Efectos de la contaminación atmosférica
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Impactos en la atmósfera Parte II Efectos de la contaminación atmosférica 1
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Impactos en la atmósferaParte II
Efectos de la contaminación atmosférica
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Efectos de la contaminación atmosférica
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Los cambios en la composición del aire pueden ocasionar efectos negativos.
Efectos
Tiempo
Corto plazo Largo plazo
Radio de acción
Locales Regionales Globales
Efectos locales
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Nieblas fotoquímicas y smog
Smog = Smoke + Fog
Tiene un efecto local, es típico de zonas urbanas y puede ser de dos tipos:
1. Smog sulfuroso (húmedo o térmico)
2. Smog fotoquímico
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Smog sulfuroso
También llamado smog industrial o gris.Típico de grandes ciudades , con mucha industria y calefacciones de carbón y petróleo
La mezcla de CO2, H2SO4 y partículas en suspensión originaba una espesa niebla muycontaminante con efectos muy nocivos para la salud y la conservación de edificios ymateriales.
Hoy en día es raro en países desarrolladospor los sistemas de control, pero es muyfrecuente en países en vías de desarrollocomo China o algunos países de Europa delEste.
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Es el principal problema de contaminación en muchas ciudades.
Smog fotoquímico
Contaminantes primarios
Contaminantes secundarios
Luz solarSmog
fotoquímico
• La mezcla oscurece la atmósfera (aire de color marrón rojizo)• Contiene componentes dañinos para los seres vivos y los materiales. • Es especialmente importante en ciudades de clima seco, cálido y soleado, y
con muchos vehículos. • El fenómeno es más grave en verano y puede agravarse por fenómenos
climatológicas, como las condiciones anticiclónicas.
Las reacciones fotoquímicas que originan este fenómeno suceden cuando la
mezcla de óxidos de nitrógeno e hidrocarburos volátiles emitida por los
automóviles y el oxígeno atmosférico reaccionan, gracias a la luz solar,
formando ozono.
NO2+luz NO+O ; O+O2 O3
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NO2+luz NO+O ; O+O2 O3
NO+O3 NO2+O2
Si no hay hidrocarburos, se recicla el ozono y no se
acumula
hidrocarburos + NO NO2+ radicales libres
Si hay hidrocarburos , el NO reacciona con ellos y no
con el ozono que se acumulará en el aire
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RH + O2 + NO + UV R CHO + NO2 + O3 + PAN
Estas sustancias, en conjunto, pueden producir importantes daños en
las plantas, irritación ocular, problemas respiratorios, daños en
materiales sintéticos y cueros, etc.
El ozono se utiliza como índice de gravedad de la contaminación
Participan :
Dioxido de nitrogeno
Ozono
Hidrocarburos
PAN
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Alteraciones de la visibilidad
• Es debido a una alta concentración de partículas o gases
que absorben y dispersan la luz.
• Depende de la concentración y tamaño de las partículas.
• Es un efecto local.
• https://www.youtube.com/watch?v=ZQUZoWhXr38
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Efecto regional (contaminación
transfronteriza).
Se considera lluvia ácida cualquier precipitación quetenga un pH inferior a 5.
Lluvia ácida
H2O + CO2 H2CO3
Pero si además reacciona con otros gases como óxidos de azufre y nitrógeno puede dar lugar a ácidos más fuertes que pueden volver a la superficie de dos formas:
1. Deposición seca. En forma de gas o aerosoles cerca de las fuentes de emisión.2. Deposición húmeda. Como ácido sulfúrico y ácido nítrico disueltos en las gotas de
agua de la lluvia y transportados a grandes distancias del foco emisor.
El agua de lluvia es ligeramente ácida por la reacción con el CO2
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Fuentes de los óxidos de azufre
y nitrógeno
Fuentes naturales
óxidos de azufre
óxidos de nitrógeno
1. Las erupciones volcánicas
2. La descomposición de la materia orgánica.
1. La acción bacteriana en el suelo.
2. Las reacciones químicas en la atmósfera superior
Fuentes antrópicas
óxidos de azufre
óxidos de nitrógeno
Quema de combustibles fósilesTráficoCentrales térmicasCombustión industrial
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La intensidad de la lluvia ácida depende
de:
1. La velocidad de las reacciones químicas
2. La presencia de humedad en la atmósfera
3. Dinámica atmosférica (transporte de contaminantes a mayor o menor
distancia)
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Daños ocasionados por la lluvia ácida
Daños por lluvias ácidas
Ecosistemas acuáticos
Acidificación ríos y lagos
Muerte de anfibios y peces
Ecosistemas terrestres
Pérdida de bosques
Acidificación suelo
Materiales
Monumentos
Pinturas
Corrosión de materiales
Salud Inhalación partículas
En ellos está muy demostrada la influencia negativa de la acidificación.
Entre los años 1960 y 1970, en los que se vio que en cientos de lagos y ríos deSuecia y Noruega el número de peces y anfibios iba disminuyendo de formaacelerada y alarmante.
La reproducción de los animales acuáticos es alterada (muchas especies depeces y anfibios no pueden subsistir en aguas con pH inferiores a 5,5).
Ecosistemas acuáticos
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La lluvia ácida ocasiona un mal crecimiento, daño o la muerte de los bosques.
En general, los daños causados en los árboles ocurren debido a los efectos combinadosde la lluvia ácida y factores ambientales causantes de estrés (sequía, plagas…)
Los bosques situados en zonas de montaña sufren,además, nieblas ácidas que envuelven a las hojas yatacan su cutícula.
La pérdida de esta capa daña las hojas y producemanchas de color castaño. La fotosíntesis disminuye yafecta a su desarrollo.
Ecosistemas terrestres
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Daños en hojas y
árboles por la lluvia
ácida
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Materiales
Las construcciones, las estatuas y los monumentos de piedra sufren erosión
por efecto de la lluvia ácida.
Los materiales de construcción
como acero, pintura, plásticos,
cemento, mampostería, acero
galvanizado, piedra caliza,
piedra arenisca y mármol
también están expuestos a sufrir
daños.
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Las piedras arenisca y caliza frecuentes enmonumentos y esculturas, se corroen con másrapidez en el aire cargado de azufre. Lareacción con el CaCO3 del material y loconvierte en CaSO4 (yeso soluble).
La desfiguración y disolución de famosasestatuas y monumentos, como la Acrópolis deAtenas y tesoros artísticos de Italia se haacelerado considerablemente en los últimos 30años.
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Deposiciones secas
Las deposiciones secas pueden ser tan destructivas o mas que las
deposiciones húmedas, especialmente sobre los suelos, porque
pueden reaccionar con agua y posteriormente filtrase al subsuelo,
pudiendo ocasionar:
o Acidificación de aguas subterráneas
o Incorporación a las plantas por las raíces, y posteriormente pasar a
las cadenas tróficas.
o Hidrolizar iones metálicos tóxicos del suelo cuyos efectos pueden
ser muy graves.
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Soluciones frente a la lluvia ácida
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La solución a largo plazo es la reducción de las emisiones:
1. Utilización de combustibles con bajos contenidos en azufre
2. Filtros en las centrales térmicas
3. Uso de energías alternativas
4. Transportes más ecológicos
Con respecto las medidas a corto plazo tenemos la neutralización de
lagos y demás corrientes de aguas, mediante el agregado de una base,
lo que provoca un aumento de pH.
Efectos en la salud
• La lluvia ácida no causa daños directos a los seres humanos. Caminar
bajo la lluvia ácida o incluso nadar en un lago ácido no es más peligroso
que caminar o nadar en agua limpia.
• Sin embargo, los contaminantes que producen la lluvia ácida (SO2 y NOx)
sí son perjudiciales para la salud humana.
• Estos gases interactúan en la atmósfera y forman partículas finas de
sulfatos y nitratos que pueden ser transportadas por el viento a grandes
distancias y ser inhaladas profundamente dentro de los pulmones de las
personas.
• Muchos estudios científicos han establecido una relación entre los
niveles elevados de partículas finas y el aumento de las enfermedades y
las muertes prematuras provocadas por problemas cardíacos y
pulmonares, tales como el asma y la bronquitis.
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Efectos de la contaminación atmosférica sobre los seres vivos
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Depende de:
1. La sustancia
2. Sensibilidad de la personas
3. Órgano afectado,
4. Concentración del contaminante
5. Tiempo de exposición.
Debido a todo esto no es fácil establecer relaciones de causa-efecto
sobre contaminantes y salud humana
Efectos en la salud humana
Sobre las plantas, los efectos empiezan en las hojas (el aire entra en
la planta por los estomas de las hojas).
Sobre los animales, los efectos y las variables serían parecidos al
caso de los seres humanos.
Efectos en otros organismos
Algunos vegetales como los líquenes se utilizan como
bioindicadores, ya que solo son capaces de vivir en ambientes con
nula o muy poca contaminación atmosférica.
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Efectos Globales
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Los principales efectos a largo plazo de la contaminación
atmosférica son:
1. Alteración del ozono estratosférico
2. Alteración del efecto invernadero natural
Destrucción de la capa de ozono
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La capa de ozono se encuentra en la estratosfera, aproximadamente de
25 a 50 Km. sobre la superficie del planeta.
El ozono es un compuesto inestable de
tres átomos de oxígeno, el cual actúa
como un potente filtro solar evitando el
paso de la radiación ultravioleta (U.V.B)
El ozono es un gas tan escaso que, si
en un momento lo separásemos del
resto del aire y que lo atrajésemos al
ras de tierra, tendría solamente 3mm
de espesor.
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Los principales agentes de destrucción del ozono estratosférico, son el
cloro y el bromo libres, que reaccionan con ese gas.
Las concentraciones de cloro y bromo naturalmente presentes en la
atmósfera, son escasas especialmente en la estratosfera
El cloro, en las proporciones existentes,
debe su presencia en la atmósfera a causas
antropogénicas, especialmente desde la
aparición de los clorofluocarbonos (CFC)
sintetizados por el hombre para diversas
aplicaciones industriales.
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Proceso de destrucción del Ozono.
La radiación UV arranca el cloro de una molécula de clorofluorocarbono
(CFC). Este átomo de cloro, al combinarse con una molécula de ozono la destruye,
para luego combinarse con otras moléculas de ozono y eliminarlas.
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El proceso es muy dañino, ya
que en promedio un átomo de
cloro es capaz de destruir hasta
100.000 moléculas de ozono.
Este proceso se detiene
finalmente cuando este átomo de
cloro se mezcla con algún
compuesto químico que lo
neutraliza.
Los CFC son una familia de gases que se emplean en múltiples
aplicaciones, (industria de la refrigeración y de propelentes de aerosoles y
aislantes térmicos.
Los CFC permanecen en la atmósfera de 50 a 100 años. Con el correr
de los años alcanzan la estratosfera donde son disociados por la radiación
ultravioleta, liberando el cloro de su composición y dando comienzo al
proceso de destrucción del ozono.
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Hoy se ha demostrado que la aparición del
agujero de ozono, a comienzos de la
primavera austral, sobre la Antártida está
relacionado con la fotoquímica de los
Clorofluorocarbonos(CFCs)
El agujero de ozono antártico
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Desde hace unos años los niveles de ozono sobre la Antártida han descendido
a niveles más bajos que lo normal entre agosto y finales de noviembre.
Se habla de agujero cuando
hay menos de 220 DU (
unidades de Dobson)de ozono
entre la superficie y el espacio.
La palabra agujero induce a
confusión, y no es un nombre
adecuado, porque en realidad
lo que se produce es un
adelgazamiento en la capa de
ozono, sin que llegue a
producirse una falta total del
mismo.
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En la Antártida está comprobado
que cada primavera antártica se
produce una gran destrucción de
ozono, de un 50% o más del que
existe en la zona, formándose un
agujero.
Los niveles normales de ozono en
esta zona son de 300 DU y suele
descender hasta las 150 DU,
habiendo llegado, en los
momentos más extremos de
destrucción de ozono, a disminuir
hasta las 100 DU.
Medidas internacionales frente al agujero de ozono
Años setenta.
En esos años, las lógicas controversias científicas y el choque de importantes intereses económicos, hicieron que avanzara despacio la implantación de medidas correctoras.
En varios países se prohibió el uso de los CFCs como propelentes en los aerosoles, pero como, a la vez, se fueron descubriendo nuevos usos para los CFCs y productos similares, la producción y emisión a la atmósfera de productos destructores de la capa de ozono crecía rápidamente.
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Protocolo de Montreal (1987)Se planteaba la reducción a la mitad de los CFCs para el año 1998. Después de lafirma de este primer protocolo (160 países) nuevas mediciones mostraron queen daño en la capa de ozono era mayor que el previsto, y en 1992 , en la Cumbrede Río, la comunidad internacional firmante del Protocolo decidió acabardefinitivamente con la fabricación de halones en 1994 y con la de CFCs en 1996,en los países desarrollados.
XI Cumbre del Protocolo de Montreal, Pekín, 1999.Nuevas recomendaciones respecto a otros compuestos relacionados y búsquedade sustitutos.
Incremento del efecto invernadero
A la superficie de nuestro planeta llega una pequeña parte de la radiación
solar. Esta radiación es absorbida por la tierra salvo una pequeña parte
que es reflejada, acumulándose en forma de calor, y por la noche es
devuelta al espacio.
Hay una diferencia muy importante entre esta radiación y la que provenía
del sol: la radiación que emite la superficie terrestre pertenece a la
zona del infrarrojo, es una radiación eminentemente térmica.
Sólo una pequeña parte de la misma (12%) es capaz de atravesar la
troposfera pues la mayor parte es absorbida por los componentes
naturales del aire, quedando retenida y provocando un calentamiento de
esta zona de la atmósfera.
Efecto invernadero natural
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CO2
Fuentes
Naturales
Respiración de seres vivos
Incendios forestales
Erupciones volcánicas
Antrópicos
Quema de combustibles fósiles
Incineración de residuos
Deforestación
Sumideros
Absorción oceánica
Fotosíntesis
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El principal gas de causa este fenómeno es el CO2, También vapor de agua, metano,
monoxido de dinitrogeno (N2O), ozono y CFCs
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Emisión de gases de efecto invernadero en España Protocolo de Kioto (1997)
Había que reducir un 5% con respecto a 1990, no entro en vigor hasta el 2005.
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Cambio climático/Calentamiento global
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Se llama cambio climático a la modificación del clima con respecto alhistorial climático a una escala global o regional. Tales cambios se producena muy diversas escalas de tiempo y sobre todos los parámetros climáticos:temperatura, precipitaciones nubosidad, etcétera. Son debidos a causasnaturales y, en los últimos siglos también a la acción de la humanidad.
El término suele usarse, de forma poco apropiada, para hacer referencia tansolo a los cambios climáticos que suceden en el presente, utilizándolo comosinónimo de calentamiento global.
Control de la emisión de contaminantes
Se establece en función de unos niveles máximos admisibles de
emisiones procedentes de actividades industriales y vehículos en
relación a NOx, CO, plomo, cloro molecular, ácido clorhídrico,
sulfuro de hidrógeno y partículas sedimentables.
La calidad del aire
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Vigilancia de la calidad del aire
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Conjunto de sistemas y procedimientos utilizados para evaluar la presencia de agentes contaminantes en la atmósfera, así como la evolución de sus concentraciones en el tiempo y en el espacio, con el fin de prevenir y reducir los efectos que pueden causar sobre la salud y el medioambiente.
VIGILANCIA DE LA CALIDAD DEL AIRE
Red de vigilancia
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Conjunto de estaciones de
medida de los contaminantes
del aire, tanto manuales como
automáticos.
Hay redes de tipo local,
comunitarias (EMEP, CAMP) y
mundiales (BAPMON).
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Métodos de análisis
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1. Físicos (color, absorción de luz de distintalongitud de onda) y químicos (reacciones decoloración y combinación con reactivosgaseosos que producen fluorescencia)
2. Indicadores biológicos. Basados en lasensibilidad de distintos seres vivos a ciertoscontaminantes atmosféricos como fluorurode hidrógeno, dióxido de azufre, oxidantesfotoquímicos, metales pesados e isótoposradiactivos. Se emplean los líquenes.
3. Empleo de sensores Lídar. Interacción delláser del sensor con los contaminantesatmosféricos, con posibilidad de construirun mapa tridimensional de lacontaminación y deducir los focos deemisión.
Tipo de contaminante Medida
SO2 Absorción de
fluorescencia UV
CO Absorción por
infrarrojo
Partículas Atenuación de la
radiación beta
Ozono Absorción en el UV
Hidrocarburos Ionización en llama
NOx Quimioluminiscencia
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MEDIDAS DE PREVENCIÓN
Medidas preventivas
• Planificación de usos del suelo
• Evaluaciones de impacto ambiental
• Empleo de tecnologías de baja o nula emisión de residuos
• Programas I+D (busqueda de fuentes de energía
alternativas)
• Mejora de la calidad y el tipo de combustibles o carburantes
• Medidas sociales de información (ahorro,empleo del
transporte público)
• Medidas legislativas. La UE marca la Directiva Marco de
calidad del aire
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• Concentración y retención de partículas con equipos
adecuados (separadores de gravedad, filtros de tejido,
precipitadores electrostáticos, absorbedores húmedos)
• Sistemas de depuración de gases (con líquidos
disolventes, sólidos de retención, procesos de
combustión y procesos de reducción catalítica).
• Expulsión de los contaminantes por medio de
chimeneas adecuadas.
MEDIDAS DE CORRECCIÓN
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CONTAMINACIÓN ACÚSTICA
El ruido: sonido excesivo o intempestivo, para el que lo escucha, que puede producir
efectos fisiológicos o psicológicos no deseados
FUENTES:
Industria
Medios de transporte
Construcciones
Interior de los edificios
Otras fuentes (cafeterias, discotecas,etc)
Se mide en belios o decibelios, por encima de 120dB es doloroso
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EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN ACÚSTICA
•Alteraciones fisiológicas, pérdida gradual, por encima de 85dB pérdida
irreversible
•Alteraciones psíquicas: Ruido intenso, intermitente y nocturno, el peor
•Otras alteraciones: Dificultades para la comunicación oral, alteraciones
del sueño, disminución del rendimiento laboral, etc…
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SOLUCIONES CONTAMINACIÓN ACÚSTICA
• Medidas preventivas:
Planificación del uso del suelo con estudios de impacto ambiental (estudios
de impacto ambiental, mapas de ruido, etc)
Planificación urbanística
Arquitectura urbana (edificios pantalla, insonorización, pantallas acústicas)
Medidas legislativas
Sistemas para disminuir el ruido en las fuentes (silenciadores)
Educación ambiental para concienciar a los ciudadanos
•Medidas correctoras con mapas de ruidoLimitación, reducción y protección
Reglamentaciones
Acciones directas sobre las fuentes de emisión
(Aeropuerto de Barajas)
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CONTAMINACIÓN LUMÍNICA
Formas y fuentes de la contaminación lumínica:
•Luz intrusa ,luz que sale de la zona donde es necesaria
•Difusión hacía el cielo, interactua la luz con las partículas del aire
desviandose en todas direcciones
•Deslumbramiento
(cambio alumbrado público)
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EFECTOS:
Energéticos (sobreconsumo)
Ecológicos (afecta a la flora y fauna)
Sanitarios (alteración del sueño , etc)
Científicos y culturales
SOLUCIONES
Mantener el encendido cuando sea necesario y que tenga intensidad
moderada
Lámparas de bajo consumo y bien orientadas
Ordenanzas y legislación adecuadas
Información y educación ambiental
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