MODULO III
SISTEMA DE GESTIÓN DE LA
CALIDAD DEL AIRE
Universidad Nacional de Ingeniería
Facultad de Ingeniería Ambiental
EMISIÓN E INMISIÓN DE
CONTAMINANTES
• Inmisión:
Es la permanencia de los
compuestos de forma continua o
temporal en la atm...
EMISIÓN E INMISIÓN DE
CONTAMINANTES
• Emisión:
Es la totalidad de
sustancias que pasan a
la atmósfera después
de dejar las...
OBJETIVOS
• Prevenir o Controlar la contaminación
del aire en una determinada localidad.
• Establecer los procedimientos t...
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METEREOLOGIA EMISIONES
CALIDAD DEL
AIRE
EFECTOS DE LA
CONTAMINACION
DEL AIRE
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Vigilancia de la Calidad del Aire
• La vigilancia de la calidad del aire se
efectúa a través del Monitoreo
Atmosférico, me...
Vigilancia de la Calidad del Aire
• VIGILANCIA CONTINUA.
• VIGILANCIA DE ESTUDIOS
ESPECÍFICOS.
CLASIFICACIÓN
Vigilancia de la Calidad del Aire
CLASIFICACIÓN
VIGILANCIA FIJA VIGILANCIA MOVIL
Vigilancia Meteorológica
La contaminación del aire es un fenómeno
que está sujeto totalmente a las corrientes
atmosféricas...
Vientos
Se define al viento como el aire en
movimiento practicamente horizontal; con
este movimiento tienden a igualarse l...
Topografía
FRIO
FRIOCALIENTE
CALIENTE
Movimiento de masas de aire en el día y en la noche
TOPOGRAFÍA
VIENTO
EDIFICIO 1
EDIFICIO 2
Precipitación
DEPOSICION SECA DEPOSICION HUMEDA
LIMITE DE LA CAPA DE MEZCLA
DIRECCION
DEL VIENTO OXIDACION
TRANSPORTE
DE A...
Temperatura
• Al ascender a alturas cada vez mayores se van
registrando temperaturas cada vez mas bajas. Este
descenso de ...
Temperatura
Inversión de Temperatura
• Ocasionalmente , en alguna cota de la
atmósfera, la temperatura experimenta un
brusco aumento, ...
Inversión de Temperatura
La inversión se puede presentar por los siguientes
motivos:
– Si el aire junto al suelo se enfría...
Inversión de Temperatura
INVERSION
SUPERIOR
INVERSION JUNTO AL
SUELO
GRADIENTE TERMCO
ALTURA
TEMPERATURA
Inversión de Temperatura
DIRECCIÓN DE
VIENTOS EN
BOGOTA
PRECIPITACIÓN
PLUVIAL EN
BOGOTA
TEMPERATURAS
EN BOGOTA
Vigilancia de las
Emisiones
Fuentes de
Contaminación
Se define como fuente contaminante a
cualquier dispositivo o instalación,
estática o móvil, que v...
Fuentes de Contaminación
Clasificación
Las fuentes de contaminación según su origen
pueden clasificarse en :
-FUENTES NATU...
Fuentes Naturales
Su origen esta vinculado al
dinamismo de la Naturaleza.
• Erosión del Suelo.
• Descomposición de Materia...
Fuentes Antropogénicas
Tienen su origen en las actividades
desarrolladas por el hombre
• Residuos Gaseosos Domésticos.
• R...
Fuentes de Contaminación
Clasificación
Las fuentes de contaminación según su localización
pueden clasificarse en :
Fuentes...
Fuentes de Contaminación
Clasificación
• Considerando la extensión que abarca a todos
los puntos de emisión , se puede div...
Fuentes de Contaminación
Clasificación
– Fuentes Superficiales: Cuando las fuentes
puntuales están repartidas en zonas alg...
Desarrollo de Inventarios de Emisiones
• Los inventarios de emisiones son conjuntos de
datos que caracterizan las liberaci...
Usos de los Inventarios de Emisiones
• Determina el cumplimiento de las diferentes
reglamentaciones.
• Desarrolla las cond...
Area Geográfica
• Por lo general, las áreas de los inventarios se
definen por la división política.
• Con frecuencia las á...
Fuentes de Contaminantes
• Existen diverasas categorías de fuentes de
contaminantes:
– Fuentres naturales, fuentes antropo...
Metodologías Básicas de Inventario de
Emisiones
• Muestreo en la fuente.
• Modelo de Emisiones.
• Factores de Emisión.
• E...
Muestreo en la Fuente
• Cumplimiento con las regulaciones de calidad
del aire.
• Desarrollo de normas reglamentarias.
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Sistema de Monitoreo Contínuo de
Emisiones
Opacímetro
Acondicionamiento
de Muestra
Analizadores
Sistema de Adquisición de ...
Modelos de Emisiones
• Estos modelos simulan el comportamiento de los
contaminantes en el aire, para lo cual utiliza
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Condición 2000
Vía - Calle Zona| Superposición
Contaminación modelado con
EMOD/CMAP
Condición 2010
Vía - Calle Zona Superposición
Proyección con EMOD/CMAP
Factores de Emisión
• Un factor de Emisión es una razón que
relaciona la cantidad de contaminantes
liberados a la atmósfer...
Factores de Emisión
BASADOS EN PROCESOS
BASADOS EN CENSOS
Caldero de
Gas Natural
Kg/106 m3
Kg/103 baterias
Fabricación de ...
Encuestas
• Se diseñan cuestionarios para recolectar
datos de emisiones.
• Las mas eficientes son formas para
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Encuestas
Procesos?
Fuentes?
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Materias Primas?
Combustibles?
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Balance de materiales
• Se efectúa a través de un análisis teórico
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partir del cual se ...
Balance de materiales
Azufre en el
Combustible
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Extrapolación
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Extrapolación
Producción de
Petróleo crudo de
la Refinería A
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Petróleo crudo de
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Emisiones
Muestreo en la Fuente
Modelación de Emisiones
Factores de Emisiones
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VIGILANCIA DE LOS EFECTOS DE LA
CONTAMINACIÓN DEL AIRE EN LA
SALUD Y EL AMBIENTE
• Existe evidencia real que la
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ATMOSFÉRICA SOBRE LAS PROPIEDADES
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• Los contaminantes del aire pueden
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EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN DEL
AIRE SOBRE LOS MATERIALES
• Los contaminantes atmosféricos pueden
afectar los materiales, ...
EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN DEL
AIRE SOBRE LA VEGETACIÓN
• Los contaminantes conocidos como
fitotóxicos son el dióxido de ...
Alfalfar sin daño por
los humos
Alfalfar quemado
por los humos.
DAÑO EN PLANTA
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DAÑO EN
PLANTA
JOVEN DE
MAIZ
DAÑO EN UNA
RAMA DE PACAE
OLIVO SANO
OLIVOS QUEMADOS
EFECTOS DE LA
CONTAMINACIÓN EN ANIMALES
• Los animales domésticos más
afectados son el ganado vacuno,
animales de corral y...
EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN
DEL AIRE SOBRE LA SALUD HUMANA
• Características de la Exposición: Los
principales factores qu...
VÍAS DE EXPOSICIÓN HUMANA
ORAL
DÉRMICA
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EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE SOBRE LA
SALUD HUMANA
Sistema
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EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN
DEL AIRE SOBRE LA SALUD HUMANA
• Los contaminantes penetran en el cuerpo humano a
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EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE
SOBRE LA SALUD HUMANA
• La piel sea una
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• Exposición prol...
Efectos en la salud humana por
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• Produce irritación del aparato respiratorio y en
caso de exposición intensa, causa edema
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PLOMO
• Afecta varios órganos, causa esterilidad y daño
neurológico.
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parálisi...
PLOMO
• En adultos se presentan encefalopatías
cuando se tiene 1,2 ug/ml de Pb en
sangre. Para niños, el valor está en el
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Concentración de plomo en sangre
Niños Adultos
(µg PBI/dL)
Aumenta la funciónl Disminuye la función
Muerte
Encefalopatía
N...
MONÓXIDO DE CARBONO
• Las exposiciones a CO pueden ser
evaluadas en términos de niveles de
carboxihemoglobina en sangre CO...
Cuando hay de un 15%-35% de COHb, el cuadro
clínico se caracteriza por malestar general,
cafalea, vértigo, naúsea y vómito...
Cuando la concentración de carboxihemoglobina
se encuentra por arriba de 70%, hay
profundización del coma y muerte por hip...
SULFURO DE HIDRÓGENO
A bajas concentraciones (15 a 30 mg/m3)
provoca irritación en los ojos.
Entre 70 y 140 mg/m3 causa se...
SULFURO DE HIDRÓGENO
El umbral del olor está en el rango de 0.01 -
0.03 ppm. El olor fuerte se siente a 20 ppm.
Entre 1 y ...
Entre 20 y 50 ppm, se produce irritación ocular
(queratoconjuntivitis), trastornos digestivos y
pérdida del apetito.
A una...
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  1. 1. MODULO III SISTEMA DE GESTIÓN DE LA CALIDAD DEL AIRE Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Ambiental
  2. 2. EMISIÓN E INMISIÓN DE CONTAMINANTES • Inmisión: Es la permanencia de los compuestos de forma continua o temporal en la atmósfera la nivel del suelo. La idea de inmisión coincide con la de concentración de los contaminantes en el ambiente gaseoso, en puntos suficientemente alejados de las fuentes como para no poder discernir cuál de ellas es la causante de los niveles de contaminación alcanzados, salvo casos de una sola fuente.
  3. 3. EMISIÓN E INMISIÓN DE CONTAMINANTES • Emisión: Es la totalidad de sustancias que pasan a la atmósfera después de dejar las fuentes que las producen, como: gases de escape de los automóviles, los humos de las chimeneas, vapores de diversos productos industriales.
  4. 4. OBJETIVOS • Prevenir o Controlar la contaminación del aire en una determinada localidad. • Establecer los procedimientos técnicos, normativos y administrativos con el propósito de regular las emisiones de contaminantes al aire. • Vigilar el comportamiento de los contaminantes en el aire y sus posibles efectos en el hombre y su ambiente.
  5. 5. SISTEMA DE GESTION DE LA CALIDAD DEL AIRE METEREOLOGIA EMISIONES CALIDAD DEL AIRE EFECTOS DE LA CONTAMINACION DEL AIRE VIGILANCIA DE LAS EMISIONES VIGILANCIA DE LA CALIDAD DEL AIRE VIGILANCIA EPIDEMIOLO GICA VIGILANCIA DE LOS EFECTOS DE LA CONTAM. NORMAS EN EMISIONES NORMAS DE CALIDAD DEL AIRE CRITERIOS DE CALIDAD DEL AIRE DESARRO LLO DE ACCIO- NES VIABILIDAD RECURSOS DECISIÓN POLÍTICA PARTICIP. CIUDADANA
  6. 6. Vigilancia de la Calidad del Aire • La vigilancia de la calidad del aire se efectúa a través del Monitoreo Atmosférico, mediante el cual se muestrea, analiza y procesa en forma continua las concentraciones de sustancias o de contaminantes presentes en el aire en un lugar establecido y durante un tiempo determinado. Definición
  7. 7. Vigilancia de la Calidad del Aire • VIGILANCIA CONTINUA. • VIGILANCIA DE ESTUDIOS ESPECÍFICOS. CLASIFICACIÓN
  8. 8. Vigilancia de la Calidad del Aire CLASIFICACIÓN VIGILANCIA FIJA VIGILANCIA MOVIL
  9. 9. Vigilancia Meteorológica La contaminación del aire es un fenómeno que está sujeto totalmente a las corrientes atmosféricas. El viento puede transportar a los contaminantes a muchos kilómetros de su punto emisor, extendiéndose por amplias regiones. Asimismo las condiciones de radiación solar y humedad, pueden favorecer o desfavorecer la formación de contaminantes secundarios.
  10. 10. Vientos Se define al viento como el aire en movimiento practicamente horizontal; con este movimiento tienden a igualarse las diferencias laterales de temperatura, humedad y presión que pueden producirse en la atmósfera, aunque tal igualación nunca se alcanza, el viento logra mantener tales diferencias en un estado promedio. El viento es un factor regulador de la atmósfera.
  11. 11. Topografía FRIO FRIOCALIENTE CALIENTE Movimiento de masas de aire en el día y en la noche
  12. 12. TOPOGRAFÍA VIENTO EDIFICIO 1 EDIFICIO 2
  13. 13. Precipitación DEPOSICION SECA DEPOSICION HUMEDA LIMITE DE LA CAPA DE MEZCLA DIRECCION DEL VIENTO OXIDACION TRANSPORTE DE AEROSOLES Y PARTICULAS DIFUSION Y DILUCION TURBULENCIAS DE AIRE
  14. 14. Temperatura • Al ascender a alturas cada vez mayores se van registrando temperaturas cada vez mas bajas. Este descenso de temperatura por la altura se denomina gradiente térmico vertical. • Existen tres razones fundamentales: – El mayor foco de calor , para el aire, es la superficie terrestre, por lo que al aumentar la distancia, disminuye el calor. – La densidad del vapor de agua disminuye con la altura, por lo que se tiene menor capacidad de retención de calor. – El descenso de temperatura del aire resulta como consecuencia de la expansión del aire ascendente desde el suelo
  15. 15. Temperatura
  16. 16. Inversión de Temperatura • Ocasionalmente , en alguna cota de la atmósfera, la temperatura experimenta un brusco aumento, en lugar de disminuir. Esto ocurre solamente cuando una capa de aire caliente se extiende por encima de otra de aire mas frío. La condición en que dicho brusco aumento se presenta se denomina Inversión Térmica.
  17. 17. Inversión de Temperatura La inversión se puede presentar por los siguientes motivos: – Si el aire junto al suelo se enfría más rápidamente que el que esta por encima, en virtud de que cede calor al suelo que esta más frío. – Cuando una capa de aire caliente se desliza por encima de otra capa de aire más frío. – En virtud de la turbulencia.
  18. 18. Inversión de Temperatura INVERSION SUPERIOR INVERSION JUNTO AL SUELO GRADIENTE TERMCO ALTURA TEMPERATURA
  19. 19. Inversión de Temperatura
  20. 20. DIRECCIÓN DE VIENTOS EN BOGOTA
  21. 21. PRECIPITACIÓN PLUVIAL EN BOGOTA
  22. 22. TEMPERATURAS EN BOGOTA
  23. 23. Vigilancia de las Emisiones
  24. 24. Fuentes de Contaminación Se define como fuente contaminante a cualquier dispositivo o instalación, estática o móvil, que vierte de forma contínua o discontínua sustancias sólidas, líquidas o gaseosas, que generan una modificación del medionatural
  25. 25. Fuentes de Contaminación Clasificación Las fuentes de contaminación según su origen pueden clasificarse en : -FUENTES NATURALES: - FUENTES ANTROPOGENICAS
  26. 26. Fuentes Naturales Su origen esta vinculado al dinamismo de la Naturaleza. • Erosión del Suelo. • Descomposición de Materia Orgánica. • Radiación Natural. • Sal Marina. • Erupciones Volcánicas. • Incendios Forestales, etc
  27. 27. Fuentes Antropogénicas Tienen su origen en las actividades desarrolladas por el hombre • Residuos Gaseosos Domésticos. • Residuos Industriales. • Residuos del Parque Automotor. • Costumbres. • Residuos Radiactivos.
  28. 28. Fuentes de Contaminación Clasificación Las fuentes de contaminación según su localización pueden clasificarse en : Fuentes Estacionarias: El foco o zona emisora es estático. Ej. cualquier industria contaminante. Fuentes Móviles : la fuente no esta localizada en un lugar concreto, sino que su situación va cambiando constantemente. Ej. Los automóviles
  29. 29. Fuentes de Contaminación Clasificación • Considerando la extensión que abarca a todos los puntos de emisión , se puede dividir en tres grupos: – Fuentes Puntuales: La emisión es localizada en un lugar muy preciso, de dimensiones no muy grandes. – Fuentes Lineales : Todos los puntos emisores describen una línea, que vendría a ser una sucesión de fuentes puntuales. Ej. Una Autopista.
  30. 30. Fuentes de Contaminación Clasificación – Fuentes Superficiales: Cuando las fuentes puntuales están repartidas en zonas algo extensas, la contaminación de la atmósfera no puede atribuirse a un solo foco, sino a una distribución regular de los puntos emisores. Ej. Las grandes ciudades.
  31. 31. Desarrollo de Inventarios de Emisiones • Los inventarios de emisiones son conjuntos de datos que caracterizan las liberaciones de contaminantes de las fuentes emisoras. • Permiten identificar que contaminantes son emitidos. • Permiten cuantificar las tasas de emisión. • Son fundamentales para la construcción de Planes de Calidad del Aire. • Son instrumentos importantes en el manejo de relaciones públicas entre las autoridades y la sociedad.
  32. 32. Usos de los Inventarios de Emisiones • Determina el cumplimiento de las diferentes reglamentaciones. • Desarrolla las condiciones para licencias de funcionamiento. • Estima impactos a la calidad del aire, en conjunto con los modelos. • Permiten determinar las especificaciones para el equipo de control.
  33. 33. Area Geográfica • Por lo general, las áreas de los inventarios se definen por la división política. • Con frecuencia las áreas del inventario son conjuntos de jurisdicciones que experimentan problemas comunes de calidad del aire. • El tipo de inventario determina el área geográfica exacta que debe cubrirse.
  34. 34. Fuentes de Contaminantes • Existen diverasas categorías de fuentes de contaminantes: – Fuentres naturales, fuentes antropogénicas. – Fuentes puntuales, lineales y de área. – Fuentes estacionarias y móviles.
  35. 35. Metodologías Básicas de Inventario de Emisiones • Muestreo en la fuente. • Modelo de Emisiones. • Factores de Emisión. • Encuestas. • Balance de materiales. • Extrapolaciones.
  36. 36. Muestreo en la Fuente • Cumplimiento con las regulaciones de calidad del aire. • Desarrollo de normas reglamentarias. • Evaluación del desempeño y diseño de los dispositivos para control de la contaminación atmosférica. • Sistema de monitoreo continuo de emisiones.
  37. 37. Sistema de Monitoreo Contínuo de Emisiones Opacímetro Acondicionamiento de Muestra Analizadores Sistema de Adquisición de Datos CHIMENEA
  38. 38. Modelos de Emisiones • Estos modelos simulan el comportamiento de los contaminantes en el aire, para lo cual utiliza básicamente datos de emisiones, meteorología y topografía, permiten análizar la emisión de localizaciones industriales complejas (chimeneas múltiples, emisiones fugitivas, efectos estela de los edificios, etc. ) Pueden ser Mecanísticos, de variable múltiple y adaptativos. Ej Modelo ISC3, Movil5, etc.
  39. 39. Condición 2000 Vía - Calle Zona| Superposición Contaminación modelado con EMOD/CMAP
  40. 40. Condición 2010 Vía - Calle Zona Superposición Proyección con EMOD/CMAP
  41. 41. Factores de Emisión • Un factor de Emisión es una razón que relaciona la cantidad de contaminantes liberados a la atmósfera con una unidad de actividad. • Estos factores se estiman de dos maneras: – Basados en Procesos. – Basados en Censos. Ej. Norma AP-42 recopilación de factores de emisión en contaminantes del aire (EPA).
  42. 42. Factores de Emisión BASADOS EN PROCESOS BASADOS EN CENSOS Caldero de Gas Natural Kg/106 m3 Kg/103 baterias Fabricación de Baterías Kg/ persona/ año Kg/ empleado/ año
  43. 43. Encuestas • Se diseñan cuestionarios para recolectar datos de emisiones. • Las mas eficientes son formas para recolección de datos y cuestionarios. • Las formas pueden servir como documentación de antecedentes. • Pueden ser genéricas o específicas para un tipo de industria o dispositivo.
  44. 44. Encuestas Procesos? Fuentes? Tamaño? Materias Primas? Combustibles? Cantidades Usadas? Chimeneas? Ubicación? Tamaños? Controles? Procesos? Fuentes? Tamaño? MateriasPrimas? Combustibles? CantidadesUsadas? Chimeneas? Ubicación? Tamaños? Controles? Procesos? Fuentes? Tamaño? MateriasPrimas? Combustibles? CantidadesUsadas? Chimeneas? Ubicación? Tamaños? Controles? Procesos? Fuentes? Tamaño? MateriasPrimas? Combustibles? CantidadesUsadas? Chimeneas? Ubicación? Tamaños? Controles? Diseñar Cuestionario Obtener información sobre todas las instalaciones Instalación Industrial N°1 Instalación Industrial N° 2 Instalación Industrial N°3 Completar los cuestionarios para cada fuente puntual de emisión Estimar Emisiones Totales y para cada Fuente Puntual Encuestada
  45. 45. Balance de materiales • Se efectúa a través de un análisis teórico de los componentes de un proceso, a partir del cual se pueden estimar las emisiones de contaminantes a la atmósfera.
  46. 46. Balance de materiales Azufre en el Combustible Emisiones de Dióxido de Azufre Suponer que todo el azufre en el combustible se convierte en Dióxido de Axufre durante el proceso de combustión SO2
  47. 47. Extrapolación • Escalar las emisiones de una fuente de emisiones dada a otra fuente bsándose en un parámetro de escalamiento conocido par ambas fuentes, el cual puede ser: – Cantidad de Producción. – Área. – Número de Empleados.
  48. 48. Extrapolación Producción de Petróleo crudo de la Refinería A Producción de Petróleo crudo de la Refinería B Emisiones de la Refinería A Emisiones de la Refinería B Terrenos agrícolas en el estado A Terrenos agrícolas en el estado B Emisiones de quemas agrícolas en el estado A Emisiones de quemas agrícolas en el estado B
  49. 49. Jerarquías para la Estimación de Emisiones Muestreo en la Fuente Modelación de Emisiones Factores de Emisiones Basadois en Procesos Encuestas Balance de Materiales Factores de Emisiones Basadois en Censos Extrapolación Confianza creciente de Cálculo CostosCrecientes
  50. 50. VIGILANCIA DE LOS EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE EN LA SALUD Y EL AMBIENTE • Existe evidencia real que la contaminación del aire afecta la salud de las personas, animales, daña la vegetación, ensucia y deteriora los materiales, afecta el clima, reduce la visibilidad y la radiación solar, perjudica los procesos de producción, aumenta los riesgos, en general dificulta el disfrute de la vida y de las cosas.
  51. 51. EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA SOBRE LAS PROPIEDADES ATMOSFÉRICAS • Los contaminantes del aire pueden afectar las propiedades atmosféricas de las maneras siguientes: –Reducción de la visibilidad –Formación y precipitación de neblina –Reducción de la radiación solar
  52. 52. EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE SOBRE LOS MATERIALES • Los contaminantes atmosféricos pueden afectar los materiales, ensuciándolos o deteriorando su composición química. Elevadas concentraciones de humo y partículas están asociadas con el ensuciamiento de la ropa y de las estructuras, y partículas ácidas que contengan azufre corroen materiales tales como la pintura, los contactos eléctricos y los tejidos. El ozono es particularmente eficaz en deteriorar el caucho.
  53. 53. EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE SOBRE LA VEGETACIÓN • Los contaminantes conocidos como fitotóxicos son el dióxido de azufre, el nitrato de peroxiacetileno y el etileno. En general, los contaminantes gaseosos penetran en la planta por el estoma, junto con el aire necesario durante el proceso normal de respiración de la planta. Una vez en la hoja de la planta, los contaminantes destruyen la clorofila e interrumpen la fotosíntesis. Los daños pueden variar desde una reducción en la velocidad de crecimiento hasta su muerte por completo.
  54. 54. Alfalfar sin daño por los humos Alfalfar quemado por los humos.
  55. 55. DAÑO EN PLANTA DE PAPA DAÑO EN PLANTA JOVEN DE MAIZ DAÑO EN UNA RAMA DE PACAE
  56. 56. OLIVO SANO OLIVOS QUEMADOS
  57. 57. EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN EN ANIMALES • Los animales domésticos más afectados son el ganado vacuno, animales de corral y pájaros. • El mecanismo de acción de los contaminantes es doble: un determinado número de animales soportan una agresión directa por inhalación de productos tóxicos, por ingerir vegetales impregnados de diferentes contaminantes, pudiendo llegar a influir en su fecundidad o productividad
  58. 58. EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE SOBRE LA SALUD HUMANA • Características de la Exposición: Los principales factores que influyen sobre los efectos tóxicos de un determinado agente sobre un organismo dependen de las características de: – El organismo. – El agente. – La interacción entre ambos, o la forma en que entra el agente tóxico en contacto con el organismo (vía de exposición)
  59. 59. VÍAS DE EXPOSICIÓN HUMANA ORAL DÉRMICA RESPIRACIÓN AUDICIÓN VISION
  60. 60. EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE SOBRE LA SALUD HUMANA Sistema Respiratorio NEUMOCONIOSIS
  61. 61. EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE SOBRE LA SALUD HUMANA • Los contaminantes penetran en el cuerpo humano a través del sistema respiratorio. – Las partículas grandes son filtradas por los pelos del conducto nasal y la tráquea, la otras se precipitan hacia los pulmones. – Otras partículas son interceptadas también por los pelitos finos que tapizan las paredes de todo el sistema respiratorio, ahí son retenidas hacia la garganta, donde son eliminadas por deglución. – La mayoría de las partículas de tamaño superior a 5 micras son eliminadas por el sistema respiratorio superior.
  62. 62. –– Las partículas de radio inferior y mayores a 1Las partículas de radio inferior y mayores a 1 micra, se depositan en las paredes de losmicra, se depositan en las paredes de los bronquios inmediatamente después de labronquios inmediatamente después de la bifurcación del árbol bronquial.bifurcación del árbol bronquial. –– Las partículas de radio inferior a 1 micraLas partículas de radio inferior a 1 micra están influidas por el movimiento brownianoestán influidas por el movimiento browniano (movimiento rápido e irregular causado por(movimiento rápido e irregular causado por las colisiones de la partícula con moléculaslas colisiones de la partícula con moléculas de aire). Cuando las partículas sonde aire). Cuando las partículas son demasiado grandes para sedemasiado grandes para serr afectadas porafectadas por este movimiento y demasiado pequeñaseste movimiento y demasiado pequeñas para ser retenidas en la parte superior delpara ser retenidas en la parte superior del pulmón, pueden penetrar profundamente enpulmón, pueden penetrar profundamente en el pulmónel pulmón..
  63. 63. EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE SOBRE LA SALUD HUMANA • La piel sea una barrera eficaz y la sustancia no penetre. • Se produzca irritación local. • Ocurra sensibilización. • El tóxico pase al torrente sanguíneo DERMIS EPIDERMIS Glándula Sudorípara Cuando una sustancia entra en contacto con la piel puede ocurrir: Característica de vía dérmica
  64. 64. EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE SOBRE LA SALUD HUMANA • Por medio de la vía oral se producen las mayores intoxicaciones de los niños. • Dependiendo del tóxico este puede ser absorbido rápida o lentamente.
  65. 65. Factores que modifican las respuestas a los agentes tóxicos • Factores Dependientes del Receptor. – Estructura Genética. – Estado Nutricional. – Diferencias de Sexo. – Edad. – Estado Emocional.
  66. 66. PARTÍCULAS TOTALES EN SUSPENSIÓN Y PM10 • Su presencia está ligada a incrementos en enfermedades respiratorias y muertes por causa respiratoria. • Disminución de flujos respiratorios máximos. • Aumento en la morbilidad respiratoria en niños. • Incremento en las tasas de consulta de emergencia y hospitalización. • Las PM10 se acumulan en el aparato respiratorio y agravan los problemas de salud como el asma. • Las PM2.5, causan mortalidad prematura.
  67. 67. Efectos de los contaminantes del aire Irritación de mucosas conjuntival y nasal Irritación de mucosas conjuntival y nasal Reducción de diámetro traqueobronquial Reducción de diámetro traqueobronquial Parálisis de ciliosParálisis de cilios Favorece acumulación de secreciones Favorece acumulación de secreciones Aumenta densidad de secreciones Aumenta densidad de secreciones Tos irritativa Disminución del volumen espiratorio forzado Inflamación de la submucosa Tos irritativa Disminución del volumen espiratorio forzado Inflamación de la submucosa
  68. 68. 0 5 10 15 20 0 50 100 150 200 PM10 concentration [ug/m3] variación en porcentaje Daily mortality Hospital admissions Bronchodilator use Symptom exacerbations Relationship of PM10 with different health effect indicators 156.6 16
  69. 69. DIÓXIDO DE AZUFRE • Es irritante para el tracto respiratorio (mucosas de las vías respiratorias superiores) • Provoca broncoconstricción de los tubos bronquiales. • Asociado con MP, se exacerba su toxicidad, generando irritación fuerte en las vías respiratorias. • La exposición crónica puede producir rinofaringitis, fatiga, trastornos del sentido del olfato, bronquitis crónica, tos y expectoración mucosa abundante.
  70. 70. DIÓXIDO DE AZUFRE • Niveles tan bajos como 0.25 ppm, provoca en asmáticos en ejercicio, broncoconstricción sintomática en pocos minutos, aumento de la resistencia de vías aéreas y disminución del volumen de espiración forzada. • A concentraciones de 0.5 ppm, el olor de este gas se vuelve desagradable.
  71. 71. DIÓXIDO DE NITRÓGENO • Produce efectos locales a nivel del tracto respiratorio. • Causa daño a las células pulmonares. • Exposición crónica puede causar cambios irreversibles del tejido pulmonar produciendo una enfisema, fagocitosis y respuesta inmunológica en el pulmón. • Exposición a concentraciones entre 1300 y 3800 ug/m3 en 10 minutos provoca disnea (dificultad para respirar).
  72. 72. DIÓXIDO DE NITRÓGENO • En asmáticos, la exposición a 940 ug/m3 aumenta la sensibilidad a los irritantes. • Exposición prolongada a bajas concentraciones de este contaminante, provoca en los niños el incremento en la frecuencia de enfermedades respiratorias infecciosas, propicia el desarrollo a enfermedades respiratorias crónicas y acelera el envejecimiento al pulmón (efectos adversos en el crecimiento y desarrollo pulmonar).
  73. 73. Efectos en la salud humana por exposición a dióxido de nitrógeno Conce ntració n (ppm) Tiempo de exposición Efecto observado 5 14 hrs. Individuos normales: Incremento de la resistencia de las vías aéreas, aumento de la hiperreactividad bronquial. 2,5 2 hrs. Individuos normales: Incremento de la resistencia de las vías aéreas. 1 2 hrs. Individuos normales: Pequeño cambio en CVP* 0,5-5 3-60 min. Individuos con bronquitis crónica: Incremento de la resistencia de las vías aéreas 0,5 20 min. Individuos asmáticos, con 10 min. De ejercicio moderado: Disminución de FEVI** *CVF:Capacidad vital forzada ** FEV1: Tasa máxima de flujo expiratorio
  74. 74. OZONO • Ocasiona disminución de la función pulmonar ocasionado fundamentalmente por la obstrucción de las vías aéreas. • Produce tos irritativa y dolor retroesternal en la inspiración. • Exposiciones repetidas o prolongadas ocasiona inflamación y lesión pulmonar. • Produce una disminución en el rendimiento atlético. • Ocasiona incremento en la permeabilidad epiteleal de las vías aéreas.
  75. 75. • Produce irritación del aparato respiratorio y en caso de exposición intensa, causa edema pulmonar, hemorragia pulmonar y la muerte. • Concentraciones superiores a 0.10 ppm, origina irritación de los ojos, sequedad e irritación de la garganta y las vías respiratorias altas. • En concentraciones de 0.17 ppm, se presentan cambios en la función pulmonar de niños y personas adultas asmáticas. • A concentraciones mayores de 1 ppm, todas aquellas exposiciones de más de 30 minutos, provocan dolor de cabeza y malestar en general. OZONO
  76. 76. PLOMO • Afecta varios órganos, causa esterilidad y daño neurológico. • Los efectos agudos incluyen irritabilidad, parálisis de nervios motores, anemia, abortos y defectos en el sistema nervioso de los niños (retraso mental, parálisis cerebral) y atrofia del nervio óptico. • Los efectos de exposición prolongada incluyen desarrollo mental restringido y alteración del comportamiento en niños.
  77. 77. PLOMO • En adultos se presentan encefalopatías cuando se tiene 1,2 ug/ml de Pb en sangre. Para niños, el valor está en el rango de 0,8 a 1,0 ug/ml. • Enfermedades que producen un exceso de recambio óseo pueden estar asociadas con elevación de niveles de plomo en sangre, como son en hipertiroidismo y la osteoporosis.
  78. 78. Concentración de plomo en sangre Niños Adultos (µg PBI/dL) Aumenta la funciónl Disminuye la función Muerte Encefalopatía Nefropatía anemia severa Cólicos abdominales Síntesis De hemoglobina Metabolismo de la Vitamina D Velocidad de conducción en los nervios Protoporfirina eritrocitaria Neurotóxico Transferencia placentaria Encefalopatía Anemia franca Esperanza de vida Síntesis de hemoglobina IQ Capacidad auditiva Crecimiento y desarrollo Neuropatía periférica Infertilidad (hombres) Nefropatía Presión sitólica (hombres) Capacidad auditiva Protoporfirina eritrocitaria Hipertensión (?) 150 100 50 40 30 20 10 Aborto y otros efectos reproductivos Función renal ? Efectos de la exposición al plomo
  79. 79. MONÓXIDO DE CARBONO • Las exposiciones a CO pueden ser evaluadas en términos de niveles de carboxihemoglobina en sangre COHb. En individuos sanos, no fumadores su rango de niveles de COHb es de 0.3% - 0.7%. El hecho de que una significativa proporción de la población urbana no fumadora tenga niveles de COHb excesivos, 1.5%, es una evidencia de la amplia exposición a CO ambiental.
  80. 80. Cuando hay de un 15%-35% de COHb, el cuadro clínico se caracteriza por malestar general, cafalea, vértigo, naúsea y vómito, sensación de falta de aire, confusión mental, obnubilaciones, debilidad muscular, impotencia muscular progresiva. A concentraciones de 36%- 70% de COHb, se ha observado disminución progresiva del nivel de conciencia, estado de coma, depresión respiratoria, hipersecreción bronquial, hipotonía o hipertonía muscular, hipotermia y convulsiones. MONÓXIDO DE CARBONO
  81. 81. Cuando la concentración de carboxihemoglobina se encuentra por arriba de 70%, hay profundización del coma y muerte por hipoxia severa o por complicaciones cardiovasculares. Los principales efectos del CO son las alteraciones cardíacas agudas como la angina en personas con enfermedad cardíaca isquémica, incremento de ingresos hospitalarios y muertes por causas relacionadas con períodos de altas concentraciones ambientales de CO. MONÓXIDO DE CARBONO
  82. 82. SULFURO DE HIDRÓGENO A bajas concentraciones (15 a 30 mg/m3) provoca irritación en los ojos. Entre 70 y 140 mg/m3 causa serios daños a los ojos. Entre 450 y 750 mg/m3 se produce edema pulmonar con riesgo de muerte. A concentraciones mayores de 1400 mg/m3, se produce el inmediato colapso con paro respiratorio.
  83. 83. SULFURO DE HIDRÓGENO El umbral del olor está en el rango de 0.01 - 0.03 ppm. El olor fuerte se siente a 20 ppm. Entre 1 y 5 ppm, el olor es moderadamente ofensivo, puede asociarse con las naúseas, lagrimeo, dolores de cabeza o pérdida de sueño con exposiciones prolongadas.
  84. 84. Entre 20 y 50 ppm, se produce irritación ocular (queratoconjuntivitis), trastornos digestivos y pérdida del apetito. A una exposición de 100 ppm, hay irritación ocular y pulmonar, parálisis olfatoria, el olor desaparece. Concentraciones mayores de 500 ppm, ocasionan severos daño a los ojos dentro de un período de 30 minutos, irritación pulmonar severa, inconciencia y muerte en un período de 4 - 8 horas, amnesia durante el período de exposición (caída que pone fuera de combate) SULFURO DE HIDRÓGENO
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