Contaminación atmosferica (3).pptx

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Contaminación atmosférica

Kiara Carrillo CambroneroLeidy Fonseca Rojas

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Contaminante atmosférico

Cualquier sustancia presente en el aire en concentraciones por sobre su nivel normal tal que produce efectos medibles en personas, animales, vegetación o materiales.



SISTEMA DE CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

Emisores • Fuentes naturales y Antropogénicas• Fuentes puntuales, extendidas, móviles• Tasas de emisión• Técnicas de control



− FUENTE DE EMISION: es toda actividad, proceso u operación, realizado por los seres humanos, o con su intervención, susceptible de emitir contaminantes al aire.

− FUENTE FIJA: es la fuente de emisión situada en un lugar determinado e inamovible, aún cuando la descarga de contaminantes se produzca en forma dispersa.

− FUENTE FIJA PUNTUAL: es la fuente fija que emite contaminantes al aire por ductos o chimeneas.



− FUENTE FIJA DISPERSA O DIFUSA: es aquélla en que los focos de emisión de una fuente fija se dispersan en un área, por razón del desplazamiento de la acción causante de la emisión, como en el caso de las quemas abiertas controladas en zonas rurales.

− FUENTE MOVIL: es la fuente de emisión que, por razón de su uso o propósito, es susceptible de desplazarse, como los automotores o vehículos de transporte a motor de cualquier naturaleza.




Atmósfera

• Procesos de transporte y dispersión• Transformaciones físicas y químicas de

contaminantes • Interacción con radiación solar• Deposición húmeda y seca




Receptores

• Efectos de concentraciones observadas• Salud humana, efectos sobre vegetación,

materiales




Control

• Normas de calidad del aire• Normas de emisión• Gestión de episodios• Planes de descontaminación



LOS CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS

PRIMARIOS: se emiten directamente a la atmósfera.

SECUNDARIOS: se forman mediante procesos químicos atmosféricos que actúan sobre los contaminantes primarios o sobre especies no contaminantes en la atmósfera.



CONTAMINANTES PRIMARIOS

a) Partículas

b) Compuestos de azufre

c) Compuestos orgánicos

d) Óxidos de nitrógeno

e) Óxidos de carbono

f) Compuestos halogenados y derivados

g) Metales pesados

h) Olores



CONTAMINANTES SECUNDARIOS

a) Trióxido de azufre(SO3)

b) Trióxido de nitrógeno (NO3)

c) Ácido sulfúrico (H2SO4)

d) Ácido nítrico (HNO3)

e) Nitratos de peroxiacetilo (PAN)

f) Aldehidos (CHO)



TIPO DE CONTAMINANTE

SALUD VEGETACIÓN MATERIALES

Partículas

Irritación de las membranas internas en las vías respiratorias.

Disminución de la capacidad respiratoria.

Obstrucción de los estomas (poros de la planta).

Reducción de la fotosíntesis.

Necrosis y caída de las hojas.

Erosión por abrasión en edificios.

Deposición sobre edificios.

Compuestos de azufre

El SO2 produce irritación en las mucosas y ojos.

El H2S produce malos olores.

El SO2 produce pérdida de color en las hojas y necrosis.

Reduce el crecimiento y rendimiento de vegetales.

El SO2 provoca la demolición de piedra calcárea. En el papel provoca que se ponga amarillento. Provoca la pérdida de la flexibilidad y resistencia del cuero.

Provoca corrosión en los metales.

PRINCIPALES EFECTOS



Compuestos orgánicos

Producen irritación de ojos y vías respiratorias.

PCB y dioxinas alteran el sistema reproductor.

Las dioxinas poseen efectos cancerígenos.

Óxidos de nitrógeno

El NO2 produce enfermedades de tipo respiratorio y agrava los procesos asmáticos.

Es tóxico para algunas especies.

Irritaciones de garganta y dolores de cabeza.

El NO2 anula el crecimiento de algunos vegetales (tomates, judías...)

El NO2 produce la pérdida del color en tejidos y ropa.

PRINCIPALES EFECTOSTIPO DE

CONTAMINANTESALUD VEGETACIÓN MATERIALES



PRINCIPALES EFECTOS



Óxidos de carbono

El CO es tóxico, interfiere en el transporte de oxígeno a las células.

Compuestos halogenados

El cloro es tóxico y provoca irritaciones en las mucosas.

El HF se acumula en los huesos.

El HF se acumula en la hierba, pasando al resto de las cadenas tróficas.

El HF provoca la pérdida del color de las hojas.

AlehidosIrritación de mucosas oculares



PRINCIPALES EFECTOS



Metales pesados

El plomo produce insuficiencia respiratoria, alteraciones neurológicas y renales.

El cadmio ocasiona problemas respiratorios y cardiovasculares.

El mercurio produce daños en el sistema nervioso central y riñones.

Oxidantes fotoquímicos: Ozono

Por su alta capacidad oxidante provoca irritaciones en nariz y garganta.

Produce fatiga y falta de coordinación.

El O3 y los PAM producen manchas blancas en la vegetación.

Producen desintegración del caucho y corrosión de metales.



DISPOSICION ÁCIDA o LLUVIA ÁCIDA

Atmósfera

Reacciones químicas complejas

Ácido nítricoÁcido sulfúrico

Óxidos de nitrógenoÓxidos de azufre




Algunas de esas partículas ácidas desaparecen por gravedad o por impacto contra el suelo, edificios, plantas, entre otros: es la llamada precipitación seca. Otras, permanecen en la atmósfera, se combinan con la humedad de las nubes y caen con la lluvia, la nieve y el rocío: es la lluvia ácida.



RESPONSABLES DE LA LLUVIA ÁCIDA

• Industrias grandes y pequeñas

• Centrales térmicas y eléctricas

• Usuarios del petróleo

• Casas donde se combustiona carbón



POTENCIAL DE HIDROGENO DE LA LLUVIA ÁCIDA

La lluvia normal es ligeramente ácida, por llevar ácido carbónico (dióxido de carbono + agua). Su pH suele estar entre 5 y 6. En las zonas con la atmósfera contaminada por estas sustancias acidificantes, la lluvia tiene valores de pH de hasta 4 o 3 y, en algunas zonas en que la niebla es ácida, el pH puede llegar a ser de 2,3, similar al del zumo de limón o al del vinagre.



EFECTOS DE LA LLUVIA ÁCIDA

En lagos y corrientes de aguas: • Muerte de crustáceos, insectos acuáticos,

moluscos y la desaparición del fitoplancton.• Alteración de reproducción de los animales

acuáticos. • En terrenos de roca no caliza, pobres en

cationes, los lagos y ríos se ven mucho más afectados por una deposición ácida que no puede ser neutralizada por la composición del suelo.




En el suelo, la acidez penetra en la tierra y afecta las raíces de los árboles, al tiempo que sus hojas se ven afectadas también directamente por las gotas de lluvia que reciben.




En el ser humano se da un incremento de las afecciones respiratorias y de los casos de cáncer.Debilita todo el organismo, eso provoca una disminución de las defensas y una mayor disposición a contraer enfermedades. Los más afectados son los niños, las personas mayores, las mujeres embarazadas y los aquejados de dolencias crónicas como corazón, circulación y asma




Otro efecto es la corrosión de metales y construcciones. Muchos edificios y obras de arte situadas a la intemperie se están deteriorando decenas de veces más aprisa que lo que lo hacían antes de la industrialización y esto sucede por la contaminación atmosférica, especialmente por la deposición ácida.



EFECTO INVERNADERO

Fenómeno por el cual determinados gases, que son componentes de la atmósfera planetaria, retienen parte de la energía que el suelo emite por haber sido calentado por la radiación solar y la reemiten de nuevo a la superficie terrestre.



EFECTO INVERNADERO

Se debe diferenciar entre el efecto invernadero natural del originado por las actividades de los hombres.El efecto invernadero es esencial para la vida del planeta: sin CO2 ni vapor de agua la temperatura media de la Tierra sería unos 33°C menos, del orden de 18°C bajo cero, lo que haría inviable la vida.



EFECTO INVERNADERO

Actualmente el CO2 presente en la atmósfera está creciendo de modo no natural por las actividades humanas.En equilibrio, la cantidad de radiación solar entrante en la atmósfera debe ser igual a la radiación solar reflejada saliente más la radiación infrarroja térmica saliente.



EFECTO INVERNADERO

Los gases invernadero permanecen activos en la atmósfera mucho tiempo. Los gases que se emiten hoy permanecerán durante muchas generaciones produciendo el efecto invernadero. Del CO2 emitido a la atmósfera: el 50% tardará 30 años en desaparecer, un 30% permanecerá varios siglos y el 20% restante durará varios millares de años.



CONSECUENCIAS DEL EFECTO INVERNADERO

- Aumento de la temperatura media del planeta.- Aumento de sequías en unas zonas e inundaciones en otras.- Mayor frecuencia de formación de huracanes.- Progresivo deshielo de los casquetes polares, con la consiguiente subida de los niveles de los océanos.- Incremento de las precipitaciones a nivel planetario pero lloverá menos días y más torrencialmente.- Aumento de la cantidad de días calurosos, traducido en olas de calor.



ESTÁNDARES DE EMISIONES DE ORIGEN INDUSTRIAL

MINISTERIO DEL MEDIO AMBIENTE Por el cual se reglamentan, parcialmente, la Ley 23 de 1973, - Ley 2811 de 1974, la Ley 9 de 1979; y la Ley 99 de 1993, en relación con la prevención y control de la contaminación atmosférica y la protección de la calidad del aire.

OBJETIVODefinir el marco de las acciones y los mecanismos administrativos de que disponen las autoridades ambientales para mejorar y preservar la calidad del aire, y evitar y reducir el deterioro del medio ambiente, los recursos naturales renovables y la salud humana ocasionados por la emisión de contaminantes químicos y físicos al aire; a fin de mejorar la calidad de vida de la población y procurar su bienestar bajo el principio del desarrollo sostenible.



Artículo 4°.- Los Estándares primarios de calidad del aire consideran los niveles de concentración máxima de los siguientes contaminantes del aire:

a) Dióxido de Azufre (SO2)b) Material Particulado con diámetro menor o igual a 10 micrómetros (PM-10) c) Monóxido de Carbono (C0) d) Dióxido de Nitrógeno (NO 2) e) Ozono (03) f) Plomo (Pb) g) Sulfuro de Hidrógeno (H2S)




Deberá realizarse el monitoreo periódico del Material Particulado con diámetro menor o igual a 2.5 micrómetros.Asimismo, deberán realizarse estudios semestrales de especiación del PM10 para determinar su composición química, enfocando el estudio en partículas de carbono, nitratos, sulfatos y metales pesados.

Al menos cada dos años se realizará una evaluación de las redes de monitoreo.

PARA ESTABLECER LOS LIMITES PERMISIBLES DECONTAMINANTES




Parámetro Período

Criterio

Valor límite (ug/Nm^3) Observaciones

Dióxido de azufre (SO2)anual 80 Media aritmética anual

24 h 365 No debe excederse más de una vez al año

PM 10anual 50 Media aritmética anual

24 h 150 No debe excederse más de 3 veces al año

Monóxido de carbono (CO).8 h 10000 Promedio móvil

1 h 30000 No debe excederse más de 1 vez al año

Dióxido de nitrogeno (NO2)anual 100 Promedio aritmético anual


Ozono (O3) 8 h 120 No debe excederse más de 24 veces al año

Plomo (Pb) anual 0,5 Promedio aritmético de los valores mensuales.

mensual 1,5 No debe excederse más de 4 veces al año

Sulfuro de Hidrógeno (H2S) 24 h (por definir en el futuro)

Valores transitorios

Dióxido de azufre (SO2) anual 100 Promedio anual

PM 10 anual 80 Promedio anual


Dióxido de nitrogeno (NO2) 1 h 150 No debe excederse más de 24 veces al año

Ozono (O3) 8 h 260 No debe excederse más de 24 veces al año

Plomo (Pb) anual 1 anual



METEOROLOGÍA DE LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

La importancia de las condiciones meteorológicas en el grado de contaminación atmosférica se reconoce observando las variaciones de la calidad del aire en una zona determinada de unos días a otros.



METEOROLOGÍA DE LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

Las principales variables meteorológicas a considerar por su influencia sobre la calidad del aire son:

a) Transporte convectivo horizontal, que depende de las velocidades y direcciones del viento.

b) Transporte convectivo vertical, que depende de la estabilidad atmosférica y del fenómeno de la inversión térmica de las capas de la atmósfera.



Capacidad de difusión vertical de contaminantes

3 clases de estabilidad atmosférica en el estrato de aire:

a) Estable: si la temperatura desciende con la altura bastante menos de un grado cada 100 metros.

b) Inestable: si la temperatura desciende con la altura más de un grado cada 100 metros de altura.

c) Indiferente o nula: cuando coinciden la variación de temperatura del estrato con el gradiente vertical adiabático.



Consecuencias del cambio climático:

Se estudian en modelos de proyecciones realizados por varios institutos meteorológicos.

• En los próximos veinte años las proyecciones señalan un calentamiento de 0,2 °C por decenio.

• Las proyecciones muestran la contracción de la superficie de hielos y de nieve. En algunas proyecciones los hielos de la región ártica prácticamente desaparecerán a finales del presente siglo. Esta contracción del manto de hielo producirá un aumento del nivel del mar de hasta 4–6 m.

• Disminuirán los recursos hídricos de regiones secas debido a las menores precipitaciones de lluvia



Consecuencias del cambio climático:

• Habrá impactos en los ecosistemas de tundra, bosques boreales y regiones montañosas por su sensibilidad al incremento de temperatura.

• Se verá afectada la agricultura en latitudes medias, debido a la disminución de agua.

• La emisión de carbono antropógeno desde 1750 está acidificando el océano, cuyo pH ha disminuido 0,1. Las proyecciones estiman una reducción del pH del océano entre 0,14 y 0,35 en este siglo. Esta acidificación progresiva de los océanos tendrá efectos negativos sobre los organismos marinos que producen caparazón.



DISPERSION ATMOSFERICA

Un contaminante emitido a la atmósfera es transportado en la dirección del viento predominante y dispersado por movimientos de aire perpendiculares al viento así como por turbulencia.

La predicción de la concentración de dicha sustancia en la zona que rodea al punto de emisión es un tema de gran interés en contaminación atmosférica.



DISPERSION ATMOSFERICA

La dispersión de los contaminantes depende de factores tales como:

• Naturaleza física y química de los efluentes.

• Condiciones meteorológicas del ambiente.

• Localización de la chimenea respecto al movimiento

del aire y la naturaleza del terreno que se encuentra

en la dirección del viento que viene de la chimenea.

• Grado de turbulencia en la atmósfera.



MODELO DE DISPERSION ATMOSFERICA

Es una expresión matemática que relaciona a la emisión de un material a la atmósfera con la concentración de dicho material en el ambiente; esto significa que su objetivo es estimar la concentración del contaminante en un punto particular del receptor, los cálculos necesarios requieren de información básica de la fuente del contaminante y de condiciones meteorológicas.



DESTRUCCION DE LA CAPA DE OZONO

El ozono es una forma de oxígeno cuya molécula tiene tres átomos.Las radiaciones ultravioletas del sol descomponen las moléculas de oxígeno en átomos que entonces se combinan con otras moléculas de oxígeno para formar el ozono.El ozono se encuentra disperso por toda la atmósfera, pero la capa de ozono es una parte de la atmósfera (estratósfera) donde la concentración de ozono es mayor que en otras capas.




El llamado "agujero de ozono" no es en realidad un espacio de la atmósfera donde el ozono no existe; es un espacio donde los niveles de ozono se encuentran realmente muy bajos. De manera natural, se debería tener un promedio de 300 unidades Dobson (medida de la concentración de ozono y equivale al número de moléculas de ozono que se deberían tener para obtener una capa de 0,01mm de ozono puro a 0ºC y 1atm de presión).



CAUSA DE LA DESTRUCCION DE LA CAPA DE OZONO

La causa principal son los compuestos llamados CFC (clorofluorocarbonos). Utilizados en aerosoles, desodorantes, insecticidas, espumas plásticas, lacas, gas de refrigeradoras y gases para el aire acondicionado.




Otra sustancia que destruye mucho más ozono, son los halones, formados por Br, F y C. Utilizados en extintores.Los Hidroclorofluorocarburos (HCFC), utilizados como sustitutos de los CFC, son menos dañinos para el ozono al tener una vida media más corta y liberar menos átomos de Cl.

Halón 1301 Halón 1211




Bromuro de metilo (CH3Br) es 60 veces más destructor del ozono que el cloro, se usa para preparar los campos de golf, esterilizándolos antes de replantar. Tetracloruro de carbono (CCl4) ha sido muy utilizado como materia prima en muchas industrias, como por ejemplo, para fabricar CFCs y como disolvente.




La consecuencia principal del ataque de estas sustancias a la capa de ozono es la disminución en su concentración. La prueba más importante de su disminución es en la Antártica.

Setiembre, 2000



NIVEL EXCESIVO DE RADIACION UV

Perjudica la salud de las personas: aparición de cáncer de piel; lesiones en los ojos y deterioro del sistema inmunológico.A nivel de fauna, daña a los ecosistemas acuáticos, pérdida de fitoplancton; reducción de los peces, afecta el resto de la cadena trófica y los océanos pierden su potencial como recolector de CO2.A nivel de flora, provoca importantes cambios en la composición química de varias especies de plantas y árboles. Altera el crecimiento de algunas plantas e impide su proceso de fotosíntesis.



SMOG

Es un tipo de contaminación del aire. Por lo general el "smog" se forma cuando el humo se mezcla con la neblina.Combinación del aire con contaminantes durante un largo período de altas presiones, provoca el estancamiento del aire y la permanencia de los helios en las capas más bajas de la atmósfera, debido a su mayor densidad.



SMOG

Hay dos tipos muy diferentes de smog:

• Smog Industrial

• Smog Fotoquímico



SMOG INDUSTRIAL o SMOG GRIS

Contaminación del aire producida por hollín y azufre. La principal fuente de emisiones de contaminantes que contribuyen al smog gris es la combustión de carbón, que puede contener altos contenidos en azufre.Actualmente en las ciudades de países occidentales este tipo de smog no es importante.



SMOG FOTOQUIMICO

Mezcla de contaminantes de origen primario (NOx e hidrocarburos volátiles) con otros secundarios (ozono, peroxiacilo, radicales hidroxilo, etc.) que se forman por reacciones producidas por la luz solar al incidir sobre los primeros.



SMOG FOTOQUIMICO

Esta mezcla oscurece la atmósfera dejando un aire teñido de color marrón rojizo cargado de componentes dañinos para los seres vivos y los materiales.



PELICULAEL DIA DESPUES DE MAÑANA

Antártida



Tokio

Hawai



Los Ángeles

Nueva Delhi India



New York



Era de hielo


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