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Tema 10 contaminacion atmosférica
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    Tema 10 contaminacion atmosférica Tema 10 contaminacion atmosférica Presentation Transcript

    • TEMA 10 CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
    • LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE Presencia en la atmósfera de materias, sustancias o formas de energía que impliquen molestia grave, riesgo o daño para la seguridad o la salud de las personas, el medio ambiente y demás bienes de cualquier naturaleza. La “OMS” (Organización Mundial de la Salud) establece que existe contaminación del aire cuando en su composición aparecen una o varias sustancias extrañas, en tales cantidades y durante tales periodos de tiempo, que pueden resultar nocivas para el hombre, los animales, las plantas o las tierras, y así como perturbar el bienestar o el uso de los bienes .
    • FUENTES DE CONTAMINACIÓN
      • La contaminación natural origen: dinámica terrestre, biológica o geológica.
      Contaminantes Naturales del Aire Fuente Contaminantes Volcanes Óxidos de azufre, partículas Fuegos forestales Monóxido de carbono, dióxido de carbono, óxidos de nitrógeno, partículas Vendavales Polvo Plantas (vivas) Hidrocarburos, polen Plantas (en descomposición) Metano, sulfuro de hidrógeno Suelo Virus, polvo Mar Partículas de sal
    • Fuentes antropogénicas
      • Hogar (calefacciones)
      • Transporte
      • Industria :
      • ind. térmicas, cementeras, siderometalúrgicas, papeleras y químicas
      • Agricultura y ganaderia
      • Incineración de Residuos Sólidos Urbanos
                                       
    • Focos de emisión Contaminante Antropogénicos % Naturales % Aerosoles 11.3 88.7 SOx 42.9 57.1 CO    9.4 90.6 NO 11.3 88.7 HC 15.5 84.5
    • Focos fijos Industriales Procesos industriales Instalaciones fijas de combustión Domésticos Instalaciones de calefacción Focos móviles Vehículos automóviles Aeronaves Buques Focos compuestos Aglomeraciones industriales Áreas urbanas
      • 1. El gráfico de la figura muestra la variación diaria de los niveles de CO en una ciudad norteamericana en días laborables.
        • Analiza y comenta las variaciones de CO representadas en la gráfica.
        • ¿Cuáles son las fuentes naturales y antropogénicas de CO?
        • Indica cómo evoluciona el CO una vez emitido a la atmósfera.
      2. ¿Qué diferencia existe entre nivel de emisión y nivel de inmisión? Cita ejemplos aclaratorios.
      • 3. Las emisiones de origen natural son más elevadas a nivel global, mientras que las de origen humano lo son a nivel local o regional. La contaminación antropogénica es más importante por localizarse en puntos geográficos concretos, como zonas urbanas o industriales, donde se incrementa a la concentración de los contaminantes que pueden reaccionar entre sí, formando otros nuevos, y donde la existencia de sumideros como la vegetación o el suelo son menores.
        • Con ayuda del texto y de la tabla adjunta, emite un informe acerca del origen de la contaminación atmosférica y sus consecuencias.
    • CONTAMINACIÓN:
      • Es la presencia en el aire de materia o formas de energía que implican un riesgo, daño o molestia grave para las personas o para los bienes culturales.
    • Tipos de contaminantes
      • Contaminantes del aire : son las sustancias químicas y formas de energía que en concentraciones determinadas pueden causar molestias, daños, riesgos en seres vivos o alteraciones en ecosistemas.
      • Tiempo de residencia : periodo de tiempo que puede permanecer en la atmósfera como tal o participando en reacciones químicas.
      • Clasificación de contaminantes
      • Sustancias químicas
      • Formas de energía.
    • En función de la naturaleza: Contaminantes químicos Las formas de energía TIPOS DE CONTAMINANTES Y SUS EFECTOS LOS CONTAMINANTES QUÍMICOS Contaminantes primarios llegan a la atmósfera directamente. Contaminantes secundarios energía de la luz solar ------ reacciones químicas ---- cambio a cont. secund. (incremento nocividad) FORMAS DE ENERGÍA Radiaciones ionizantes (ionizan átomos o moléculas, alterando estructura y funciones) como las radiaciones alfa, beta, gamma y rayos X; Radiaciones no ionizantes , como los rayos ultravioleta (lámparas bronceadoras, tubos fluorescentes,...), radiaciones infrarrojas (originadas por cuerpos incandescentes), microondas (comunicación vía satélite: telefonía, televisión,...); y el Ruido , otra forma más de contaminación acústica.
      • - N 2 O: Contribuye al Cambio Climá tico
      • NO 2 : Afecta sobre el aparato res piratorio y sobre el crecimiento vege tal.
      • NO y NO 2 : smog.
      • Procesos de desnitrificación del suelo.
      • Uso de abonos nitrogenados en suelos agrícolas.
      • Combustiones en vehículos.
      • Descargas eléctricas en tormentas.
      • Erupciones volcánicas.
      • Oxidación del N 2 atmosférico en com bustiones a elevadas temperaturas en centrales térmicas, vehículos y calefac ciones.
      ÓXIDOS DE N: N 2 O NO 2 y NO
      • Hombre: Irritación de las mucosas en el aparato respiratorio.
      • Vegetación: Clorosis en las hojas (decoloración)
      • Construcciones: corrosión en los materiales de construcción.
      • Erupciones volcánicas.
      • Oxidación del S en combustión de combustibles fósiles en centrales térmicas, calefacciones y vehículos.
      • Degradación de la materia orgánica en pantanos y océanos.
      • Escapes de refinerías.
      • Erupciones volcánicas.
      COMPUESTOS DE S: SO 2 y SO 3 H 2 S
      • Enfermedades del aparato respiratorio.
      • Incrementan el albedo. Disminución de temperatura.
      • Interfieren en la fotosíntesis.
      • Obstruyen los estomas de las hojas dificultando el intercambio de gases.
      • Erosión eólica.
      • Incendios forestales.
      • Pólenes vegetales.
      • Combustiones industriales y domés ticas.
      • Actividades extractivas: minas y can teras.
      • Incineración de residuos agrícolas, ga naderos y urbanos
      PARTÍCULAS EN SUSPENSIÓN EFECTOS FUENTE CONTAMINANTE CONTAMINANTES PRIMARIOS
    • OLORES
      • Destrucción de ozono
      • Gases de automóviles
      • Erupciones volcánicas
      • Industria del alumninio
      • Industria del frio
      COMPUESTOS HALOGENADOS
      • Bioacumulación
      • Altos tiempos de residencia
      • Depósito en suelo y aguas
      • Refinerías petróleo
      • Combustión motores
      • Incendios
      • Tratamientos químicos
      • Incineración residuos
      COMPUESTOS ORGÁNICOS (hidrocarburos, metano, dioxinas, furanos)
      • Son todos acumulativos. Actúan sobre los aparatos respiratorio, circulatorio y sistema nervioso.
      • Pb: en gases de escape en vehículos que emplean gasolina con plomo (ya pro hido).
      • Cd: Industrias metalúrgicas, extrac ción de metales.
      • Hg: Minería del carbón y actividades agrícolas
      METALES PESADOS Pb, Cd, Hg
      • CO: Afecta al hombre en su aparato respi ratorio y circulatorio.
      • CO 2 :Contribuye al Cambio Climático
      • Combustiones incompletas de combus tibles fósiles y biomasa.
      • Degradación de la clorofila
      • Proceso respiratorio en animales.
      • Erupciones volcánicas.
      • Incendios forestales.
      • Combustión combustibles fósiles.
      ÓXIDOS DE C: CO CO 2
      • Smog
      PAN
      • Contribuye al Cambio Climático.
      • Irritación del aparato respiratorio.
      • Dolores de cabeza.
      • Smog
      • Ataca a plantas y animales.
      • Acción de la radiación UV sobre el O 2 .
      • Reacciones fotoquímicas a partir del NO 2 y compuestos orgánicos volá tiles (COVs)
      • Descargas eléctricas sobre el O 2 atmosférico
      OZONO O 3
      • Lluvia Ácida
      • Contaminantes secundarios resul tado de la oxidación de óxidos de N y S respectivamente.
      Oxidos de N y S que forman H 2 SO 4 Y HNO 3 EFECTOS FUENTE CONTAMINANTES CONTAMINANTES SECUNDARIOS
    • Contaminantes primarios y secundarios
      • CO2: Dada su presencia natural en la atmósfera y su falta de toxicidad, no deberíamos considerarlo una sustancia que  contamina, pero se dan dos circunstancias que lo hacen un contaminante de gran importancia en la actualidad:
      • Es un gas que retiene rayos infrarrojos y produce el efecto invernadero ; y
      • Su concentración está aumentando en los últimos decenios por la quema de los combustibles fósiles y de grandes extensiones de bosques
      • CO: Alrededor del 90% del que existe en la atmósfera se forma de manera natural, en la oxidación de metano (CH 4 ) por reacciones fotoquímicas. Se va eliminando por su oxidación a CO 2 .
      • La actividad humana lo genera en grandes cantidades siendo, después del CO 2 , el contaminante emitido en mayor cantidad a la atmósfera por causas no naturales.  Procede, principalmente, de la combustión incompleta de la gasolina y el gasoil en los motores de los vehículos .
      • Óxidos de azufre
      • Incluyen el dióxido de azufre (SO 2 ) y el trióxido de azufre (SO 3 ).
      • Dióxido de azufre (SO 2 )
      • 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- ).
      • Óxidos de nitrógeno
      • NO x (conjunto de NO y NO 2 )
      • Muy importante en la formación del smog fotoquímico, del nitrato de peroxiacetilo (PAN) e influye en las reacciones de formación y destrucción del ozono, tanto troposférico como estratosférico, así como en el fenómeno de la lluvia ácida. En concentraciones altas produce daños a la salud y a las plantas y corroe tejidos y materiales diversos.
      • Las actividades humanas que los producen son, principalmente, las combustiones realizadas a altas temperaturas.  Más de la mitad de los gases de este grupo emitidos en España proceden del transporte.
      • Óxido nitroso(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).
      • Metano (CH 4 )
      • Es un contaminante primario que se forma de manera natural
      • Desaparece de la atmósfera a consecuencia, principalmente, de reaccionar con los radicales OH formando, entre otros compuestos, ozono. Su vida media en la troposfera es de entre 5 y 10 años. Contribuye al efecto invernadero.
      • Otros hidrocarburos
      • En la atmósfera están presentes muchos otros hidrocarburos , principalmente procedentes de fenómenos naturales, pero también originados por actividades humanas, sobre todo las relacionadas con la extracción, el refino y el uso del petróleo y sus derivados.
      • Sus efectos sobre la salud son variables. Algunos no parece que causen ningún daño, pero otros afectan al sistema respiratorio y podrían causar cáncer p. ej. benceno .
      • Intervienen de forma importante en las reacciones que originan el "smog" fotoquímico .
      • Clorofluorocarburos Moléculas orgánicas formadas por átomos de Cl y F unidos a C. Por ejemplo CCl3F (Freón-11) o CCL2F2 (Freón-12). Se han utilizado mucho en los "sprays", frigoríficos, etc.Son los principales responsables de la destrucción de la capa de ozono. 
    • Partículas y aerosoles
      • En la atmósfera permanecen suspendidas substancias muy distintas como partículas de polvo, polen, hollín (carbón), metales (plomo, cadmio)
      • Se suele usar la palabra aerosol para referirse a los materiales muy pequeños, sólidos o líquidos. Partículas se suele llamar a los sólidos que forman parte del aerosol,   mientras que se suele llamar  polvo a la materia sólida de tamaño un poco mayor (de 20 micras o más).
      • Ozono troposférico
      • El ozono que se encuentra en la troposfera, junto a la superficie de la Tierra, es un importante contaminante secundario. 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.
    • Ejs. Pag. 237 y 238
      • 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,
    • Dioxinas
      • 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:
      • 1. En el proceso de fabricación de algunos pesticidas, conservantes, desinfectantes o componentes del papel;
      • 2. Cuando se queman a bajas temperaturas materiales como algunos productos químicos, gasolina con plomo, plástico, papel o madera.
    • Contaminantes primarios y secundarios
    •  
    • Contaminación energética
      • Radiaciones ionizantes : Pueden ionizar átomos o moléculas. Rad. Alfa, beta, gamma y rayos X.
      • Radiaciones no ionizantes: Radiaciones u.v. , infrarrojas, radiofrecuencias y microondas.
      • Ruido.
                                                                                 
      • Radiaciones ionizantes : La radiactividad es la emisión de partículas o radiaciones electromagnéticas que se dan en la desintegración espontánea de los núcleos de determinados átomos. Tanto los rayos  (alfa) y  (beta), que son partículas cargadas eléctricamente, como los rayos  (gamma) y X (que son ondas electromagnéticas) son capaces de provocar ionizaciones en los átomos o moléculas que constituyen la materia viva, por lo que son agentes mutagénicos capaces de provocar cáncer, malformaciones y la muerte en el ser humano y en cualquier organismo vivo. El efecto de las distintas partículas sobre los seres vivos depende de su poder de penetración . La radiactividad puede tener origen natural o artificial . Las fuentes antrópicas son las explosiones nucleares, las centrales termonucleares (como Chernobil), los cementerios de residuos procedentes de dichas centrales, la incineración accidental de residuos radiactivos, los centros de investigación, hospitales, industrias y aparatos.
    • b) Radiación electromagnética no ionizante , especialmente de baja frecuencia (Radiacion ultravioleta, infrarroja, radiofrecuencia y microondas), que pueden causar alteraciones fisiológicas en seres vivos: alteraciones del sistema nervioso, trastornos hormonales e inmunológicos, elevación de la temperatura corporal, etc. c ) Contaminación acústica : ruidos y vibraciones; se miden en decibelios (dB); RUÍDO Es todo fenómeno acústico que provoca una sensación auditiva molesta. De una forma más sencilla puede definirse como un sonido inarticulado, confuso, más o menos fuerte, y siempre desagradable para el que lo percibe.
      • 4. Los gráficos de la figura muestran la exposición a los contaminantes atmosféricos más comunes en los países del Este y del Oeste de Europa.
        • Indica el grado de exposición a partículas en suspensión, SO 2 , y NO 2 , a que están sometidas las poblaciones del este y oeste de la UE.
        • Nombra las fuentes de la presencia en la atmósfera de una ciudad de partículas en suspensión, SO 2 , y NO 2 .
        • La concentración de partículas de plomo en el aire de las ciudades europeas ha ido disminuyendo durante el último decenio. ¿Sabrías indicar alguna posible causa que explique este hecho?
    • Dispersión de contaminantes
      • Emisión Cantidad de contaminantes que vierte un foco emisor en un periodo de tiempo determinado.
      • Inmisión : Cantidad de contaminantes presentes en un atmósfera determinada, una vez que han sido transportados, y mezclados en ella.
    • Dispersión de contaminantes FACTORES
      • Características de las emisiones :
        • Naturaleza del contaminante (estado)
        • Concentración
        • Características físico-químicas (mayor Tª facilita su dispersión, a mayor altura también).
      • Condiciones atmosféricas :
      • Las condiciones de estabilidad atmosféricas dificultan la dispersión. A tener en cuenta:
        • Temperatura del aire y variaciones en altura.
        • Vientos
        • Precipitaciones: Efecto lavado.
        • Insolación. Favorece reacciones
      Dispersión de contaminantes FACTORES
    • ESTABILIDAD ATMOSFÉRICA
    • ESTABILIDAD ATMOSFÉRICA
    • ESTABILIDAD ATMOSFÉRICA
      • Características geográficas y topográficas
      • a) Zonas costeras: se originan brisas.
      • b) Zonas de valles fluviales y laderas: Se generan brisas de valle y montaña.
      • En el litoral , durante la noche, las brisas desplazan los contaminantes hacia el mar, pero no los alejan excesivamente de la costa, con lo que, a la mañana siguiente, que se invierte la dirección de las brisas, los contaminantes regresan hacia el interior. En estas condiciones, si la ciudad se encuentra rodeada de montañas por todas partes menos por su abertura al mar (caso de Los Ángeles o de Cartagena), las montañas evitan la dispersión de los contaminantes hacia el interior durante el día, fenómeno que se ve agravado cuando la situación del polígono industrial es tal que las brisas marinas arrastran los humos hacia la ciudad.
    • INFLUENCIA DEL MAR : BRISA
    •  
      • c) Presencia de masas vegetales. Disminuye la cantidad de contaminación. La vegetación ejerce una acción positiva sobre los niveles de inmisión, ya que reduce la velocidad del viento y favorece la deposición de partículas sólidas que serán retenidas en las hojas hasta su lavado por la lluvia. Las plantas absorben distintos gases como el CO2 y otros de mayor toxicidad como monóxido de carbono, ozono y SO2 , con lo que contribuyen a su regulación en la atmósfera. Las masas arbóreas son también excelentes pantallas acústicas , reduciendo considerablemente la intensidad del ruido.
      • d) Presencia de núcleos urbanos. Fenómeno de isla de calor y de brisas urbanas. Los núcleos urbanos , modifican las corrientes de aire e influyen sobre la difusión de contaminantes por la generación de calor que se realiza dentro de la ciudad. Esto da lugar a un fenómeno conocido como ”isla de calor ”, que provoca una circulación convectiva y propicia la creación de las famosas cúpulas de inversión que impiden la circulación de los contaminantes.
    • ISLA TÉRMICA URBANA
    •  
    • ISLA TÉRMICA URBANA
    • CÚPULA FOTOQUÍMICA
    • Ej. 9 pag. 242
    •  
          • * Anticiclónicas o borrascosas
          • * Velocidad del viento
          • * Dirección del viento
          • * Precipitaciones
          • * Insolación
      EFECTOS LOCALES, REGIONALES Y GLOBALES DE LA CONTAMINACIÓN EFECTOS LOCALES Tipo de contaminante (características físico-químicas) y fuente emisora : Características geográficas y topográficas :
          • * Naturaleza del contaminante (gas, sólido, líquido)
          • * Concentración del contaminante
          • * Temperatura de emisión
          • * Velocidad de salida del contaminante
          • * Altura del foco de emisión
      C ondiciones atmosféricas locales :
          • * Las brisas marinas.
      * La topografía ------ “inversión térmica”
          • * Los grandes núcleos urbanos --------- islas de calor
    • EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE
      • Efectos sobre seres vivos, personas y materiales .
      • Efectos locales : Nieblas o smog.
      • Efectos regionales : Luvia ácida y agujero ozono.
      • Efectos globales : Cambio climático y agujero de ozono.
    • EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN A NIVEL LOCAL Los efectos producidos por la contaminación atmosférica en estas zonas intensamente industrializada o en grandes núcleos urbanos son muy variables, dependiendo de factores como la concentración y tipo de sustancias contaminantes, del tiempo de permanencia de los contaminantes (lo cual viene determinado principalmente por las condiciones atmosféricas y por la situación geográfica de las ciudades ) y de la sensibilidad de los receptores. Los efectos provocados por los contaminantes son: + Olores desagradables y reducción de la visibilidad por la gran cantidad de partículas en suspensión que lleva el aire. + Daños sobre la salud humana , con incidencia especial sobre el aparato respiratorio. La relación entre contaminación atmosférica y bronquitis, cáncer de pulmón, enfisema pulmonar, neumonías, rinitis, alergias y enfermedades cardiovasculares está perfectamente constatada en distintos estudios epidemiológicos.
    • + Daños sobre los animales , por inhalación directa de los contaminantes o por ingestión de vegetales impregnados. Los efectos que provocan sobre los animales los contaminantes que éstos inhalan son similares a los provocados sobre las personas. + Daños a la vegetación : algunos contaminantes como los óxidos de azufre y nitrógeno, los fluoruros, el ozono o los PAN, ocasionan daño directo a las hojas de las plantas de cultivo y de los árboles cuando entran por los estomas. La exposición crónica de las hojas a los contaminantes del aire puede romper la cubierta cérea que ayuda a evitar la pérdida de agua excesiva y el daño por enfermedades, plagas, sequía y heladas. Dicha exposición también interfiere con la ingestión de nutrientes y ocasiona que las hojas se pongan amarillas y se caigan. Además de estos daños, es de destacar los indirectos que la deposición ácida ocasiona sobre las plantas al lavar del suelo nutrientes esenciales y concentrar otros perjudiciales (ver lluvia ácida). + Daños sobre los materiales . El caso más conocido es el mal de piedra sobre las calizas y mármoles por acción de los ácidos de azufre y nitrógeno, pero otros muchos materiales (metales, neumáticos, caucho, tejidos, ...) son corroídos por efecto de la contaminación atmosférica.
    • Sobre la salud
      • ● Problemas respiratorios (cáncer de pulmón, bronquitis,...)
      • ● Irritación de los ojos.
      • ● Problemas en la piel (dermatitis, cáncer,..)
    • Sobre el Medio Ambiente
      • ● Cambio climático: debido al aumento del efecto invernadero.
      • ● Agujero de la capa de ozono.
      • ● Nubes de contaminantes.
      • ● Daño sobre los animales y las plantas.
      • ● Lluvia ácida.
    • Localización : ciudades con islas de calor, inversión térmica, núcleos urbanos en interior valles, laderas,... EFECTO SMOG Acción : contaminante 1 + contaminante 2 = contaminante 3 efecto (C1 +C2) menor que efecto C3 EFECTOS LOCALES Formas de smog : smog fotoquímico smog clásico o puré de guisantes Londres Los Ángeles/ Sta. Cruz de Tenerife CIUDADES CO, SO 2 , PARTÍC. POLVO O 3 , NO, NO 2 , CO, MAT.ORG. COMPONENTES Carbón y deriv. petról. Petróleo COMBUSTIBLES Diciembre – Enero Agosto – Septiembre ÉPOCA DEL AÑO Baja Buena VISIBILIDAD Suave Suave VIENTO Radiación Subsidencia INVERSIÓN TÉRMICA 85% + niebla 70% HUMEDAD -1 - 4ºC 24 - 32ºC TEMPERATURA SMOG CLÁSICO O PURÉ DE GUISANTES SMOG FOTOQUÍMICO
        • Medidas de control : Transporte limpio: tren y el transporte fluvial .
      EFECTO SMOG EFECTOS LOCALES Efectos : Los de los contaminantes primarios. Por el ozono: irritación en los ojos, molestias respiratorias, daño a los árboles. Situación actual smog : En Europa, la concentración actual de ozono es de 2 a 4 veces superior que la de hace un siglo; y en ocasiones, de hasta 10 veces mayor. Control de contaminantes : análisis químico (experiencias laboratorio), análisis biológico (líquenes)
      • Origen : 80% automóviles
      • CO2 en un 14% del total
        • CO en un 65% del total
        • NOx y SOx en un 50% del total.
    • Lluvia ácida CONTAMINACIÓN EFECTOS REGIONALES EFECTOS GLOBALES
    • La lluvia no contaminada: pH ligeramente ácido (5,6 a 15 ºC) EFECTOS REGIONALES lluvia ácida agujero de ozono Sus efectos empiezan a considerarse como globales LA LLUVIA ÁCIDA Lluvia Ácida: pH inferior a 5,6 Formación de la lluvia ácida y agentes causantes : - Formación de contaminantes secundarios SO 2 y NO x - Origen: Emisión antrópica (centrales térmicas y vehículos) SO 2 + luz del sol + H 2 O + oxidantes atmosféricos H 2 SO 4 NO x + luz del sol + H 2 O + oxidantes atmosféricos HNO 3
    • Lluvia ácida Na + , Ca 2+ , K + , Mg 2+ , Mg 2+ y NH 4 + FORMACIÓN DE SALES - Contaminación transfronteriza a causa del viento * La deposición puede ser: Deposición seca , y deposición húmeda Transporte de la lluvia ácida - Frenado en el paso por los mares efectos negativos al este de las áreas de emisión Regiones afectadas - pH = o menos de 4,2 Nueva York, Países Bajos, Alemania y Dinamarca. - circulación predominante de oeste a este en zonas templadas A A A B B B
    • LLUVIA ÁCIDA: MUNDIAL
    • En la región norte de Europa los efectos de la lluvia ácida sobre el suelo y bosques se representa en la siguiente figura; la coloración puede identificarse con los grados de acidez señalados en la escala de la izquierda del mapa. Según estimaciones recientes, Europa central presenta regiones seriamente afectadas por la lluvia ácida (marcadas en rojo). Según se afirma, aún cuando se tomaran medidas drásticas para frenar la emisión industrial y de automotores de contaminantes precursores de la lluvia ácida, los efectos de ésta serán muy serios hacia el año 2010, como se muestra en el mapa.
    • Lluvia ácida Acidificación en los suelos , en especial en pobres en calcio (suelos silíceos: granitos, gneiss). Efectos Materiales de construcción corrosión de metales mal de piedra de monumentos y edificios Plantas superiores (coníferas) deterioro cutícula de las hojas pérdida de nutrientes del suelo Zonas afectadas: bosques escandinavos, Apalaches de EEUU, Selva Negra (más del 30%) Lagos y aguas dulces comunidades acuáticas que son muy poco tolerantes a descensos del pH del medio ---- desaparición (asfixia por aumento de CO2 disuelto. En suelos calizos mejora la situación)
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    • El agujero de ozono EL AGUJERO DE OZONO (O 3 ) 1970 Notificación Organización Meteorológica Mundial: disminución del O 3 estrat . 1985 “agujero” en la capa de ozono (Antártida) 1970 - 1985 disminución: + 1/3 1981 - 1.991 disminución 13 veces
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    • El agujero de ozono
    • El agujero de ozono
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    • El agujero de ozono FOMACIÓN Y DESTRUCCIÓN DEL OZONO Formación y destrucción NATURAL del ozono : O 2 + UV O + O O + O 2 O 3 + calor O 3 + UV O 2 + O Destrucción de ozono inducida por CONTAMINANTES - CFCs origen antrópico (estables en troposfera, activos en estratosfera) Cl + O 3 ClO + O 2 ClO + O Cl + O 2 O 3 + O 2 O 2 - monóxido de nitrógeno NO NO + O 3 NO 2 + O 2 NO 2 + O NO + O 2 O 3 + O 2 O 2 NO y Cl catalizadores: NO SE CONSUMEN Cl puede durar 100 años y destruye unas 10.000 moléculas de ozono Se podría formar nitrato estable a partir de ClO y NOx, para evitar destrucción de ozono NOx + ClO ------- Cl N O 3
    • El agujero de ozono Alteraciones básicas en las cadenas tróficas ( fitoplancton océanos) Efectos : - Incremento de la radiación ultravioleta Mayor frecuencia de cánceres de piel Daños oculares (cataratas) Debilitamiento del sistema inmune HOMBRE El “ agujero de la Antártida ” “ NEP (cristales hielo) con –85ºC en meses de julio-agosto” descomposición CFCs
        • Cl LIBRE
      Máxima degradación de O 3 en LA ANTÁRTIDA Se podría formar nitrato estable a partir de ClO y NOx, para evitar destrucción de ozono NOx + ClO ------- Cl N O 3 Otros cánceres NO 2 + H 2 O nitratos
    • Agujero de la capa de ozono
      • Este problema es más grave en los polos debido a que en invierno se forma un anticiclón que impide la mezcla de aire, y el NO2 existente actúa como núcleo de condensación y no interviene en la reacción del cuadro.
      NO+O 3 -  NO 2 +O NO 2 +O -  NO+O 2 Balance neto: O 3 +O -  O 2 +O 2 CFCCl 3 + UV -  CFCCl 2 + Cl Cl + O 3 -  ClO + O 2 ClO + O -  Cl + O 2 Balance neto:  O 3 + O -  2 O 2 NOx+ClO -  ClNO 3
    • El agujero de ozono - Hombre: Uso como propelentes de aerosoles , en la industria del frío y como agentes inflables de espumas. (Uso prohibido) Origen de agentes destructores de ozono :
      • Óxidos de nitrógeno (NOx)
      - NO y NO2 (reacción de oxígeno con el N2 atmosférico por energía relámpagos) - Hombre: N2O, oxido nitroso. Combustiones altas temperaturas y desnitrificación de suelos agrícolas. Se transforma en NO por fotolisis. [N 2 O] aumenta 0,25% al año ----- 50% superior en año 2.040
      • CFCs (clorofluorocarbonados) :
      Derivados clorados y fluorados del metano Características: En troposfera: inertes, no tóxicos, no inflamables, buenos disolventes Aumenta 4% al año su concentración en la estratosfera
    • CALIDAD DEL AIRE
      • La legislación fija los límites admisibles de los diferentes contaminantes.
      • La vigilancia del aire se puede llevar a cabo por:
      • Redes de vigilancia: estaciones de medida.
      • Métodos de análisis:
    • Red de vigilancia de la contaminación atmosférica http://www.mambiente.munimadrid.es/redvigila.html
      • Sistema de Vigilancia:
      • El sistema de Vigilancia está compuesto por estaciones remotas que envían a través de líneas telefónicas RDSI, toda la información a la Estación Central.
      • ESTACIONES REMOTAS .- Puntos donde se adquiere la información. Están dotadas con los analizadores necesarios para la medida de niveles sonoros, gases y partículas.
      • UNIDADES MÓVILES .- Se utilizan para realizar medidas de niveles de contaminación en zonas no cubiertas por las estaciones remotas.
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    • Red de vigilancia
      • La determinación de los niveles de inmisión suele llevarse a cabo a través de las redes de control de inmisión que existen en las ciudades y en áreas industrializadas y que consisten en toda una serie de estaciones, lo suficientemente alejadas de los focos emisores, que toman muestras periódicas del aire y que lo someten a toda una serie e análisis físico-químicos para conocer las cantidades de cada contaminante que ese aire contiene. Pueden ser: locales, comunitarias o de ámbito mundial.
    • Métodos de análisis: Quimioluminiscencia NOx Ionización en llama Hidrocarburos Absorción en el UV Ozono Atenuación de la radiación beta Partículas Absorción por infrarrojo CO Absorción de fluorescencia UV SO2 Medida Tipo de contaminante
    • Métodos de análisis:
      • Los análisis físicos consisten normalmente en la determinación del color o de la absorción de luz en diferentes longitudes de onda por parte del contaminante; los procesos químicos suelen implicar la reacción de las muestras con determinados reactivos para medir la presencia de un determinado contaminante (se suelen usar reactivos gaseosos que producen fluorescencia al ponerse en contacto con la sustancia contaminante objeto de ensayo).
      • Empleo de indicadores biológicos : Sensibilidad de ciertas especies a los contaminantes. Consiste en medir la presencia o ausencia de determinadas especies que son especialmente sensibles a la contaminación. Los organismos que se suelen utilizar como indicadores biológicos de la contaminación atmosférica son los líquenes . Estos organismos pueden absorber todos los nutrientes que necesitan a través de todo su cuerpo mediante un mecanismo de simple difusión a favor de gradiente. Esto es posible porque carecen de estructuras protectores que los impermeabilicen; a cambio, cualquier sustancia nociva que exista en la atmósfera también penetra en sus células sin encontrar ningún tipo de barrera, imposibilitándolos para vivir en zonas cuya atmósfera esté muy contaminada , especialmente por SO2, HF y HCl.
    • Causa y efecto: Estudio de 2 variables
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    • Medidas de prevención y corrección
      • Medidas Preventivas :
      • Planificación de usos del suelo: Lugares donde los efectos sean menores.
      • Evaluaciones de impacto ambiental.
      • Empleo de tecnologías de baja emisión de residuos:
      • Programas I+D: Búsqueda de energías no contaminantes.
      • Medidas sociales: ahorro energético.
      • Medidas legislativas: Ley 38/1972, de 22 de diciembre, de Protección del Ambiente Atmosférico , desarrollada mediante el Decreto 833/1975, de 6 de febrero, que, a su vez, se completa por la Orden de 18 de octubre de 1976, sobre Prevención y Corrección de la Contaminación Atmosférica Industrial.
    • 1.- Las medidas preventivas , como su propio nombre indica son las encaminadas a evitar la aparición del problema. Algunas de ellas son: + La planificación de usos del suelo que, mediante los planes de ordenación del territorio contemplen los lugares idóneos para establecer las industrias, de forma que sus efectos sobre las poblaciones, vegetación, animales y materiales sean menores. + Las evaluaciones de impacto ambiental , que son estudios previos de las alteraciones que sobre el medio ambiente en general y sobre la atmósfera en particular van a provocar la realización de determinadas acciones, proyectos, etc., con el fin de establecer mediadas correctoras que mitiguen los impactos antes de que los proyectos se lleven a cabo, o simplemente denegar la realización del proyecto. + El empleo de tecnologías de baja o nula emisión de residuos , basadas en el desarrollo de procesos que traten de evitar la contaminación en origen: motores que realicen una combustión más efectiva, quema de carbón más pobre en azufre o carbones a los que previamente se les hay eliminado el azufre (mediante bacterias). Potenciar la investigación otorgando ayudas económicas a aquellas empresas que lancen al mercado modelos de automóviles menos contaminantes. + Sustitución gradual de la energía nuclear y las basadas en la quema de combustibles fósiles por otras menos o nada contaminantes: isntalación de parques eólicos y centrales solares en lugar de centrales nucleares o térmicas. Planes de ayuda o ventajas fiscales por parte de la administración para la instalación de placas solares en los edificios con objeto de conseguir agua sanitaria para el consumo y la calefacción. + Concienciación de la población para disminuir la utilización del vehículo propio e incrementar el uso del transporte público, la bicicleta y el uso de vehículos compartidos. Impedir la circulación de vehículos individuales en los cascos urbanos.
    • Medidas de corrección (II)
      • Concentración y retención de partículas: separadores de gravedad, filtros, precipitadores electrostáticos. Se transfiere la contaminación a otro medio.
      • Sistemas de depuración de gases: sistemas de absorción, adsorción, combustión, reducción catalítica.
      • Dispersión de contaminantes.
      a) Precipitador electrostático, b) filtro de bolsa.
    • 2.- Las medidas correctoras , como la depuración del aire contaminado y las estrategias de dispersión intentan disminuir los niveles de inmisión. Algunas de ellas son: + La concentración y retención de los contaminantes con equipos adecuados de depuración (empleo de filtros de tejido, precipitadores electrostáticos, absorbedores húmedos, sólidos o líquidos que retienen selectivamente algunos contaminantes). Este método tiene el inconveniente de transferir la contaminación de un medio a otro, ya que al evitar la concentración de contaminantes del aire, se producen residuos sólidos y líquidos que contaminan, a su vez, el suelo o agua. + Utilización de sistemas de depuración que emplean mecanismos de reducción catalítica mediante los cuales los contaminantes que se pueden transformar en compuestos no tóxicos al reaccionar con un agente reductor. + La expulsión de los contaminantes por medio de chimeneas adecuadas , de forma que se diluyan lo suficiente, evitando concentraciones altas a nivel del suelo. En este caso se reduce la contaminación local, pero se pueden provocar problemas en lugares alejados de las fuentes de emisión; desgraciadamente el sistema más empleado sigue siendo éste. + Utilización de una legislación menos permisiva : aunque en los últimos años se han añadido bastantes coletillas medioambientales a la legislación española y a la de todos los países industrializados, en la mayor parte de los casos, la legislación es insuficiente, cuando no contradictoria. Eso, unido al hecho de que los orígenes y los efectos de la contaminación atmosférica no siempre resultan fáciles de determinar, provocan situaciones en las que la legislación no se puede aplicar por falta de pruebas.Otro de los problemas ligados a la legislación acerca de la contaminación atmosférica es que predomina el principio de “quien contamina, paga”, en lugar del principio “quien contamina debe descontaminar”.
    • De esta forma, la mayor parte de nuestra legislación ambiental queda como un simple impuesto por contaminar; impuesto que suele ser mucho más barato que aplicar las medidas tecnológicas correctoras y que en muchos casos ni siquiera se paga. En cuanto a las medidas de prevención, frente a los estudios de impacto ambiental, la utilización de tecnologías menos agresivas y la planificación de los usos del suelo, la población y sus gobernantes suelen elegir el desarrollo industrial de la zona y la “riqueza” asociada a él (es el caso de muchas de las industrias que se asientan en la comarca de Cartagena, a las que nadie les obliga a establecer medidas correctoras, pese a superar varias veces al año los valores límites de inmisión admisibles, incluso los que deberían desencadenar la evacuación de la ciudad) . Si compleja es la lucha contra la contaminación a nivel local, mucho más lo es la lucha contra los efectos de la contaminación atmosférica que tienen un alcance global, ya que requieren acuerdos internacionales que son generalmente difíciles de alcanzar y mucho más de llevar después a la práctica debido a las presiones ejercidas sobre los gobernantes desde los sectores industriales de sus respectivos países. Los problemas que afectan a la capa de ozono y el aumento del efecto invernadero se acentuarán, muy probablemente en los próximos decenios. Los países en vías de desarrollo no quieren renunciar a incorporarse al carro del desarrollo y defienden su derecho a seguir creciendo, para lo cual necesitan fuentes de energía eficaces. Por su parte, los países industrializados no parecen dispuestos a renunciar ni un ápice de su alto bienestar y de sus estilos de vida , con lo que las únicas medidas que suelen tomar son las de alejar la contaminación de sus territorios y utilizar los países en vías de desarrollo para instalar sus empresas contaminantes y para venderles tecnología que la legislación ya no les permite usar en su país.
    • ¿ Cómo actuar ante el problema de la contaminación atmosférica?
      • MEDIDAS PREVENTIVAS:
      • Planificar el uso del suelo.
      • Evaluar el impacto ambiental.
      • - Usar fuentes de energía renovables.
      • - Recurrir a programas de investigación y desarrollo.
      • - Educación ambiental.
      • MEDIDAS CORRECTORAS:
      • Depurar el aire (filtro que retiene partículas).
      • - Usar chimeneas que diluyan la concentración de contaminantes.
    • Medidas correctoras dependiendo del foco de contaminación:
      • AUTOMOCIÓN Y TRANSPORTE:
      • - Potenciar el trasporte colectivo.
      • - Usar combustibles más limpios.
      • - Depurar gases de combustión.
      • - Aumentar la eficacia de motores y turbinas .
      • 2. SECTOR INDUSTRIAL:
      • - Emplear procesos de producción más limpios.
      • - Minimizar la emisión de residuos.
      • - Fomentar el ahorro energético.
      • - Aumentar la eficacia energética.
      • - Utilizar fuentes de energía renovables.
    • Contaminación acústica
      • Def. Ruido: Es un sonido excesivo o intempestivo que puede producir efectos fisiológicos y psicológicos no deseados sobre una persona o grupo de personas.
      • Origen del ruido:
      • Industria
      • Medio de transporte
      • Construcción de edificios y obras públicas.
      • Interior de edificios
    • Las fuentes naturales de ruído no suelen suponer un problema (tormentas, oleaje en zonas costeras, ...), aunque el viento persistente en determinadas zonas se ha propuesto como una de las causas de desequilibrios psíquicos y emocionales en las poblaciones afectadas. Más problemáticas, son las fuentes artificiales de ruído : medios de transporte (aeropuertos, vías férreas, tráfico), maquinaria relacionada con actividades industriales o de la construcción, actividades relacionadas con el ocio y tiempo libre, y la utilización de determinados electrodomésticos. El ruído es capaz de provocar efectos muy dañinos en el ser humano tales como: pérdida de audición, efectos fisiológicos relacionadas con el estrés (incremento del ritmo cardíaco y respiratorio, aumento de la presión arterial, úlceras, náuseas, vómitos, secreción de adrenalina o vértigos), disminución de la atención y dificultades en la comunicación oral , alteraciones en el sueño, disminución del rendimiento laboral y alteraciones psíquicas tales como irritabilidad e incluso neurosis .
    • Pérdida de oído a corto plazo 110 - 140 (3) Pérdida de oído a largo plazo 75 Comunicación verbal extremadamente difícil 65 Malestar diurno fuerte 55 Malestar diurno moderado 50 Probable interrupción del sueño 45 Dificultad en la comunicación verbal 40 Dificultad en conciliar el sueño Pérdida de calidad del sueño 30 Se empiezan a sentir estos efectos nocivos A partir de este valor en decibelios
    • Efectos de la contaminación acústica
      • Alteraciones fisiológicas: pérdida de audición, acelera ritmo cardiaco, aumento presión arterial, etc...
      • Alteraciones psíquicas: neurosis, irritabilidad y estrés.
      • Otras alteraciones: sueño, bajada de rendimiento laboral y de aprendizaje.
      • La lucha contra el ruido es mejor realizarla a partir de acciones preventivas.
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    • SOLUCIONES
      • PREVENTIVAS:
      • Planificación suelo.
      • Planificación urbana.
      • Arquitectura urbana.
      • EsIA.
      • Ordenanzas, normativas, tasas, multas, etc.
      • Sistemas de disminución del ruido.
      • Educación ambiental.
    • SOLUCIONES
      • CORRECTORAS:
      • Reglamentaciones.
      • Acción sobre fuentes de emisión.
    • La Contaminación Lumínica
    • FORMAS Y FUENTES
      • Formas:
      • Luz intrusa.
      • Difusión hacia el cielo.
      • Deslumbramiento.
      • Fuentes.
      • Iluminación privada
      • Ornamental
      • Vías comunicación
      • Escaparates.
    • Causas de la contaminación lumínica:
      • El uso de luminarias (farolas, proyectores o focos, etc) que , debido a un mal diseño luminotecnico o a una colocación inapropiada , dejan escapar buena parte del flujo luminoso fuera del area que se necesita iluminar.
      • Una excesiva iluminación , produce asimismo importantes e innecesarias pérdidas de luz por reflexión en el suelo y demás objetos sobreiluminados.
      • Una zona excesivamente iluminada , provoca que en las zonas vecinas se tienda a imitarla , igualando al menos aquel nivel de iluminación, produciendose una "reacción en cadena" que agrava el problema. Esto se debe a que el ojo humano necesita un cierto tiempo de adaptación entre diferentes niveles de iluminación, de modo que cuando pasamos de una zona con un exceso de luz a otra razonablemente bién iluminada tenemos la falsa impresión de que el alumbrado de esta última es pobre o insuficiente.
      • La falta de sensibilidad de las personas y sobre todo de las entidades responsables es debida principalmente a una falta de información unida al hecho frecuente de que al vivir durante mucho tiempo con este problema, nos hemos acostumbrado a él y ya no lo percibimos como tal. Todo esto lleva a que, con frecuencia, a la hora de elegir un modelo de luminaria, al carecer de unos criterios propios y racionales , se utilice el recurso fácil de imitar a otras poblaciones con alumbrado contaminante, o a que solo se tengan en cuenta criterios supuestamente estéticos , olvidandose de su principal función que es la de iluminar bién.
      • CONSECUENCIAS de la contaminación lumínica...
      • Pérdida de visión del cielo estrellado.
      • Derroche: Gasto inútil de energía y recursos.
      • Mayor generación de residuos.
      • Mala visibilidad para conductores y peatones.
      • Ecológicos: Efectos sobre la fauna nocturna.
    • Consecuencias de la contaminación lumínica:
      • Derroche energético :
      • Deslumbramiento :
      • Sanitarios . Este molesto deslumbramiento nos produce fatiga visual , reduce nuestra percepción y ,en consecuencia, aumenta el riesgo de accidentes de tráfico, es decir, reduce la seguridad vial.
      • Ecológicos . Afecta negativamente a la vida nocturna de la fauna, en especial a ciertas aves.
      • Intromisión en la vida privada de las personas :
      • Al iluminar fachadas y ventanas con la luz no dirigida al suelo se producen bastantes moléstias y se facilita la indiscrección de los viandantes.
      • Científicos y culturales . Dificulta y llega a impedir la visión del cielo estrellado
    • SOLUCIONES A LA CONTAMINACIÓN LUMÍNICA
    • ...Iluminan lo mismo que... (900 W) (1500 W) Ahorro del 40% de energía
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    • Soluciones
      • Encender cuando sea necesario.
      • Buena orientación
      • Ordenanzas
      • Educacion ambiental.