero de CFC presentes en la

    parte alta de la atmsfera ha aumentado a un ritmo constante hasta el ao 2000.

    Desde entonces, la concentracin de CFC se ha reducido a razn de casi un 1 %

    anual, afirma la revista. Segn el informe, el descenso permite esperar que el

    agujero de la capa de ozono pueda cerrarse a mediados de siglo.

    No obstante, estos productos todava causan dao. A pesar del descenso, el agujero

    de la Antrtida ha alcanzado este ao [2005] una extensin de casi 29.000.000 de

    kilmetros cuadrados, ms de tres veces el tamao de Australia, dice el mismo

    informe.

  • 59

    Agujero de la Capa de Ozono

    Se denomina agujero de la capa de ozono a la zona de la atmsfera terrestre donde

    se producen reducciones anormales de la capa de ozono, fenmeno anual

    observado durante la primavera en las regiones polares y que es seguido de una

    recuperacin durante el verano. El contenido en ozono se mide en Unidades

    Dobson (siendo UD= 2.69 1016 molculas/cm 2.69 1020 molculas/m).

    En las mediciones realizadas en tiempos recientes se descubrieron importantes

    reducciones de las concentraciones de ozono en dicha capa, con especial

    incidencia en la zona de la Antrtida.

    Se atribuy este fenmeno al aumento de la concentracin de cloro y de bromo en

    la estratosfera debido tanto a las emisiones antropognicas de compuestos

    qumicos, entre los que destacan los compuestos clorofluorocarbonados (CFC)

    utilizados como fluido refrigerante.

  • 60

    En septiembre de 1987 varios pases firmaron el Protocolo de Montreal, en el que

    se comprometan a reducir a la mitad la produccin de CFCs en un periodo de

    10 aos. En la actualidad el problema se considera solucionado, debido a la

    prohibicin de los productos causantes, que han sido sustituidos por otros.

    Casi el 99 % de la radiacin ultravioleta del Sol que alcanza la estratosfera se

    convierte en calor mediante una reaccin qumica que continuamente recicla

    molculas de ozono (O3). Cuando la radiacin ultravioleta impacta en una

    molcula de ozono, la energa escinde a la molcula en tomos de oxgeno

    altamente reactivos; casi de inmediato, estos tomos se recombinan formando

    ozono una vez ms y liberando energa en forma de calor.

    La formacin de ozono se inicia con la fotlisis (ruptura de enlaces qumicos

    por la energa radiante) del oxgeno molecular por la radiacin solar de una

    longitud de onda menor de 240 nm

    El ozono por s mismo absorbe luz UV de entre 200 y 300 nm:

    Los tomos de oxgeno, al ser muy reactivos, se combinan con las molculas

    de oxgeno para formar ozono.

  • 61

    Imagen del agujero de ozono ms grande en la

    Antrtida registrada en septiembre de 2000.

    Agujero en

    la capa de

    ozono

    2008

  • 62