Contaminaciónatmosférica
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Contaminaciónatmosférica

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contaminación atmosférica, lluvia ácida, smog fotoquímico, incremento efecto invernadero, agujero capa ozono

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  • Efectos de la contaminación atmosférica
  • Efectos de la contaminación atmosférica

Contaminaciónatmosférica Presentation Transcript

  • 1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA I.E.S. MURIEDAS DPTO. BIOLOGÍA-GEOLOGÍA BELÉN RUIZ GONZÁLEZ
  • 2.
    • Según la ley de Protección del Ambiente Atmosférico, la contaminación atmosférica se define como:
      • “ La presencia en el aire de materias o energías que impliquen riesgo, daño o molestia para las personas y bienes de cualquier naturaleza”
    Fuentes emisoras de contaminación: las naturales y las antropogénicas . CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA FUENTES DE CONTAMINACIÓN
  • 3. Se deben a procesos geológicos, biológicos, de la hidrosfera o atmosféricos. Fuentes de contaminación natural Geológicos : Erupciones volcánicas (SO 2 , CO 2 , H 2 S, cenizas….). Emisiones de gases del suelo CH 4 , NO, … Biológicos: Respiración seres vivos, fermentaciones, incendios forestales, polinización vegetal. Hidrosfera: Liberación de gases en los océanos CO, CO 2 , CH 4 Atmosféricas: Descargas eléctricas en las tormentas que liberan óxidos de nitrógeno
  • 4. Contaminantes Naturales del Aire Fuente Contaminantes Volcanes Óxidos de azufre, partículas Fuegos forestales Monóxido de carbono, dióxido de carbono, óxidos de nitrógeno, partículas Vendavales Polvo Plantas (vivas) Hidrocarburos, polen Plantas (en descomposición) Metano, sulfuro de hidrógeno Suelo Virus, polvo Mar Partículas de sal
  • 5.
    • Procede de las distintas actividades humanas.
    • Destaca especialmente la combustión de combustibles fósiles y sus derivados, bien en la industria como en centrales térmicas o siderometalúrgicas, en el transporte o en el uso doméstico.
    • Actividades agrícolas y ganaderas, como la quema de bosques para aumentar el suelo agrícola, la quema de rastrojos, la emisión de gases por los fertilizantes (N 2 ), por el ganado (CH 4 producido en el tubo digestivo).
    • Una fuente de emisión que está creciendo es la incineración de residuos sólidos, esta práctica si no se realiza de manera adecuada puede producir emisiones de N 2 , CO 2 , NO, SO 3 , dioxinas, etc.
    Fuentes artificiales o antropogénicas Tráfico Siderurgia Quema de rastrojos Incineración de residuos Agricultura y ganadería Refinerías de petróleo
  • 6.
    • El conjunto de contaminantes generados en estos procesos tiene menor volumen que los contaminantes naturales, pero los efectos producidos son perores en el caso de los contaminantes artificiales debido a su mayor reactividad.
    • TIEMPO DE RESIDENCIA El tiempo que un contaminante permanece en la atmosfera, depende del tipo de contaminante y de las condiciones atmosféricas (lluvia, viento, inversiones térmicas…)
    Tiempo de residencia Gases: Depende de su capacidad reactiva Partículas: Depende de su tamaño Unidades de medida Gases: ppm, ppb, cm 3 /m 3 Partículas: μ g/m3 o mg/m3
  • 7. Se pueden hacer distintas clasificaciones: TIPOS DE CONTAMINANTES Radiaciones ionizadas Radiaciones no ionizadas Contaminación sonora Gases Partículas Olores Sustancias químicas Formas de energía. Según la naturaleza del contaminante:
  • 8. Inocuos Nocivos Según la Toxicidad del contaminante: Son los contaminantes primarios más la radiación solar o el vapor de agua Secundarios Primarios Según la Procedencia del contaminante:
  • 9.
    • Proceden directamente de la fuente de emisión y se encuentran tal y como fueron emitidos.
    • Sus fuentes son perfectamente identificables y en conjunto supone el 90% de los contaminantes del aire.
    • Su naturaleza física y su composición química es muy variada.
    • Se agrupan:
      • Según su estado físico (caso de partículas y metales),
      • Según elemento químico común (caso de los contaminantes gaseosos).
    Contaminantes primarios
  • 10. GASES TIPOS CONTAMINANTES PRIMARIOS CONTAMINANTES SECUNDARIOS FUENTES DE EMISIÓN Compuestos de Azufre SO 2 ;H 2 S SO 3 , H 2 SO 4 , SO 4 = Combustión de carburantes que contienen Azufre. Compuestos de Nitrógeno NO ;NH 3 NO 2 ; NO 3 Combustión de N 2 y O 2 a alta temperatura. Compuestos de Carbono De C1 y C3 Aldehídos, cetonas, ácidos Combustión de carburantes de petróleo; uso de disolventes. Óxidos de Carbono CO 2 ;CO Ninguno . Combustión . Compuestos de halógenos HF; HCl Ninguno Industrias metalúrgicas . Oxígeno y oxidantes O 3 Instalaciones eléctricas de alta tensión, vehículos automóviles. PARTÍCULAS Polvos Partículas sólidas procedentes de la trituración de las rocas, de cenizas volcánicas o de partículas arrastradas por el viento. Humos Pequeñas partículas originadas por combustión Nieblas Suspensiones de líquidos en forma de gotas que se condensan a partir de un gas evaporado Aerosoles Nubes de partículas líquidas microscópicas o submicroscópicas suspendidas en el aire.
  • 11.
    • Dada su presencia natural en la atmósfera y su falta de toxicidad, no se debería considerar una sustancia contaminante. Se dan dos circunstancias que lo hacen un contaminante de gran importancia en la actualidad:
      • Es un gas que retiene rayos infrarrojos y produce el efecto invernadero;
      • Su concentración está aumentando en los últimos decenios por la quema de los combustibles fósiles y de grandes extensiones de bosques .
    • Alrededor del 90% del que existe en la atmósfera se forma de manera natural en la:
      • Combustión incompleta del carbono
      • Oxidación de metano (CH 4 ) por reacciones fotoquímicas.
    • Se va eliminando por su oxidación a CO 2 , al pasar a la estratosfera o al incorporarse al suelo
    • La actividad humana lo genera en grandes cantidades. Procede, principalmente, de la combustión incompleta de la gasolina y el gasoil en los motores de los vehículos.
    CO 2 CO
  • 12.
    • Incluyen el dióxido de azufre (SO 2 ) y el trióxido de azufre (SO 3 ).
    • Su vida media en la atmósfera es corta, de unos 2 a 4 días.
    • Casi la mitad vuelve a depositarse en la superficie húmedo o seco y el resto se convierte en iones sulfato (SO 4 2- ).
    SO x SO 2
  • 13.
    • NO x (conjunto de NO y NO 2 )
      • El NO y NO 2 proceden de fuentes naturales o de combustión de carburantes a altas temperaturas. En las ciudades son emitidos por el humo de los coches.
      • El NO 2 también procede de la oxidación del NO.
      • Muy importante en la formación del smog fotoquímico, del nitrato de peroxiacetilo (PAN) e influye en las reacciones de formación y destrucción del ozono, tanto troposférico como estratosférico, así como en el fenómeno de la lluvia ácida. En concentraciones altas produce daños a la salud y a las plantas y corroe tejidos y materiales diversos.
      • Las actividades humanas que los producen son, principalmente, las combustiones realizadas a altas temperaturas.  Más de la mitad de los gases de este grupo emitidos en España proceden del transporte.
    Oxidos de nitrógeno NOx
  • 14.
    • Óxido nitroso (N 2 O)
      • En la troposfera es inerte y su vida media es de unos 170 años. Va desapareciendo en la estratosfera en reacciones fotoquímicas que pueden tener influencia en la destrucción de la capa de ozono. También tiene efecto invernadero.
      • Procede fundamentalmente de emisiones naturales (procesos microbiológicos en el suelo y en los océanos) y menos de actividades agrícolas y ganaderas (alrededor del 10% del total).
  • 15.
    • Es un contaminante primario que se forma de manera natural .
    • Se produce en pantanos y arrozales, por la descomposición producidas por las bacterias metanogénicas. También en la combustión de la madera, por el uso de disolventes, combustión de automóviles o incineración de sustancias orgánicas.
    • La importancia proviene de su reacción en cadena.
    • Su permanencia en la atmósfera dura desde varios días hasta meses. Desaparece de la atmósfera a consecuencia, principalmente, de reaccionar con los radicales OH formando, entre otros compuestos, ozono. Su vida media en la troposfera es de entre 5 y 10 años. Contribuye al efecto invernadero.
    • En la atmósfera están presentes muchos otros hidrocarburos, principalmente procedentes de fenómenos naturales, pero también originados por actividades humanas, sobre todo las relacionadas con la extracción, el refino y el uso del petróleo y sus derivados.
    • Sus efectos sobre la salud son variables. Algunos no parece que causen ningún daño, pero otros afectan al sistema respiratorio y podrían causar cáncer p. ej. benceno.
    • Intervienen de forma importante en las reacciones que originan el "smog" fotoquímico .
    Metano(CH 4 ) Otros Hidrocarburos
  • 16.
    • Moléculas orgánicas formadas por átomos de Cl y F unidos a C. Se han utilizado mucho en los "sprays", frigoríficos, etc.
    • Son los principales responsables de la destrucción de la capa de ozono. 
    Clorofluorocarburos o freones o CFC’s
  • 17.
    • En la atmósfera permanecen suspendidas substancias muy distintas como partículas de polvo, polen, hollín (carbón), metales (plomo, cadmio).
      • AEROSOL: se refiere a los materiales muy pequeños, sólidos o líquidos.
      • PARTÍCULAS se suele llamar a los sólidos que forman parte del aerosol.
      • POLVO a la materia sólida de tamaño un poco mayor (de 20 micras o más).
    Partículas y aerosoles
  • 18.
    • Se generan a partir de los primarios al reaccionar entre sí o con la radiación solar o el vapor de agua.
    • No provienen directamente de los focos emisores y poseen un gran poder oxidante.
    • Son los responsables de la denominada contaminación fotoquímica.
    Contaminantes secundarios
  • 19.
    • El que se encuentra en la zona más cercana a la superficie se forma por reacciones inducidas por la luz solar en las que participan, principalmente, los óxidos de nitrógeno y los hidrocarburos presentes en el aire (COV).
    • Es el componente más dañino del smog fotoquímico y causa daños importantes a la salud, cuando está en concentraciones altas, y frena el crecimiento de las plantas y los árboles.
    Ozono troposférico
  • 20. En España, como en otros países mediterráneos, durante el verano se dan condiciones meteorológicas favorables para la formación de ozono: altas temperaturas, cielos despejados, elevada insolación y vientos bajos
  • 21.
    • Las dioxinas son compuestos químicos obtenidos a partir de procesos de combustión que implican al cloro. El término se aplica indistintamente a las policlorodibenzofuranos (PCDF) y las policlorodibenzodioxinas (PCDD).
    • Son estables químicamente, poco biodegradables y muy solubles en las grasas, tendiendo a acumularse en suelos, sedimentos y tejidos orgánicos, pudiendo penetrar en la cadena alimentaria. Posible efecto cancerígeno.
    • Las dioxinas y los furanos se producen principalmente de dos maneras:
        • En el proceso de fabricación de algunos pesticidas, conservantes, desinfectantes o componentes del papel;
        • Cuando se queman a bajas temperaturas materiales como algunos productos químicos, gasolina con plomo, plástico, papel o madera.
    Dioxinas
  • 22.
    • La mayor parte de los contaminantes se difunden en la parte baja de la troposfera, donde interactúan entre sí y con los demás compuestos presentes, antes de su deposición.
    • Otros ascienden a alturas considerables y son transportados hasta lugares muy alejados del foco emisor.
    • Un tercer grupo, más reducido, puede llegar a traspasar la tropopausa e introducirse en la estratosfera.
    1 3 Dispersión de los contaminantes 2
  • 23.
    • Hay que distinguir:
    • EMISIÓN: Cantidad de contaminantes que vierte un foco emisor en un periodo de tiempo determinado. Se mide a la salida del foco emisor.
    • INMISIÓN: Cantidad de contaminantes presentes en una atmosfera determinada, una vez transportados, difundidos, y mezclados en ella y a la que están expuestos los seres vivos y los materiales que se encuentran bajo su influencia
    Emisiones Inmisiones
  • 24. Sol Vapor de agua Transporte Industrias Medio Urbano Emisión Mezcla Transporte Transformación Deposición Seca Húmeda Inmisión
  • 25.
    • Las situaciones anticiclónicas dificultan la dispersión de los contaminantes. Las borrascas facilitan la dispersión de los mismos.
    • La temperatura del aire y sus variaciones con la altura: ( GVT)
      • Determinan los movimientos de las masas de aire y por tanto las condiciones de estabilidad e inestabilidad. Así mismo estas variaciones dan lugar a inversiones térmicas lo que dificulta la dispersión.
    • Los vientos relacionados con la dinámica horizontal atmosférica:
      • En función de sus características, dirección , velocidad y turbulencia sabremos la dirección en que se desplaza el contaminante, la velocidad de dispersión del mismo y las turbulencias provocan acumulación.
    FACTORES QUE INTENSIFICAN LA CONTAMINACIÓN LOCAL 1.CONDICIONES ATMOSFÉRICAS El viento aleja los contaminantes de la zona de emisión Viento
  • 26.
    • Las precipitaciones:
    • Producen un efecto de lavado, que favorecen la dispersión.
    • La insolación:
    • Favorece las reacciones de oxidación fotoquímica aumentando la concentración de contaminantes.
  • 27. 2.CARACTERÍSTICAS GEOGRÁFICAS Y TOPOGRÁFICAS
    • En las zonas costeras:
    • Se originan brisas que durante el día desplazan los contaminantes hacia el interior, mientras que durante la noche al invertirse la circulación de las mismas las contaminación se desplaza hacia el mar. Es un proceso diario y cíclico.
  • 28.
    • En los valles fluviales y laderas :
    • Durante el día las laderas se calientan y se genera una corriente ascendente de aire caliente, en el fondo del valle se acumula una masa de aire frío originando una situación de INVERSIÓN TÉRMIC A que impedirá el movimiento de las masas de aire y dificultará la dispersión de los contaminantes.
    • Durante la noche el suelo cede calor a las masas de aire en contacto y asciende, el lugar es ocupado de nuevo por aire frío por lo que se repite la situación de inversión. Luego las laderas de las montañas impiden la circulación de aire y favorecen la acumulación de contaminantes.
  • 29. Frena la velocidad del viento, facilita la deposición de partículas en las hojas y absorben el CO 2 a través de la fotosíntesis, por lo tanto es un factor regulador de la contaminación.
    • La presencia de masas vegetales:
    Influye en el movimiento de las masas de aire ya que disminuyen y frenan su velocidad y forman turbulencias. Aparece el denominado efecto Isla de Calor, debido a la combustión de los automóviles, calefacciones, calor desprendido por el pavimento y edificios. Todo esto favorece la aparición de brisas urbanas. Es una circulación cíclica que dificulta la dispersión de los contaminantes. Aparecen las Cúpulas de contaminantes que se ven incrementadas por los anticiclones
    • La presencia de núcleos urbanos:
  • 30.  
  • 31. Boina de contaminación en las ciudades Movimiento del aire en una “isla de calor”
  • 32. 3. Características de las emisiones
    • Depende de la naturaleza de los contaminantes :
    • Gas
    • Partículas. Se depositan con mayor facilidad
    • Temperatura de emisión.- Si es mayor que la del aire del medio, el gas asciende y se dispersa más fácilmente.
    • Velocidad de emisión.- Si sale a más velocidad, puede romper las capas de inversión
    • Altura del foco emisor. A mayor altura (p. ej. Chimeneas) mayor probabilidad de atravesar las capas de inversión y mayor facilidad de dispersión del contaminante.
  • 33. MEDIDAS DE CORRECCIÓN DE LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA. MEDIDAS PREVENTIVAS MEDIDAS CORRECTORAS
    • Programas I+D, para la búsqueda de nuevas fuentes de energía o menos contaminantes.
    • Medidas de carácter social; uso más racional, educación, ahorro
    • Planificación de usos del suelo, mediante planes de ordenación del territorio. De manera que las industrias se sitúen en lugares idóneos para las poblaciones, animales, vegetales y seres humanos.
    • Evaluación del impacto ambiental para conocer los efectos y establecer las medidas correctoras pertinentes para la minimización del impacto.
    • Empleo de tecnologías de baja o nula emisión de residuos en su origen.
    • Concentración y retención de partículas con equipos adecuados, separadores de gravedad, filtros de tejido, precipitadores electrostáticos, absorbentes húmedos. Estos métodos recogen contaminantes de la atmósfera, pero hay que prever que se hace con ellos después.
    • Sistemas de depuración de gases:
      • Absorción en líquidos o sólidos.
      • Procesos de combustión de gases.
      • Procesos de reducción catalítica. ( Transformación en compuestos no tóxicos por reacciones de reducción).
    • Otras medidas pueden ser locales como por ejemplo: Usar chimeneas adecuadas, evitando concentraciones a nivel del suelo, aunque esto no evita la contaminación general.
  • 34. EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA.
  • 35. 1. EFECTOS LOCALES. NIEBLAS CONTAMINANTES: SMOG SULFUROSO Y SMOG FOTOQUÍMICO
    • SMOG SULFUROSO O CLÁSICO Se forma por la concentración en núcleos urbanos de partículas en suspensión, (hollines, humos), SO 2 procedentes de vehículos, calefacciones e industrias y su combinación con nieblas en situaciones en que la atmósfera posee una elevada humedad, vientos en calma y anticiclón.
    • Es una neblina de color pardo gris sobre la ciudad que produce afecciones respiratorias y agrava los procesos asmáticos.
    En la actualidad en los países desarrollados los combustibles que originan este tipo de contaminación se queman en instalaciones con sistemas de depuración o dispersión mejores y raramente se encuentra este tipo de polución, pero en países en vías de industrialización como China o algunos países de Europa del Este, todavía es un grave problema en algunas ciudades
  • 36.
    • SMOG FOTOQUÍMICO: Se produce por la presencia en la atmósfera de oxidantes fotoquímicos ( O 3 , PAN ( nitrato de peroxiacetileno), Aldehídos), que emanan de las reacciones de los óxidos de Nitrógeno, hidrocarburos y Oxígeno con la energía proveniente de la radiación solar ultravioleta.
    • Este proceso se ve favorecido por las situaciones anticiclónicas, fuerte insolación y vientos débiles que dificultan la dispersión de los contaminantes.
    • Es una especie de bruma que produce irritación ocular, daños en la vegetación y materiales como el cuero y las fibras sintéticas y formación de O 3 troposférico.
  • 37. En una situación de inversión térmica una capa de aire más cálido se sitúa sobre el aire superficial más frío e impide la ascensión de este último (más denso), por lo que la contaminación queda encerrada y va aumentando. 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. NO 2 +luz  NO+O ; O+O 2  O 3 El ozono es una molécula muy reactiva sigue reaccionando con otros contaminantes presentes en el aire y acaba formando un conjunto de varias decenas de sustancias distintas como nitratos de peroxiacilo (PAN), peróxido de hidrógeno (H2O2), radicales hidroxilo (OH), formaldehido, etc. RH + O 2 + NO + UV  R´CHO + NO 2 + O 3 + PAN
  • 38. 2. EFECTOS REGIONALES o TRANSFRONTERIZOS: LLUVÍA ÁCIDA El término “lluvia ácida” fue empleado por primera vez a mediados del siglo XVIII en Manchester, una de las primeras zonas industrializadas de Inglaterra. La acidez del agua de lluvia corroía los metales, desteñía la ropa puesta a tender, e incluso hacía enfermar a las personas y dañaba gravemente a los vegetales. Se considera lluvia ácida cualquier precipitación que tenga un pH inferior a 5. En Europa, las lluvias con fuerte acidez, con un pH medio de 4,2, solo se dan en los países del centro de la región. El pH medio en los demás países de Europa oscila entre 4,2 y 5,6. En España, Portugal, Italia y Grecia, salvo en casos muy localizados, no hay problemas de lluvia ácida porque suele haber en el aire partículas de polvo, algunas veces procedentes del Sáhara, que contienen diversas sales de calcio.
  • 39. H 2 O + CO 2  H 2 CO 3
    • 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:
    • Deposición seca. En forma de gas o aerosoles cerca de las fuentes de emisión.
    • 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 CO 2
  • 40.
    • Las erupciones volcánicas
    • La descomposición de la materia orgánica.
    • La acción bacteriana en el suelo.
    • Las reacciones químicas en la atmósfera superior
    • Quema de combustibles fósiles
    • Tráfico
    • Centrales térmicas
    • Combustión industrial
    • Amoniaco del estiércol
    FUENTES DE LOS ÓXIDOS DE AZUFRE Y NITRÓGENO Fuentes naturales óxidos de azufre óxidos de nitrógeno Fuentes antrópicas óxidos de azufre óxidos de nitrógeno
  • 41. Daños ocasionados por la lluvia ácida
    • La INTENSIDAD DE LA LLUVIA ÁCIDA depende de:
    • La velocidad de las reacciones químicas
    • La presencia de humedad en la atmósfera
    • Dinámica atmosférica (transporte de contaminantes a mayor o menor distancia.
    En ellos está muy demostrada la influencia negativa de la acidificación. Observando la situación de cientos de lagos y ríos de Suecia y Noruega, entre los años 1960 y 1970, en los que se vio que el número de peces y anfibios iba disminuyendo de forma acelerada y alarmante, cuando se dio importancia a esta forma de contaminación. 
    • La reproducción de los animales acuáticos es alterada, hasta el punto de que muchas especies de peces y anfibios no pueden subsistir en aguas con pH inferiores a 5,5.
    • Especialmente grave es el efecto de la lluvia ácida en lagos situados en terrenos de roca no caliza, porque cuando el terreno es calcáreo, los iones alcalinos son abundantes en el suelo y neutralizan la acidificación; pero si las rocas son granitos, o rocas ácidas pobres en cationes, los lagos y ríos se ven mucho más afectados por una deposición ácida que no puede ser neutralizada por la composición del suelo. 
    Ecosistemas acuáticos
  • 42.  
  • 43.
    • La lluvia ácida ocasiona el crecimiento retardado, el daño o la muerte de los bosques. En la mayoría de los casos, los daños causados por la lluvia ácida en los árboles ocurren debido a los efectos combinados de la lluvia ácida y esos factores ambientales causantes de estrés (sequía, plagas…)
    Ecosistemas terrestres
  • 44.
    • Los bosques situados en zonas de montaña sufren, además, nieblas ácidas que envuelven a las hojas y atacan su cutícula. La pérdida de esta capa daña las hojas y produce manchas de color castaño. Esto hace que disminuya la fotosíntesis de la planta y, por tanto, quede afectado su desarrollo. Si el proceso continúa las hojas se vuelven amarillas y se inicia la defoliación que provoca la muerte de las plantas.
    En Checoslovaquia y Polonia, millones de árboles han desaparecido debido a las lluvias ácidas causadas por contaminaciones locales de enorme intensidad.
  • 45. 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.
    • MAL DE LA PIEDRA Las piedras arenisca y caliza frecuentes en monumentos y esculturas, se corroen con más rapidez en el aire cargado de azufre que en el aire libre de azufre. Cuando los contaminantes azufrados se depositan en una superficie de piedra arenisca o caliza, reaccionan con el carbonato de calcio del material y lo convierten en sulfato de calcio (yeso), fácilmente soluble. La desfiguración y disolución de famosas estatuas y monumentos, como la Acrópolis de Atenas y tesoros artísticos de Italia se ha acelerado considerablemente en los últimos 30 años
    CaCO 3 + H 2 SO 4 + H 2 O => CaSO 4 . H 2 O + CO 2 Caliza + sulfurico+ agua => Yeso hidratado + dióxido de carbono. El yeso es soluble en agua, esta reacción es similar a la que produce el ácido carbónico en la naturaleza en el modelado cárstico. El aumento de CO 2 en la atmósfera aumenta este efecto. Materiales
  • 46. MAL DE LA PIEDRA
  • 47.
    • 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 (SO 2 y NOx) sí son perjudiciales para la salud humana:
      • Interactúan en la atmósfera y forman partículas finas de sulfato y nitrato 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.
    Efectos en la salud Efectos del dióxido de azufre en la salud CONCENTRACIÓN (ppm) EFECTOS 1 – 6 Broncoconstricción. 3 – 5 Concentración mínima detectable por el olfato. 8 – 12 Irritación de la garganta. 20 Irritación en los ojos y tos. 50 – 100 Concentración máxima para una exposición corta (30 min.) 400 – 500 Puede ser mortal, incluso en una exposición breve.
  • 48. 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 (acidificación de aguas subterráneas o incorporarse a las plantas por las raíces, y posteriormente pasar a las cadenas tróficas, además de hidrolizar iones metálicos tóxicos del suelo cuyos efectos pueden ser muy graves.
    Efectos de los óxidos de nitrógeno en la salud CONCENTRACIÓN ppm (mg/l) EFECTO 1 – 3 Concentración mínima que se detecta por el olfato. 3 Irritación de nariz, garganta y ojos 25 Congestión y enfermedades pulmonares 100 – 1000 Puede ser mortal, incluso tras una exposición breve.
  • 49. Efectos de la contaminación atmosférica sobre los materiales Contaminación Gomas y cauchos H 2 S Metales Piedras Pinturas Lluvia ácida Pinturas Ozono troposférico Corrosión
  • 50. Soluciones frente a la lluvia ácida
    • Con respecto a las medidas a tomar para evitar la acidificación de las aguas , la solución a largo plazo es la reducción de las emisiones:
    • Utilización de combustibles con bajos contenidos en azufre
    • Filtros en las centrales térmicas
    • Uso de energías alternativas
    • 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. Causa la precipitación de aluminio y otros metales que luego sedimentan en el fondo y además está relacionado con la disminución en los niveles de mercurio en los peces.
  • 51. Destrucción de la capa de ozono 3. EFECTOS GLOBALES. AUMENTO EFECTO INVERNADERO. DESTRUCCIÓN DE LA CAPA DE OZONO ESTRATOSFÉRICO.
    • La capa de ozono se encuentra en la estratosfera, aproximadamente de 15 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 una pequeña parte de la radiación ultravioleta (UV) llamada B que se extiende desde los 280 hasta los 320 manómetros (nm)
    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.
  • 52.
    • Entre LOS PRODUCTOS QUÍMICOS QUE DAÑAN EL OZONO:
      • Clorofluorocarbonos ( CFC).
      • Agentes de extinción de incendios (Halones , CFBr),
      • Hidroclorofluorocarbonos (HFC), Bromuro de Metilo, Metilcloroformo (MFC) y el tetracloruro de Carbono.
    • Se encuentran presentes en los líquidos refrigerantes de frigoríficos y aires acondicionados, aerosoles, líquidos de extinción de incendios y espumas plásticas.
    • Los CFC y los Halones son muy estables y pueden tener una vida media de hasta 100 años, esto les permite llegar intactos hasta la estratosfera.
    • Una vez allí al ser irradiados por la luz U.V. se descomponen rápidamente liberando átomos de Cloro y Bromo, que producen reacciones fotoquímicas que terminan por destruir el ozono.
    Se calcula que cada átomo de Cloro destruye alrededor de las 100.000 moléculas de Ozono antes de ser neutralizado.
  • 53.
    • Al destruirse el Ozono la luz U.V. puede atravesar la atmósfera sin quedar retenida por lo que aumenta la probabilidad de enfermedades como el cáncer de piel, cataratas, debilitamiento del sistema imnmune...
    • Esto afecta especialmente a aquellas personas que desarrollan su actividad al aire libre.
    • La radiación U.V. afecta al ADN y a los procesos de crecimiento y reproducción de muchas especies.
    • Además la radiación U.V. afecta a la vida en el planeta. Se producen cambios en la biodiversidad y en la producción.
    • En los ecosistemas marinos se ven afectados fundamentalmente las bacterias, el fitoplancton, los huevos y larvas, ya que viven más superficialmente y están más desprotegidos.
    • Hay que destacar que un 50% de la biomasa de nuestro planeta está constituida por los organismos acuáticos, por lo que una disminución de su productividad no afectaría gravemente.
    Una disminución del 1% de la capa de Ozono produce una penetración de un 2% más de luz U.V. lo que supone un aumento de entre un 4 a un 6 % del cáncer de piel.
  • 54.
    • Los CFC son una familia de gases que se emplean en múltiples aplicaciones, siendo las principales la industria de la refrigeración y de propelentes de aerosoles. Están también presentes en aislantes térmicos. Los CFC poseen una capacidad de supervivencia 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.
    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), componentes químicos presentes en diversos productos comerciales como el freón, aerosoles, pinturas, etc.
    • Compuestos de cloro y bromo , como el tetracloruro de carbono, el metil cloroformo y el bromuro de metilo, también son dañinos para la capa de ozono.
    • El tetracloruro de carbono, que también se usa para combatir incendios, y para los pesticidas, la limpieza en seco y los fumigantes para cereales, es algo más destructivo que el más dañino de los CFC.
    • El metilcloroformo muy usado para la limpieza de metales, no es tan perjudicial, pero igualmente representa una amenaza, ya que su uso se duplica cada diez años.
  • 55.
    • Los óxidos nitrosos , liberados por los fertilizantes nitrogenados y por la quema de combustibles fósiles, destruyen el ozono y tienen larga vida, pero sólo llegan a la estratosfera en proporciones muy pequeñas.
    • Algunas de las sustancias desarrolladas para servir de sustitutos provisionales a los CFC, los HCFC (hidroclorofluorocarbonos) y los HBFC (hidrobromofluorocarbonos) también están destruyendo la capa de ozono, pero mucho menos que los CFC.
    • El bromuro de metilo se utiliza como un fumigante de múltiples aplicaciones y se usa en algunos procesos químicos y en la síntesis orgánica. A diferencia de los CFC y halones, el bromuro de metilo también se forma en la naturaleza y se cree que alrededor del 50% del bromuro de metilo encontrado en la atmósfera es emitido por fuentes naturales. Pero todavía no se han calculado exactamente los efectos de las fuentes naturales y antropogénicas.
  • 56. Papel de los NO x NO + O 3 ------> NO 2 + O NO 2 + O -----> NO+ NO 2 ---------------------------------- O 3 + O -------> O 2 + O 2
    • Los NO x se producen en grandes cantidades en las tormentas (en zonas tropicales son frecuentes, debido a que se forman a gran altitud pueden llegar a la estratosfera)
    • NO x de origen antropogénico es muy reactivo en la troposfera, por lo que no alcanza la estratosfera.
    • El N 2 O , procedente de la desnitrificación de los suelos agrícolas, es poco reactivo por lo que asciende a la estratosfera, donde se transforma en NO x
    Además de destruir el O 3 , reaccionan con los OH - para formar HNO 3
  • 57. Papel de los compuesto de Cl: NaCl, HCl , CFC FOTÓLISIS DE LOS CFC: CFC + UV -----> CFCl 2 + Cl DESTRUCCIÓN DEL OZONO: Cl + O 3 ------> ClO + O 2 ClO + O -----> Cl + O 2 ---------------------------------- O 3 + O -------> O 2 + O 2
    • Naturales: liberados en el mar, volcanes. NaCl y HCl.
    • Antropogénicos: CFC (clorofluorcarbonados), en propelentes de aerosoles, disolventes y refrigerantes. Son estables en la troposfera, pero llegan a la estratosfera y destruyen el O s .
    NO X + ClO ----> ClNO 3 Los NO x (NO 2 ) secuestra al Cl, produciendo su inactivación
  • 58. http://www.bioygeo.info/Animaciones/CFC_Ozono_1.swf
  • 59. El agujero de ozono antártico 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 produce una gran destrucción de ozono,  de un 50% o más del que existe en la zona, formándose un agujero. Se habla de agujero cuando hay menos de 220 DU ( unidades Dobsosn ) 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. Los niveles normales de ozono en la Antártida 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.
  • 60.
    • CAUSAS DEL AGUJERO DE OZONO EN LA ANTÁRTIDA
    • La especialmente fuerte destrucción de ozono en la Antártida se produce porque, gran parte del cloro contenido en las moléculas no directamente destructoras del ozono se convierte en radicales de cloro destructivos.
    • Los procesos que se suceden uno tras otro o simultáneamente, influyen en este resultado:
    • Anticiclón continental: la Antártida es un continente, por lo que en el invierno se asienta un anticiclón=> la troposfera está más baja.
    • b) Nubes polares estratosféricas (NEP) . Las temperaturas en la parte baja de la estratosfera llegan a ser extraordinariamente frías, de menos de - 80ºC. En estas condiciones se forman numerosas nubes en la estratosfera, compuestas principalmente de ácido nítrico y agua cristalizados. 
        • NO 2 + H 2 O => HNO 3 (cae con la nieve, por lo que la atmósfera queda desnitrificada)
    • c) Reacciones en las nubes polares estratosféricas . Al no existir NO 2 en la atmósfera no puede secuestrar los CIO, el Cl sigue destruyendo el ozono.
    • d) Disminución del O 3 => disminuye la absorción de la radiación U.V y, como consecuencia tampoco se pueden dar las reacciones de formación y destrucción de ozono, la estratosfera estará más fría => se forman más NEP.
    NO X + ClO ----> ClNO 3 FOTÓLISIS DE LOS CFC: CFC + UV -----> CFCl 2 + Cl DESTRUCCIÓN DEL OZONO: Cl + O 3 ------> ClO + O 2 ClO + O -----> Cl + O 2 ---------------------------------- O 3 + O -------> O 2 + O 2
  • 61. Medidas internacionales frente al agujero de ozono
    • Década de los 70, c uando en la década de los setenta se fue conociendo la destrucción del ozono estratosférico se fueron proponiendo diversas medidas. 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.
    • De 1980 a 1985 Conforme aumentaban los conocimientos científicos, la producción de substancias dañinas seguía aumentando, la preocupación sobre los efectos nocivos que esta situación podía provocar fue creciendo y llevó a la constitución de la Convención de Viena en 1985 . De esta manera se iniciaba un intenso trabajo internacional que culminó en la firma del Protocolo de Montreal .
    • Protocolo de Montreal (1987) El primer Protocolo de Montreal se planteaba la reducción a la mitad de los CFCs para el año 1998. Después de la firma de este primer protocolo (160 países) nuevas mediciones mostraron que en daño en la capa de ozono era mayor que el previsto, y en 1992 , en la Cumbre de Río, la comunidad internacional firmante del Protocolo decidió acabar definitivamente 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 búsqueda de sustitutos.
  • 62. Incremento del efecto invernadero
    • A la superficie de nuestro planeta llega una pequeña parte de la radiación solar (radiación visible, e infrarroja) 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.
    • Sin embargo, hay una diferencia muy importante entre la radiación que emite y la que proviene del sol, la radiación que emite la superficie terrestre pertenece en su mayor parte a la zona del infrarrojo, es decir, es una radiación eminentemente térmica. Sólo una pequeña parte de la misma es capaz de atravesar la troposfera pues la mayor parte es absorbida por los componentes naturales del aire (CO 2 , vapor de H 2 O y otros gases), absorben toda la radiación infrarroja procedente del Sol y el 88% de la emitida por la Tierra quedando retenidas entre la tropopausa y la superficie de la tierra, lo que provoca un calentamiento de esta zona de la atmósfera.
    Efecto invernadero natural
  • 63.  
  • 64.
    • La principal fuente natural de producción de CH 4 son los pantanos.
    • El CH 4 se produce también en la descomposición anaeróbica de la basura en los rellenos sanitarios; en el cultivo de arroz, en la descomposición de restos animales; en la producción y distribución de gas y combustibles; y en la combustión incompleta de combustibles fósiles.
    • El aumento del NO 2 en la atmósfera se deriva parcialmente del uso creciente de fertilizantes nitrogenados.
    • El NO 2 también aparece como sub-producto de la quema de combustibles fósiles y biomasa, y asociado a diversas actividades industriales (producción de nylon, producción de ácido nítrico y emisiones vehiculares).
    • Un 60% de la emisión de origen antropogénico se concentra en el Hemisferio Norte.
    Metano (CH 4 ) Dioxido de nitrogeno (NO 2 )
  • 65.
    • El ozono troposférico se genera en procesos naturales y en reacciones fotoquímicas que involucran gases derivados de la actividad humana.
    • El ozono estratosférico es de origen natural y tiene su máxima concentración entre 20 y 25 km de altura sobre el nivel del mar. En ese nivel cumple un importante rol al absorber gran parte de la componente ultravioleta de la radiación solar.
    • Los halocarbonos son compuestos gaseosos que contienen carbono y algunos de los siguientes elementos: cloro, bromo o fluor.
    • Una vez liberados, algunos de ellos son muy activos como agentes intensificadores del efecto invernadero planetario.
    • Como resultado de la larga vida media de la mayoría de ellos, las emisiones que se han producido en los últimos 20 o 30 años continuarán teniendo un impacto por mucho tiempo.
    Ozono troposférico y estratosférico (O 3 ) Halocarbonos
  • 66. CAMBIO CLIMÁTICO
    • Modificación del clima con respecto al historial climático a una escala global o regional. Tales cambios se producen a muy diversas escalas de tiempo y sobre todos los parámetros climáticos: temperatura, precipitaciones nubosidad, etcétera. Son debidos a causas naturales y, en los últimos siglos se sospecha que también a la acción de la humanidad.
    • El término suele usarse, de forma poco apropiada, para hacer referencia tan solo a los cambios climáticos que suceden en el presente, utilizándolo como sinónimo de calentamiento global.
  • 67. Efectos cambio climático
    • Temperatura
    • El aumento proyectado en la temperatura media del planeta, a nivel de superficie entre 1990 y el 2100, oscila entre + 1.4°C en el escenario más optimista, y + 5.8°C en el más pesimista. Esta tasa de aumento es entre 2 y 10 veces el observado durante el siglo XX, y de acuerdo a estudios paleoclimáticos es muy probable que no tenga precedente por lo menos en los últimos 10.000 años.
    • Precipitaciones
    • Como resultado de un ciclo hidrológico más activo, se espera que los promedios globales anuales de precipitación y evaporación aumenten. Por otra parte, el ambiente más cálido permitirá una mayor concentración de vapor de agua en la atmósfera, a nivel global.
    ASPECTOS GLOBALES
  • 68.
    • Nivel del mar
    • Como resultado de la expansión térmica de los océanos y de pérdida de masa de los campos de hielos y glaciares se proyecta hasta el año 2100 un aumento del nivel medio del mar entre + 8cm y + 88 cm. De todos modos, existe una considerable incertidumbre acerca de la magnitud de este cambio.
    • Enlace para la simulación de la subida del nivel del mar: http://flood.firetree.net/?ll=36.9850,-5.9106&z=8&t=2
    • Glaciares y campos de hielo
    • Es muy probable que los glaciares alejados de los Polos continúen retrocediendo durante el siglo XXI. Asimismo, debido al calentamiento proyectado, existe una alta probabilidad que las áreas cubiertas de nieve o permafrost, así como las los hielos marinos disminuyan en extensión.
  • 69.
    • Es muy probable que la mayoría de las áreas continentales experimenten una tasa de calentamiento superior a la que se proyecta a nivel global.
    • Este efecto será particularmente importante en la zonas continentales de latitudes medias y altas del Hemisferio Norte (Norteamérica y Asia) donde los modelos sugieren que el calentamiento puede exceder en un 40% la tasa media global.
    • Los cambios regionales de precipitación, tanto por aumento o disminución, se estiman que serán entre un 5% y un 20%.
    • Específicamente la precipitación debería aumentar en las latitudes altas de ambos hemisferios, tanto en verano como en invierno. También se proyectan aumentos invernales en latitudes medias del Hemisferio Norte, así como sobre Africa tropical y la Antártica, y de verano en las regiones austral y oriental de Asia. Por otra parte, la precipitación invernal debería disminuir en Australia, Centroamérica, y en el sur de Africa.
    ASPECTOS REGIONALES
  • 70. Medidas contra el cambio climático
    • Eliminación de CFC, controlar emisiones de origen agrícola, ganadero y frenar la deforestación.
    • Cumplimiento de los acuerdos del PROTOCOLO DE KYOTO.
    • Reducir emisiones de CO 2 potenciando las energías renovables y el ahorro energético
    • Trabajos de forestación (plantar árboles “de novo”), reforestación y agroforestación (integración de los árboles en los cultivos).
  • 71. Importancia de los gases atmosféricos
    • Se debe al papel que desempeñan en la biosfera :
      • papel protector frente a radiaciones
      • reguladores de la temperatura del planeta.
      • intervienen en los ciclos biogeoquímico.
      • regulación e interacción en el ciclo del agua.
      • imprescindible en reacciones biológicas.
      • interviene en la formación del suelo.
  • 72.
    • Ciencias de la Tierra y Medioambientales. 2ºBachillerato. CALVO, Diodora, MOLINA, Mª Teresa, SALVACHÚA, Joaquin. Editorial McGraw-Hill Interamericana.
    • Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente. 2º Bachillerato. LUFFIEGO GARCÍA, Máximo, ALONSO DEL VAL, Francisco Javier, HERRERO MARTÍNEZ, Fernando, MILICUA ARIZAGA, Milagros, MORENO RODRÍGUEZ, Marisa, PERAL LOZANO, Carlota, PÉREZ PINTO, Trinidad.
    • http://www.bioygeo.info/Animaciones/CFC_Ozono_1.swf
    • http://climatic.educaplus.org/
    • http://www.educa.madrid.org/web/cc.nsdelasabiduria.madrid/CTMA_presentaciones.htm
    • http://www.juntadeandalucia.es/averroes/ies_a_einstein/departamentos/ciencias.htm
    • http://www.tecnun.es/asignaturas/Ecologia/Hipertexto/10CAtm1/363AgujOzAntar.htm
    BIBLIOGRAFÍA/PÁGINAS WEB