Agentes contaminantes del aire

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Agentes contaminantes que tienen impacto negativo sobre el medio ambiente y el aire.

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Agentes contaminantes del aire

  1. 1. MODULO IIAGENTES CONTAMINANTES DEL AIRE
  2. 2. Agentes ContaminantesSe denominan Agentes Contaminantesa aquellas sustancias químicas, energíafísica y microorganismos que debido asu concentración en el aire, pueden alterary/o dañar la salud de las personas, dañara los animales, a las plantas y los materiales
  3. 3. Agentes ContaminantesLos Agentes Contaminantes se clasifican en : Agentes Químicos (Polvos, Humos, Neblinas, Nieblas, Gases y Vapores). Agentes Físicos (Ruidos, Iluminación, Radiaciones Ionizantes y no Ionizantes,etc.) Agentes Biológicos (Hongos, Bacterias, Polen, etc.)
  4. 4. Agentes químicos
  5. 5. Agentes Químicos Contaminante Químico, es toda sustancia natural o sintética, que durante la fabricación, anejo,transporte, almacenamiento o uso, puede incorporarse al ambiente en forma de polvo, humo, gas o vapores con efectos perjudiciales para la salud de las personas que entran en contacto con ellas.
  6. 6. Agentes Químicos Características• Concentración : Cantidad del agente contaminante presente en el medio por unidad de volumen o área.• Persistencia : Característica que tiene el contaminante de perdurar en el ambiente.
  7. 7. Características• Bioacumulación : Proceso natural por el cual una sustancia se acumula en los organismos a nivel celular individual, pudiendo alcanzar niveles peligrosos.• Biomagnificación : La carga tóxica de un organismo en un nivel trófico inferior se acumula y se concentra mas aún por un organismo en un nivel trófico superior.
  8. 8. Interacción de Contaminantes• Sinergismo : Aumento de los efectos de un contaminante, a causa de la introducción o presencia de otro (Ej. Partículas y Dióxido de Azufre).• Antagonismo : La presencia de un contaminante reduce parcialmente el efecto del otro.
  9. 9. Expresiones de Concentración de Contaminantes• Un contaminante gaseoso presente en el aire se expresa comúnmente en partes por millón (ppm): 1 volumen de Contam. Gaseoso 1ppm = 106 vol. (Contam. + aire)
  10. 10. EjemploSe toma una muestra de aire en laciudad de Lima, dicha muestra tieneun volumen de 1 metro cúbico. Cualserá la concentración del Dióxido deAzufre (en PPM) si el análisis arrojaun volumen de este contaminante de0.06 cc.
  11. 11. EjemploC= 0.06 cc x 1m3 x 1lt 1m3 1000lt 1000ccC= 0.06 x 106 = 0.06ppm 106
  12. 12. Expresiones de Concentración de Contaminantes• La masa de un contaminante se expresa como: ug/m3 = microgramos metro cúbico
  13. 13. Expresiones de Concentración de Contaminantes• La relación entre ppm y ug/m3, para 1 atm, y 25°C, es la siguiente: ug/m3 = ppm x peso molecular x 103 24.5 Para 1atm y 0°C la constante en el denominador es 22.4
  14. 14. Ejemplo 1• La concentración diaria promedio del SO2 es de 415 ug/m3 a 25 ºC y 1 atm. Cuál es la concentración en ppm? 415 ug/m3 = ppm x 64 x 103 24.5 ppm = 0.159
  15. 15. Ejemplo 2• El gas de escape de un automóvil contiene 1.5% en volumen de CO ¿Cuál será la concentración de CO en mg/m3 a 25ºC y 1 atm.? 1.5 100 X = 15000 ppm X 1000,000 ug/m3 = 15000 (28) x 103 ug/m3 = 17.1 x 106 24.5 mg/m3 = 17100 1 mg = 1000 ug
  16. 16. Ejemplo 3• La concentración del Dióxido de Azufre en el aire es de 0.06 ppm. Cual será dicha concentración expresada en microgramos por metro cúbico (T= 25 °C y P= 1 atm) ug/m3 = 0.06 ppm x (32 + 32) x 103 24.5 C = 156,7 ug/m3
  17. 17. Ejemplo 4• La concentración del Dióxido de Azufre en el aire es de 100 ppb (partes por billón). Cual será dicha concentración expresada en microgramos por metro cúbico (T= 25 °C y P= 1 atm) ug/m3 = 100x10-3 ppm x (32 + 32) x 103 24.5 C = 261,2 ug/m3 1ppm = 1000 ppb
  18. 18. Ejemplo 5• La concentración del Monóxido de Carbono en el aire es de 1 ppm. Cual será dicha concentración expresada en microgramos por metro cúbico (T= 20 °C y P= 1 atm) ug/m3 = 1 ppm x (28) x 103 22.4 C = 1250 ug/m3
  19. 19. Clasificación de Agentes Químicos Los agentes químicos se clasifican de acuerdo a su estado físico en:• Gases y vapores orgánicos e inorgánicos, tales como óxidos de azufre, nitrógeno, hidrocarburos, ácidos, etc.• Partículas sólidas y líquidas en suspensión y sedimentables.
  20. 20. Clasificación de Agentes Químicos De acuerdo a su orígen se clasifican en:• Primarios: son sustancias contaminantes vertidas directamente a la atmósfera desde los focos emisores. No han sufrido ninguna modificación química desde el momento que han salido desde su punto de emisión, ejemplo el monóxido de carbono, óxidos de azufre, etc.
  21. 21. Clasificación de Agentes Químicos• Secundarios: no son vertidos directamente a la atmósfera. Se producen a consecuen- cia de transformaciones y reacciones químicas o fotoquímicas que sufren los contaminantes primarios en la atmósfera. Ejemplo: El Ozono, el peroxiacetilnitrato (PAN), etc.
  22. 22. Principales Contaminantes del Aire Contaminante Simbolo Forma Tipo FísicaMónóxido de Carbono CO gas PrimarioDióxido de Azufre SO2 gas PrimarioDióxido de Nitrógeno NO2 gas Primario y SecundarioOzono O3 gas SecundarioHidrocarburos HC gas PrimarioPartículas PTS, PM10. Sólido, Primario y PM2.5 líquido SecundarioPlomo Pb Sólido primario
  23. 23. Contaminantes del Aire: Contaminantes Sulfurados• Óxido de azufre SO2 : – Gas incoloro, no flamable y no explosivo – Tiene sinergia con las partículas en suspensión. – Resulta de la reacción del azufre o de los materiales que lo contienen con el oxígeno.(minerales sulfurosos, combustibles) – En la combustión de combustibles fósiles la relación SO2/SO3, esta usualmente entre 40:1 a 80:1 S(presente en combustibles) + O2(aire) SO2
  24. 24. Contaminantes del Aire: Contaminantes Sulfurados• Ejemplo: Si se queman 100 kilos de un combustible con 7% de azufre se emitirán 14 kilos de Dióxido de azufre.
  25. 25. Contaminantes del Aire: Contaminantes Sulfurados• Óxido de azufre SO2 : – Se convierte a trióxido de azufre o ácidos sulfúricos y a sus sales mediante procesos fotoquímicos o catalíticos en la atmósfera. El trióxido de azufre forma ácido sulfúrico con la humedad del aire. 2SO2 + O2 (aire) 2 SO3 2SO2 + 2H20 + O2 + M 2H2SO4 + M (Catalitico) SO2 hu SO2* (Fotoquimico) SO2* + 2O2 SO3 + O3 SO3 + H2O H2SO4
  26. 26. Contaminantes del Aire: Contaminantes Sulfurados• Este ácido ataca las construcciones realizadas en piedra caliza y mármol, siendo la reacción:• A su vez, el dióxido de azufre presente en la atmósfera puede atacar directamente al mármol según la reacción:
  27. 27. Contaminantes del Aire: Contaminantes Sulfurados• Óxido de azufre SO2 : – Algunos Óxidos Metálicos oxidan el dióxido de azufre directamente a sulfato, por ejemplo: 4 MgO + 4SO2 3MgSO4 + MgS
  28. 28. Contaminantes del Aire: Contaminantes Sulfurados• Óxido de azufre SO2 : – Produce una sensación gustatoria a concentraciones de 0.3 a 1.0 ppm en el aire. – A concentraciones mayores a 3.0 ppm, el gas tiene un olor acre e irritable.
  29. 29. Contaminantes del Aire: Contaminantes SulfuradosEmisiones de Azufre a Nivel Mundial 750 x 106 ton.100 x 106 ton.
  30. 30. Contaminantes del Aire: Contaminantes Sulfurados• Sulfuro de hidrógeno H2S: – Es un gas a temperatura ambiente, incoloro y de olor desagradable (huevos podridos). – Se encuentra en concentraciones casi despreciables en la atmósfera. – Las principales fuentes productoras de H2S son las refinerías de petróleo, fabricas de conservas y harina de pescado, etc. – Es susceptible a reaccionar y a transformarse en otros compuestos sulfurados como los mercaptanos u otros sulfuros.
  31. 31. Contaminantes del Aire: Contaminantes Carbonados• Monóxido de Carbono CO : – Es un gas incoloro, inodoro e insípido, es combustible, más ligero que el aire. – Es un subproducto de la combustión de compuestos orgánicos, generalmente hidrocarburos, en condiciones de escazes de oxígeno. CxHy + ½ Y O2 (del aire) XCO + ½ Y H2O
  32. 32. Contaminantes del Aire: Contaminantes Carbonados• Monóxido de Carbono CO : – También se genera por la disociación de CO2 a altas temperaturas (>1700 ºC). Así como a través de reacciones a altas temperaturas entre el CO2 y los compuestos del carbono. CO2 CO + O CO2 + C 2CO
  33. 33. Contaminantes del Aire: Contaminantes Carbonados• Monóxido de Carbono CO : – Tiene una toxicidad alta ya que presenta gran afinidad por la hemoglobina de la sangre. – Su difusión en la atmósfera es muy rápida, por lo que las concentraciones elevadas son de una duración muy corta. – La conversión de CO a CO2 en la atmósfera es lenta y tarda de dos a cinco meses.
  34. 34. Contaminantes del Aire: Contaminantes Carbonados• Monóxido de Carbono CO : Industrial y Emisiones Energía antropogenias 2% anuales : 350 x 106 ton. Residencial y Transporte Comercial 59% 39%
  35. 35. Contaminantes del Aire: Contaminantes Carbonados• Monóxido de Carbono CO : La contaminación en el aire, representada en rojo, avanza por la Tierra. Esta imagen fue tomada el 23 de marzo de 2000, por el observatorio orbital Terra.
  36. 36. Contaminantes del Aire: Contaminantes Carbonados• Monóxido de Carbono CO : 29 de julio de 2000 3 de octubre de 2000
  37. 37. Contaminantes del Aire: Contaminantes Carbonados• Dióxido de Carbono CO2 – Es un gas incoloro e inodoro más denso que el aire. – Se forma en la combustión de cualquier sustancia que contenga carbono. CxHy + ½ Y O2 (del aire) XCO2 + ½ Y H2O
  38. 38. Contaminantes del Aire: Contaminantes Carbonados• Dióxido de Carbono CO2 – Puede producir asfixia por desplazamiento del oxígeno atmosférico. – La concentración ambiental está ligada a la fotosíntesis y ejerce una acción sobre la temperatura media de la atmósfera por absorción de determinadas radiaciones solares (efecto invernadero).
  39. 39. Contaminantes del Aire: Contaminantes Carbonados• Hidrocarburos HC : – Se definen quimicamente como compuestos de carbono e hidrógeno. – Provienen principalmente de la combustión incompleta , así como de la evaporación de los derivados del petróleo. – Su presencia en el aire permite la generación de contaminantes secundarios como los NOx y el Ozono.
  40. 40. Contaminantes del Aire: Contaminantes Carbonados• Hidrocarburos HC : – Como subproducto de la combustión de carburantes también aparece un polvo que contiene alquitranes en su composición; estos alquitranes son altamente peligrosos ya que vienen acompañados de sustancias cancerígenas del tipo benzopirenos.
  41. 41. Contaminantes del Aire: Contaminantes Carbonados• Hidrocarburos HC : – Las emisiones naturales de los HCs provienen de la descomposición anaeróbica de las plantas en pantanos y marismas (desembocadura de ríos en el mar), la filtración de gas natural y de yacimientos petrolíferos y las emisiones de los árboles.
  42. 42. Contaminantes del Aire: Contaminantes Carbonados• Aldehídos : – Provienen de la quema de combustibles así como de la oxidación de otros hidrocarburos en la atmósfera. – Los mas importantes son el formaldehído y la acroleína.
  43. 43. Contaminantes del Aire: Contaminantes Nitrogenados• Óxidos de Nitrógeno : – Los óxidos de nitrógeno ( NO y NO2) se forman naturalmente en la atmósfera por combinación a altas temperaturas del oxígeno y el nitrógeno. (Erupciones volcánicas, tormentas) N2 + O2 (del aire) 2NO 2NO + O2 (del aire) 2NO2
  44. 44. Contaminantes del Aire: Contaminantes Nitrogenados• Óxidos de Nitrógeno : – Las grandes emisiones de óxidos de nitrógeno provocadas por el hombre provienen de los motores de combustión interna de los automóviles y de las grandes centrales térmicas. – El NO2 absorbe la luz visible y a una concentración de 0.25 ppm causará apreciable reducción de la visibilidad.
  45. 45. Contaminantes del Aire: Contaminantes Nitrogenados• Óxidos de Nitrógeno : – El NO2 puede reaccionar con la humedad presente en la atmósfera para formar ácido nítrico. 2NO + O2 2NO2 2NO2 N2O4 N2O4 + H2O HNO3 + HNO2 2HNO2 NO + NO2 + H2O 3NO2 + H2O 2HNO3 + NO
  46. 46. Contaminantes del Aire: Contaminantes Carbonados• Óxidos de Nitrógeno : Otros Emisiones 5% antropogenias anuales : 93 x 106 ton. Generación de Energía 32% Transporte 43% Residencial y Comercial Industrial 8% 12%
  47. 47. Contaminantes del Aire: Contaminantes Nitrogenados• Amoníaco NH3: – Es un gas incoloro, se reconoce por su olor característico. – Las concentraciones habituales en la atmósfera son muy pequeñas. – Su orígen natural se da en las putrefacciones de los organismos. – Se produce principalmente en las fábricas de fertilizantes. – Su presencia en el aire puede catalizar la conversión de SO3 a ácido sulfúrico.
  48. 48. Contaminantes del Aire: Contaminantes Nitrogenados• Nitratos de Peracilo : – Los nitratos de peracilo más conocidos son los nitratos de peracetilo (PAN), los de perpropionilo (PPN) y los de perbutirilo (PBN). – Son compuestos inestables y explosivos en altas concentraciones. – Provocan irritaciones en los ojos en condiciones de fuerte polución (1mg/m3) y son los principales responsables de los efectos nocivos sobre la vegetación del smog oxidante.
  49. 49. Contaminantes del Aire: OZONO• Se genera en el ambiente como resultado de diversas reacciones fotoquímicas en las que participan el dióxido de nitrógeno, el oxígeno y la luz ultravioleta (luz UV) NO2 + Luz UV NO + O* O* + O2 O3 NO + O3 NO2 + O2
  50. 50. Contaminantes del Aire: OZONO• Es una forma alotrópica del oxígeno en condiciones normales• Es un gas de color azulado y de olor picante.• En condiciones de fuerte insolación y de smog oxidante, su concentración aumenta.• Las concentraciones a nivel del suelo son muy pequeñas (40 – 60 ug/m3)• Su origen es Artificial por descargas eléctricas, radiaciones X, radiaciones UVA y arcos voltaicos
  51. 51. Contaminantes del Aire: Metales Pesados• Distintos metales han sido detectados en concentraciones pequeñas en la atmósfera. Los más abundantes son, aluminio, plomo y hierro. En proporciones más pequeñas se encuentran vanadio, magnesio, cobre, cromo y manganeso.
  52. 52. CONTAMINANTES PELIGROSOS DEL AIRE• Los contaminantes peligrosos son compuestos cancerígenos que pueden causar efectos serios e irreversibles en la salud.• Se tiene al asbesto, cloruro de vinilo, benceno, arsénico, berilio, mercurio, radón y radionucleidos diferentes al radón
  53. 53. Deposición Ácida
  54. 54. Zonas del planeta con más lluvia ácida
  55. 55. Agentes Físicos
  56. 56. AGENTES FÍSICOSSon debidos a distintas formas de energía física quealteran el ambiente.Los más importantes son: • El ruido • Las radiaciones • Las vibraciones • las condiciones termohigrométricas
  57. 57. RuidoSe define al ruido es un sonido desagradable, cuyasintensidades pueden determinar riesgos para lasalud de las personas.El sonido se define como la energía resultante deun cuerpo o superficie en vibración, lo cualproduce una variación de presión y se transmite enforma de ondas en todas las direcciones hasta ciertadistancia.
  58. 58. Características del sonido• Frecuencia: periodicidad con que se repite una oscilación. Su unidad es el Hz (hertz) o ciclos por segundo. Las frecuencias agudas o más altas son más perjudiciales que las graves. El campo audible humano varía entre los 20 Hz y 16 KHz, las mas audibles e encuentran entre 1KHz y 5KHz.• Intensidad: es una unidad de presión sonora con la que se pueden clasificar los sonidos en fuertes o débiles. Su unidad de medida es el decibelio (dB)
  59. 59. Representación de las Ondas de Sonido SIRENA COMPRESORREPRESENTACIÓN DE UN SONIDO REPRESENTACIÓN DE UN SONIDOAGUDO (ALTA FRECUENCIA) GRAVE (BAJA FRECUENCIA)
  60. 60. Oído Martillo Caracol Yunque Estribo Tímpano NervioPabellón AuditivoAuditivo Conducto Órgano de Corti Auditivo Trompa de Eustaquio OIDO OIDO OIDO EXTERNO MEDIO INTERNO
  61. 61. RUIDO
  62. 62. RUIDO
  63. 63. RadiacionesLas hay de dos tipos:• Radiaciones ionizantes• Radiaciones no- ionizantes.
  64. 64. Radiaciones IonizantesSon un conjunto de ondas electromagnéticas que secaracterizan por su capacidad de arrancar electrones de lasórbitas de los átomos sobre los que inciden.Cuanto mayor sea la energía o intensidad de la radiación,mayor será el número de electrones que desplaza, y por lotanto, mayor daño causará a las células del organismo.Las radiaciones ionizantes pueden producir dañosinmediatos a más largo plazo (cáncer y efectos genéticosen futuras generaciones).En el ambiente industrial son de importancia las siguientesradiaciones: rayos X, alfa, beta, gamma y neutrones.
  65. 65. Radiaciones Ionizantes
  66. 66. Radiaciones no-ionizantesSon un conjunto de ondas electromagnéticas incapaces decausar fenómenos de ionización (desplazamiento de loselectrones de las órbitas de los átomos).Dentro de este grupo se encuentran las microondas,infrarrojos, ultravioletas, láser.Los daños que pueden causar al organismo son:• aumento de la temperatura corporal,• quemaduras,• efectos sobre diversos órganos como el ojo, sistema digestivo, glándulas internas,• alteraciones del sistema nervioso central y del ritmo cardiaco.
  67. 67. Radiaciones Electromagnéticas IONIZANTESFRECUENCIAS RAYOS CÓSMICOS ALTAS RAYOS GAMMA γ RAYOS X ULTRAVIOLETAS NO IONIZANTESFRECUENCIAS VISIBLE MEDIAS INFRARROJO RADAR MICROONDAS F.M. T.V.FRECUENCIAS BAJAS ONDAS DE RADIO
  68. 68. Las vibracionesUna vibración se puede definir como laoscilación de partículas alrededor de un puntoen un medio físico cualquiera (aire, agua, etc.).Los efectos de cualquier vibración debenentenderse como consecuencia de unatransferencia de energía al cuerpo humano queactúa como receptor de energía mecánica.
  69. 69. Clasificación de las vibraciones según los efectos que tienen sobre el organismo• Vibraciones de muy baja frecuencia, inferiores a 2 Hz.• Vibraciones de baja frecuencia, de 2 a 20 Hz.• Vibraciones de alta frecuencia, de 20 a 1.000 Hz.
  70. 70. Vibraciones de muy baja y baja frecuenciaLas vibraciones de muy baja frecuencia hacen sentirsu efecto en el aparato vestibular del oído, la de bajafrecuencia afectan al sistema nervioso.Este tipo de vibraciones están presentes enmáquinas en movimiento, por ejemplo autobuses,aviones.Su efecto se puede ver incrementado según el tipode actividad, por ejemplo, leer en un coche enmarcha.
  71. 71. Vibraciones de alta frecuenciaLas vibraciones de alta frecuencia entran en la gama delas frecuencias audibles para el oído humano, y puedenprovocar lesiones duraderas.Aquí se encuentran las frecuencias de la mayor partede herramientas vibrantes.
  72. 72. Vibraciones • Efecto en oído interno BAJAS • Retardo en tiempos deFRECUENCIAS reacción • Problemas en las articulaciones ALTAS • Problemas vasomotoresFRECUENCIAS • Problemas en brazos y piernas
  73. 73. Condiciones termohigrométricasLa temperatura del cuerpo humano debe mantenerse dentro de ciertos límites.El organismo dispone de mecanismos de autorregulación térmica.
  74. 74. Temperaturas bajas (I)Cuando el calor cedido al medio ambiente es superior alcalor recibido o producido por el metabolismo del cuerpoy el del trabajo, el organismo tiende a enfriarse.Para evitar esta hipotermia (descenso de la temperaturadel cuerpo), el cuerpo pone en marcha diversosmecanismos:• disminución de la circulación sanguínea,• cierre de las glándulas del sudor,• tiritera,• transformación de las grasas almacenadas.
  75. 75. Temperaturas bajas (II)Las consecuencias de la hipotermia son:• malestar general,• disminución de la destreza manual,• congelación de los miembros,• la muerte se produce, cuando la temperatura interior del cuerpo es inferior a 28ºC, por fallo cardiaco.
  76. 76. Temperaturas altas (I)Cuando el calor cedido por el organismo al medioambiente es inferior al calor recibido o producido por elmetabolismo total (el cuerpo + el del trabajo), elorganismo tiende a aumentar su temperatura.Para evitar esta hipertermia (aumento de la temperaturadel cuerpo), se pone en marcha diversos mecanismos:• aumento de la circulación sanguínea,• apertura de las glándulas del sudoríparas,• vasodilatación sanguínea.
  77. 77. Temperaturas altas (II)Las consecuencias de la hipertermia son:• fatiga,• agotamiento,• calambres• y golpe de calor, en el cual se produce un cese brusco en la sudoración y la temperatura del cuerpo aumenta rápidamente, si no se efectúa un tratamiento rápido y adecuado para rebajarla puede producirse la muerte.
  78. 78. Agentes biológicos
  79. 79. Agentes biológicos CARACTERÍSTICAS• Los agentes biológicos son seres vivos microscópicos de naturaleza diversa (bacterias, virus, hongos y parásitos) que pueden estar presentes en el ambiente, siendo capaces de producir efectos adversos (procesos infecciosos, tóxicos o alérgicos) para la salud de la población.
  80. 80. Agentes biológicos CARACTERÍSTICAS• Microorganismos.• Efectos negativos en la salud de las personas.• Efectos negativos en los productos y procesos.• No son percibidos por el hombre, sino por sus efectos.
  81. 81. Agentes biológicos CARACTERÍSTICAS• Tamaño 10 nanómetros a 10 micrómetros.• Omnipresentes en la naturaleza.• Adaptación al ambiente.• Resistencia adquirida. E l ió
  82. 82. Agentes biológicos CARACTERÍSTICAS• Aeróbicos y anaeróbicos• Adaptación al ambiente.• Resistentes al frío.• Reproducción rápida• Pueden quedar suspendidos en el aire.
  83. 83. Agentes biológicos CLASIFICACIÓN• BACTERIAS.• HONGOS.• RICKETTSIAS.• VIRUS.• GUSANOS Y PARÁSITOS.
  84. 84. Agentes biológicosA nivel industrial este tipode riesgo se presenta enaquellas actividadesindustriales que manipulananimales o vegetales y susderivados (hospitales,laboratorios farmacéuticos,agricultura, ganadería,tratamiento de pieles, ...)

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