Quimica Ambiental I

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PROFESORADO EN BIOLOGÍA PARA LA EDUCACIÓN SECUNDARIA INSTITUTO SUPERIOR DE FORMACIÓN PROFESIONAL “LA MERCED” N° 8.155 MATERIA: PROFESORA: DANIELA BARRAZA AÑO: 2013

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PROFESORADO EN BIOLOGÍA PARA LA EDUCACIÓN SECUNDARIA

INSTITUTO SUPERIOR DE FORMACIÓN PROFESIONAL “LA MERCED” N° 8.155

MATERIA:

PROFESORA: DANIELA BARRAZA

AÑO: 2013

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UNIDAD N°1

Contaminación natural y antropogénica. Tipos de contaminantes: según la fuente, el medio receptor y los impactos ambientales ocasionados.

El ciclo de los contaminantes en un medio: atmosférico, hidrosférico y edáfico.

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QUÍMICA ATMOSFÉRICA

SUSTANCIA

GASEOSA

SOLIDA

LIQUIDA

ES CONTAMINANTE DEPENDIENDO

NIVELES

EFECTOS NOCIVOS EN LOS SERES VIVOS Y LOS MATERIALES

ALTOS

BAJOS

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TODO DEPENDE DE LAS CONCENTRACIONES

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EQUILIBRIO QUIMICO AMBIENTAL

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CONTAMINACIÓN NATURAL

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CONTAMINACIÓN NATURAL

PARAFINASTERPENOS

CH3Br y CH3I

FERMENTACIÓN ANAEROBICA(intestinos de animales,

pantanos, arrozales, fangales, H2O contaminada con nitratos)

MERCAPTANO

SE VE INCREMENTADA POR EL CRECIMIENTO DE LA POBLACIÓN

CH4, NO, SH2, S2C

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CONTAMINACIÓN NATURAL

CO2

CH4, CO, CH3Cl, N2O, SCO, S2C

NO, NO2

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CONTAMINACIÓN NATURAL

Introduce la polución en la estratosfera

Materia juvenil

SO2, SH2, SCO, HCl, HF

Partículas de carácter orgánico

Proceso natural y espontaneo de especies pirofíticas.

Causado por el hombre

CO2,CO, NO, NO2, H2, SCO, ClCH3, ácido cianhódrico, NH3, metano y acetileno

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CONTAMINACIÓN NATURAL

NO

NH3

NO2

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CONTAMINACIÓN ANTROPOGÉNICA

CENTROS URBANOS Y ZONA INDUSTRIALIZADA

DEPENDIENDO DE LA ESTABILIDAD DEL CONTAMINANTE PUEDE AFECTAR REGIONES

MAS O MENOS ALEJADOS

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CONTAMINACIÓN ANTROPOGÉNICA

COMBUSTIÓN DE HIDROCARBUROS

COMPLETA CO2 + H2O

INCOMPLETA CO2, H2O, CO,

PRODUCTOS ORGÁNICOS VARIOS

Compuestos cíclicos cancerígenos

Benzoantraceno, Benzopireno, Benzoperileno

Aromáticos

Tolueno y Benceno

Propano, hexano, etileno,

etc.

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CONTAMINACIÓN ANTROPOGÉNICA

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CONTAMINACIÓN ANTROPOGÉNICA

COMBUSTIBLES FOSILES

CONTIENEN S2

SO2

al quemarse

SO4-2

al oxidarse en la atmósfera

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CONTAMINACIÓN ANTROPOGÉNICA

NO, NO2

Se forman en procesos a altas T°

Se forman en la combustión de vehículos motorizados

Contribuye a la acidez de la lluvia acida

PARTICULAS SOLIDAS

Materia Orgánica

Partículas Inorgánicas

Cenizas

Negro grafito

Al2O3, Zn, Fe, Silicio, Titanio, Magnesio, Vanadio, Plomo y

Berilio

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FUENTES DE CONTAMINACIÓN ANTROPOGÉNICA

Aviones y Automóviles

Centrales térmicas y calefacciones domésticas

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COMPUESTOS PERSISTENTES

• Disolventes para diferentes aplicaciones

• Industria transformadora de aceites

• Fabricación de insecticidas, fungicidas, herbicidas

• Adhesivos, tintas y plastificantes

• Compuestos Aromáticos Clorados

DIOXINAS Se libera cuando se quema el plástico

CFCSpray, extintores de espuma, refrigeración, AA, fabricación de plásticos, etc.

En la estratosfera se descomponen reaccionando con O3

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OTROS POLUCIONANTES

METALES

Se presentan puros o combinados

Industria metalúrgica, pigmentos en pinturas, catalizadoresAgricultura: insecticidas y fungicidas

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METALES

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CONTAMINANTES PRIMARIOS Y SECUNDARIOS

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CONTAMINACIÓN

Incremento Demográfico Aumenta la demanda de BIENES y SERVICIOS

Producto farmacéuticoCosméticos aditivos alimentarios

PesticidasMateriales de construcciónDisolventes AerosolesDetergentesLacasTintesPinturasPlásticos

75 kg de sustancias por habitantes y por año, en el primer mundo son 10 veces mas.

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ACTIVIDAD INSUTRIAL

DESEQUILIBRIO EN PROCESOS

NATURALES

EXTRACCIÓN DE MATERIA PRIMA

TRANSFORMACIÓN

ELABORACIÓN TRANSFORMACIÓN EN RESIDUOS

TRANSPORTES ASOCIADOS

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CONTAMINACIÓN: la introducción de una sustancia química en el medio, sin dar lugar a efectos negativos.

POLUCIÓN: la introducción de una sustancia química en el medio, dando lugar a efectos negativos.

CONTAMINACIÓN

concentración

POLUCIÓN

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Viajes cortos Liberación de Nox en bajas concentraciones en la troposfera

Viajes largos Liberación de Nox en bajas concentraciones en la estratosfera

El Nox reacciona con el O3, degradándolo

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Sustancias que antes se consideraban inertes en la actualidad se comprueba que no es así

CFC

Hidrocarburos poliaromáticos

Dioxinas

Fenómenos Naturales Liberan ocasionalmente compuestos químicos en proporciones elevadas generando episodios de contaminación intensa

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CLASIFICACIÓN DE LOS CONTAMINANTES

1. CONTAMINACIÓN SEGÚN LA FUENTE

2. CONTAMINACIÓN SEGÚN EL MEDIO RECEPTOR

3. CONTAMINACIÓN SEGÚN EL IMPACTO AMBIENTAL CAUSADO

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1. CONTAMINACIÓN SEGÚN LA FUENTE

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2. CONTAMINACIÓN SEGÚN EL MEDIO RECEPTOR

A. Contaminación atmosférica: contaminantes volátiles que se encuentran en la atmósfera libre.

B. Contaminación urbana: se incluyen los contaminantes en la capa mezcla.

C. Contaminación en interiores: corresponde a la contaminación en ambientes interiores.

D. Contaminación del agua: contaminantes disueltos o en suspensión.

E. Contaminación marina: contaminantes disueltos o en suspensión en aguas marinas y aquellos incorporados en las capas superficiales de los sedimentos.

F. Contaminación del suelo: contaminantes que están asociados a la fase sólida y los disueltos en la fase liquida de los poros.

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3. CONTAMINACIÓN SEGÚN EL IMPACTO AMBIENTAL CAUSADO

A. Efecto invernadero: contaminantes que absorben la radiación infrarroja emitida por la superficie terrestres, contribuyendo al aumento de la temperatura atmosférica.

B. Acidificación: contaminantes que dan lugar a la disminución de pH en el agua de precipitación.

C. Destrucción del O3 estratosférico: contaminantes muy estables, capaces de alcanzar la estratosfera y participar en los proceso catalíticos de destrucción del O3.

D. Formación de “smog”: contaminantes atmosféricos que contribuyen a crear situaciones de “smog” en centros urbanos e industriales.

E. Eutrofización: contaminantes que en el medio hidrosféricos desencadenan procesos de eutrofización.

F. Toxicidad humana: contaminantes que puedan afectar a la salud humana.

G. Ecotoxicidad: contaminantes que presentan efectos negativos a ecosistemas acuáticos y terrestres.

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INTERRELACIONES

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CICLO DE LOS CONTAMINANTES

Todo episodio de contaminación esta constituido por: la fuente de producción del contaminante, el medio de transporte y de transformación física y química y el medio

receptor.

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CICLO DE UN CONTAMINANTE EN EL MEDIO ATMOSFÉRICO

ATMOSFÉRAFluido poco denso

Es un medio oxidante

Impactos ambientales

Regionales (lluvia ácida)

Planetarios (capa de 03)

Genera OH, NO3, O3

Procesos FOTOQUÍMICOS Provoca y activa un gran n° de reacciones químicas

Deposiciones

Secas

Húmedas

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CICLO DE UN CONTAMINANTE EN EL MEDIO ATMOSFÉRICO

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DEPOSICIÓN SECAUn contaminante gaseosos (SO2) por una reacción química pasa a ser solido (aerosoles de sulfato)

ADSORCIÓN

El contaminante se fija en la superficie de las partículas de aerosol en la atmosfera.

FENOMENOS NATURALES Partículas solidas variadas de gran tamaño y tiempo de residencia

menor a un díaORIGEN ANTROPOGÉNICO

Partículas solidas variadas y pequeñas, tiempo de residencia mayor a 10 días

CICLO DE UN CONTAMINANTE EN EL MEDIO ATMOSFÉRICO

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DEPOSICIÓN HUMEDA

El contaminante se incorpora por disolución en el H2O atmosférica y luego precipita.

El contaminante se incorpora en el H2O atmosférica cuando se forman las gotas en el interior de la nube.

CICLO DE UN CONTAMINANTE EN EL MEDIO ATMOSFÉRICO

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CICLO DE UN CONTAMINANTE EN EL MEDIO EDÁFICO

50% del volumen del suelo esta formado por materia SOLIDA y 50% de fase FLUIDA por lo tanto la movilidad del los contaminantes tiene restricciones

FASE FLUIDA (espacio entre partículas)

FASE GASEOSA (aire edáfico)

FASE LIQUIDA (disolución del suelo)

Flujo difuso por diferencia de gradiente

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CICLO DE UN CONTAMINANTE EN EL MEDIO EDÁFICO

TRANSPORTEADVECCIÓN: se da por diferencia de gradientes

DISPERSIÓN: se origina por el movimiento de la disolución percolante que para suelos porosos describe un camino tortuoso en las 3 direcciones del espacio

PROCESOS QUÍMICOS

oxidación en las capas mas superficiales del medio

Reducción en las capas mas profundas (anaerobiosis)

Microorganismos realizan diferentes transformaciones químicas similares a las abióticas pera a mayor velocidad

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CICLO DE UN CONTAMINANTE EN EL MEDIO EDÁFICO

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CICLO DE UN CONTAMINANTE EN EL MEDIO EDÁFICO

SORCIÓN es la asociación de una especie química a la fase solida del suelo

ADSORCIÓN: se une a la superficie de la fase solida por interacciones físicas y químicas

ABSORCIÓN: disolución del compuesto en todo el seno del solido

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CICLO DE UN CONTAMINANTE EN EL MEDIO HIDROSFÉRICO

Comportamiento similar al atmosférico por la fluidez

ADVECCIÓN en reservorios profundos (lagos y mares), donde la diferencia de T° conlleva gradientes de densidad facilitando el movimiento ascencional de las masas de fluido

Difusión molecular

Difusión turbulenta (cabecera de los ríos)

Transformaciones químicas

Hidrólisis

Oxidación (presencia de O2)Reducción (en reservorios profundos)

Fotoquímicas (zonas superficiales)

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CICLO DE UN CONTAMINANTE EN EL MEDIO HIDROSFÉRICO

Volatilización de especies volátiles pasando a la atmosfera, de la cual pueden precipitar incorporándose a sedimentos

Sedimentación de las partículas solidas en suspensión

Proceso de arrastre

Tipo arcilloso

Tipo orgánico

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MUCHAS GRACIAS