CONTAMINACIÓN ATMOSFERICA

Polución del Aire• La emisión de partículas liquidas, sólidas y gaseosas a la atmosfera,

son el resultado de la polución así como los procesos químicos y físicos que cambian el medio ambiente en el que se encuentran

La polución del aire puede afectar el medio ambiental a nivel:• Local,• Nacional• Regional • Global

Ejemplo:• Los gases que emite una industria que quema carbón a través de las

chimeneas siendo estos: – Dióxido de azufre (SO2) sulfuro de hidrogeno, que causan daños

materiales– Estos ácidos que se forman con las reacciones de los contaminantes y el

vapor de agua existente en el aire, ocasiona otros daños

• Los ácidos pueden reaccionar con otros materiales existentes en la atmosfera y contribuyen a la formación de humo / neblina (smog)

• Estos impactos no están limitados al área local

Efectos de la Contaminación Atmosférica

>Formación de neblina >Lluvia acida>Calentamiento global>Reducción de la capa de ozono

Movilización de los Contaminantes

• Los vientos transportan los contaminantes a grandes distancias ocasionando lluvia acida a regiones nacionales como internacionales

• Algunos de los contaminantes pueden alcanzar grandes alturas donde ellos participan en amplias reacciones que eventualmente causan la destrucción de la capa de ozono sobre la tierra

• La capa de ozono nos protege de los efectos dañinos de los rayos ultravioleta

• Contribuye a incrementar la temperatura en la tierra y este proceso se conoce como calentamiento global.

• El impacto de estos efectos se siente a nivel global

Patrones globales de Viento

CORRIENTES DE TRANSMISIÓNVIENTOS DEL

OESTE

VIENTOS ALISIOS

La atmosfera

• La atmosfera se divide en 4 capas de temperatura constante debido a la diferente absorción de energía solar

• La atmósfera es el resultado de los cambios geológicos que se llevaron a cabo en la evolución de nuestro planeta como parte del sistema solar planetario y de la acción continua de los seres vivos.

• Se define a la atmósfera como la capa gaseosa que rodea la tierra de 400 Km. de grosor que a diferencia del aire es una porción limitada de ella.

O2

TROPOSFERA

500 Km. 1200 OC

[O]>>[O2]O+2, O+, NO2

TERMOSFERA

85 Km.

-2 OC

120 Km. [O]=[O2]

MESOSFERA

50 Km.

10 – 16 Km. -56 OC

ESTRATOSFERA O3,+ Hv (220nm – 330nm) = O2 + O

O2

N2, O2, CO2, N2O15 OC

92 OC

A NIVEL DEL MAR

LA TIERRALA TIERRA

O+2, O+, NO2

LAS REGIONES MÁS IMPORTANTES DE LA ATMÓSFERA

Composición de la Atmosfera

Nitrógeno 78.08% Oxígeno 20.95%

Vapor de Agua 0.1 - 7%

Otros Gases Aprox1%

Argón 0.934% Bióxido de Carbono 0.034%

78.08%20.95%

0.1 - 7% 0.034%1% 0.934%

Fuente: Imagen cortesía de UCAR,

Aire contaminado: Aire con sustancias sólidas, líquidas o gaseosas extrañas a su composición normal o natural. (Seoánez, 1999).

Troposfera• Es la capa de aire

inmediatamente adyacente a la tierra,

• tiene una profundidad de 16 Km., sobre el Ecuador y de 8 Km. en los polos

• Contiene cerca del 75% de la masa total de la atmosfera

• Es el lugar donde ocurren la mayoría de los eventos climáticos.

Estratosfera> Es la capa que se encuentra

sobre la troposfera > Se extiende por casi 50 Km. > La temperatura del aire en

esta es relativamente constante

> Esta zona es de gran importancia para la calidad de nuestro medio ambiente, ya que contienen a la capa de ozono

> La concentración del ozono en la estratósfera es mil veces más que en la troposfera

Mesosfera y termosfera• Estas se encuentran sobre la estratosfera, • hay poco intercambio de materiales • Por lo que no causa daño al ser humano.

• la tierra absorbe el calor del sol, este se transfiere a través del aire, • El aire se expande y sube a la atmosfera, cuando llega al espacio el aire se

enfría, por lo que se hace más denso, regresando de vuelta a la tierra, estas corrientes de transmisión verticales, mezclan los gases en la atmosfera baja y transportan el calor de una área a otra.

• Debido a la rotación de la tierra el aire se mueve horizontalmente sobre la superficie de la tierra. Esta combinación de movimientos de aire crean los patrones de vientos característicos de diferentes partes del mundo

•Las fuentes de contaminación del aire, se clasifican, comúnmente en cuatro categorías:

•Móvil, Fijas, de Área y Naturales.

Fuentes de contaminación del aire

Fijas

de ÁreaMóvil

Naturales

Contaminantes Primarios son aquellos emitidos directamente desde una fuente emisora: SO2, NO, Pb, CO2, CO, algunas PM10, PM2.5,entre otros.

COV+ NOCOV+ NOxx + + hvhv ---> O ---> O3 3 + otros contaminantes+ otros contaminantes

Contaminantes Secundarios son los formados en la atmósfera a través de diversas reacciones

(O3, NO2, algunas PM10, PM2.5, SO4

=, NO3-)

Fuente:http://www.tecnun.es/

Contaminantes Primarios y Contaminantes Secundarios

Monóxido de Carbono (CO)• Sustancia no irritable• Venenosa, no tiene color ni olor• Fácilmente causa la muerte en bajas

concentraciones• El monóxido de carbono inhalado se adhiere a la

hemoglobina en la sangre, reduciendo la capacidad de la sangre de llevar oxigeno a los tejidos del cuerpo, el resultado son:

Dolor de cabezaMareos y eventualmenteAsfixia

El Monóxido de carbono se produce cuando los materiales orgánicos como la gasolina, carbón o madera no se queman por completo

Producido: por la combustión incompleta de combustibles carbonáceosFuentes:

Automóviles 67%Procesos industriales 6%Calefacción residencial 20 %

Efectos: es precursor en la formación de ozono, en la salud humana reduce la capacidad respiratoria aumentando las enfermedades crónicas y causando anemias y en algunas ocasiones angina de pecho.

Monóxido de Carbono (CO) CONT…

• Producido: por la combustión incompleta de combustibles carbonáseos• Fuentes:

– Automóviles 67%

– Procesos industriales 6%

– Calefacción residencial 20 %

• Efectos: es precursor en la formación de ozono, en la salud humana reduce la capacidad respiratoria aumentando las enfermedades crónicas y causando anemias y en algunas ocasiones angina de pecho.

DAÑOS EN LA SALUD

Hidrocarburos• Consiste en un gran grupo de compuestos orgánicos volátiles • La mayor fuente antropogénica emitida a la atmosfera son

evaporaciones de combustibles a base de petróleo y remantes de estos que no se quemaron por completo

• El automóvil es la mayor fuente de hidrocarburos, seguidos por las refinerías y otras industrias

• También existen compuestos orgánicos sintéticos que emiten gases los cuales son: el benceno, tolueno, formaldehído, cloruro de vinilo, fenoles, tricloroetileno

• Al año se tiene 2.5 millones de toneladas métricas por año• Algunos son carcinógenos y contribuyen a otros problemas

relacionados a la salud• El impacto más significativo es el rol que ellos tienen en la

formación de Ozono en la baja atmósfera

Dióxido de Azufre (SO2)• Gas corrosivo sin color, causa irritación respiratoria • Reacciona en atmosfera con el Ozono, vapor de agua y

otros materiales para formar acido sulfúrico (H2SO4)• El H2SO4, es uno de los agentes oxidantes más fuertes

que se conocen, puede causar daños en la construcción y otros materiales

• Se adhiere a otros materiales que viajan por el aire en pequeñas partículas, causando daños al sistema respiratorio, cuando es inhalado causa serios daños en los tejidos.

• La mayor fuente antropogénica de emisiones de SO2 a la atmosfera son combustibles que contienen azufre (carbón, Aceite y procesos industriales)

• Mas del 70 % del SO2 en nuestro Aire de areas urbanas proviene de la quema de carbón de plantas de energía eléctrica.

Fuentes: Quema de combustibles fósiles Procesos industriales Volcanes

EfectosEfectos:: - - VisibilidadVisibilidad - Lluvia ácida- Lluvia ácida - Neblina- Neblina - Corrosión- Corrosión - - Salud HumanaSalud Humana : incremento de mortalidad por : incremento de mortalidad por

hospitalización y enfermedades respiratorias ya que hospitalización y enfermedades respiratorias ya que disminuye la función respiratoriadisminuye la función respiratoria

Partículas• Constituyen la tercera categoría de mayores

contaminantes del aire, estos incluyen: polvo, cenizas, humo, hollín, gotas de contaminantes emitidos al aire o formados en la atmosfera

• Las partículas se caracterizan por tener un tamaño de 0.005 a 100 µm (micras)

• Las partículas que provienen de los vehículos participan en las reacciones fotoquímicas que produce el smog

Fuentes:Procesos industrialesProcesos de combustiónQuema de combustible residencialTránsito de vehículos Conversiones atmosféricas de óxidos de nitrógeno (NOx) y bióxido de azufreFuentes Naturales

sal marinavolcanes

Partículas (cont…)

Efectos: para evaluar los efectos es importante conocer su masa, tamaño, concentración y su composición química

Reducción de la visibilidad.- Las partículas de diámetros entre 0.1 y 1 µm producen la mayor dispersión de la luz en la atmósfera y por lo tanto ocasionan reducciones en la visibilidadNeblumo (smog) o neblinaEnsuciamiento de edificios y otros inmueblesAlteraciones del clima localSalud humana: las partículas se pueden dividir de acuerdo a su tamaño en inhalables y respirables, las primeras son retenidas en las partes superiores de las vías respiratorias mientras que las otras pueden penetrar hasta los alvéolos pulmonares e inclusive a la sangre, en niños y adultos mayores se pueden incrementar los problemas en las vías respiratorias y disminución de la función pulmonar, puede causar silicosis, tuberculosis y cancer..

Partículas (cont…)

Compuestos Orgánicos Volátiles (COV’s)

Producidos: en la quema de combustibles tanto vehiculares como industriales además pueden generarse en algunos proceso industriales y en el uso y aplicación de solventes

Fuentes: las fuentes móviles, fuentes industriales, fuentes de área, fuentes naturales

Efectos: los efectos son diversos dependiendo del tipo de compuesto, pero hay desde los que causan irritación en las vías respiratorias hasta los que causan cáncer

Producido: al quemar combustibles en el aireEl nitrógeno y el oxígeno del aire forman NOxEl nitrógeno orgánico de los combustibles forma oxido nitroso (NOx)

Fuentes: - Fuentes, móviles y estacionariasEfectos:- Neblumo (smog)- Disminución de la visibilidad- Deposición ácida - Formación de ozonoSalud humana: disminución de la función pulmonar

incremento de malestares espiratorios e infecciones

ÓXIDOS DE NITRÓGENO

OXIDANTES FOTOQUÍMICOS - OZONO

Producido: por las reacciones entre COV’s y oxido nitroso (NOx) (precursores) en la atmósfera para formar ozono

Fuentes :Vehículos automotoresProcesos industriales

Efectos: en niños y adultos mayores causa disminución de la función pulmonar inflamando los pulmones, en personas asmáticas aumenta el grado de defunciones .

PLOMOproducido: por la combustión vehicular además en procesos industriales

Fuentes:Combustión de gasolina con plomoFundiciones

Efectos:En niños altera la función neuro-conductual, en adultos aumenta la presión sanguínea y en mujeres puede causar abortos

Lluvia Acida• Los problemas de humo/ neblina (smog) usualmente

afectan a una región limitada • Es un problema basado en las emisiones de la industria y

afecta una gran región en la cual se quedan depositados los ácidos mayormente conocidos como lluvia acida

• Lluvia acida es: lluvia que es más acida que lo normal ya que contiene H2SO4, o HNO3 (acido Nítrico), originándose del dióxido de azufre y oxido nitroso en la atmosfera.

• La acidez puede provenir de ácidos asociados con partículas suspendidas en el aire

• Estos ácidos reaccionan con los materiales de la tierra por deposición (impacto), también las partículas en términos generales vienen incorporadas dentro de las gotas de lluvia

• El termino genérico Lluvia Acida usualmente se describe para todas estas formas de precipitación acida, aunque no haya lluvia involucrada

Efecto INVERNADERO• Cuando el calor es atrapado en la troposfera en un

proceso natural es a lo que llamamos efecto invernadero

• Los gases se acumulan en la troposfera y debido a sus largos tiempos de vida en la atmósfera provocan el calentamiento global de la tierra.

• El principal gas de invernadero es el vapor de agua, responsable del 80% y el restante 20% es producido por otros gases que se encuentran en pequeñas concentraciones y se conocen como gases traza de invernadero.

El Efecto INVERNADERO dentro de un invernaderoEl Efecto INVERNADERO dentro de un invernadero

Luz visible de onda corta entrante

Vidrio que transmite Luz visible de onda corta

El vidrio absorbe y redireccionaLa energía de onda larga

Radiación Infrarrojade onda larga re-emitida

Dióxido de carbono en la atmosfera tiene un efecto contrario al del vidrio en la radiación de calor – del “Efecto Invernadero”

Absorción de energía de luz (y re-emisión) de onda larga

CONTAMINANTES CRITERIO

TÓXICOS DEL AIRE

GASES DE EFECTO INVERNADERO QUE PROVOCAN EL CALENTAMIENTO GLOBAL Y

EL CAMBIO CLIMÁTICO

SUSTANCIAS QUE AGOTAN LA CAPA DE OZONO

ESTRATOSFÉRICO

CO2 CH4 SF6 N2O

HFCs etc.

CO O3 SO2 NO2 PST PM10 PM2.5 Pb

Tolueno, benceno xilenos, metanol, amoniaco, cloro, plomo, cromo, cadmio, etc.

CFCs PFCs HCFCs ...

Clasificación de Contaminantes del Aire

Protocolo de Kioto

• Kioto - Japón, en 1997 se reúnen los lideres mundiales para desarrollar una estrategia para el control de los Dioxidos de carbono y otros gases de efceto nvernadero (metano, oxido nitroso, hidrofluorocarbonos y sulfuro hexafluoruro) a escala global

• La mayoria del consumo de energia esta utilizada por las naciones industrializadas y son ellas las que mas emanan esos gases producto de su misma industrialización

• Las naciones en desarrollo son los que han cumplido con la reducción de estos.

Reducción de la capa de Ozono

• En los años 70 se dieron cuenta los científicos que la posibilidad de que los químicos de la industrialización reducían la capa de ozono y la concentración de esta

• El ozono juega un papel importante en la estratosfera, absorbiendo la mayoría de las radiaciones ultravioleta proveniente del sol.

• El ozono se separa en una molécula de oxigeno y un radical de oxigeno

• O3 + radiación uv = O2 + Ox

• La recombinación de los radicales de oxigeno permite al ozono reestructurarse, haciendo que pueda absorber mas radiación ultravioleta

• O2 + Ox = O3

• El ozono previene que la radiación UV alcance la superficie de la tierra ya que esta puede causar cáncer de piel, mutaciones o cataratas en los seres humanos y otros organismos vivos.

• La reducción de la capa de ozono en la atmosfera resultaría que más radiación llegue a la tierra.

• Se estima que un % de perdida de ozono puede causar un millón extra de cáncer humano por año alrededor del mundo, si no se toman mediad protectivas.

Muestreo y Análisis de los Contaminantes

• Los principales puntos (8) para el monitoreo de la calidad del aire en Tegucigalpa, se seleccionaron de acuerdo al transito de automóviles y personas.

• Los puntos (1999) fueron: El Parque Central, DIAPA, Boulevard CEE, Plaza Miraflores, Colonia Florencia, Boulevard Morazán y la UNAH

• Los principales contaminantes encontrados en los diferentes puntos monitoreados, – Partículas menores de 10 micras (PM10),– Partículas totales suspendidas (PTS), – Y cifras considerables de Dióxido de nitrógeno (NO2)

Comparación Valores EPA /OMS y los del monitoreo de Tegucigalpa

• Valor Aceptado

• Partículas menores de 10 micras (PM10)

50 miligramos/m3 (EPA)

• Partículas totales Suspendidas (PTS)75 miligramo/m3 (EPA)

• Dióxido de Nitrógeno (NO2)

• Ozono (O3)

• Monitoreo Tegucigalpa

• 175 miligramos/m3

• 200 miligramos/m3

• 125 miligramos/m3

• 50 miligramos/m3

Medidas de Mitigación

• Evitar comprar productos como rociadores para limpieza de maquinas, removedores de manchas, desodorantes ambientales y personales e insecticidas en formas de aerosoles porque contienen – Clorofluorocarbonos – Tetracloruro de carbono– Metil cloroformo

Medidas de Mitigación Cont….

• No compre aisladores hechos a base de espuma de poliestireno que contienen CFC´s. Los tipos de material para aislamiento que no contienen CFC´s son el poliestireno expandible, fibra de vidrio, lana mineral, celulosa y perlita.

• No compre extinguidores de incendio que contengan halones y dióxido de carbono, en su lugar adquiere los que utilizan sustancias químicas secas

• Adquiera refrigeradores, congeladores, computadoras y televisores eglógicos, normalmente estos traen impreso el holograma de un planeta azul en el cual se lee la frase “libre de

CFC´s”

Medidas de Mitigación

• Las fugas de los acondicionadores de aire de los automóviles y oficinas son una fuente considerable de las emisiones de CFC´s, asegúrese que le acondicionador de aire de su automóvil o de la oficina no tenga fugas, si necesitan ser recargados, llévelos aun taller que disponga del equipo necesario para recuperar y reciclar los CFC´s.

Medidas de Mitigación Cont….

• Diseños de proceso y productos amigables con el ambiente

• Utilizar sustancias químicas no dañinas al ambiente, ecosistemas y equipo

• En plantas industriales implementar las tecnologías End of pipe (tecnologías al final de la Chimenea o tubo).

Medidas de Mitigación Cont….

• Utilizar automóviles con motores de combustión menos contaminantes. Como vehículos que usan energía solar

• Usar dispositivos de control como el convertidor catalítico de emisiones

Gracias