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Efectos y medidas para los contaminantes atmosféricos




Enviado por Pablo Turmero



Partes: 1, 2


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    OBJETIVOS

    Conocer los principales efectos ocasionados por la contaminación atmosférica tanto a escala local, urbana, regional y global

    Conocer los distintos sistemas que se emplean para medir la contaminación atmosférica tanto en inmisión como en emisión

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    EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
    A ESCALA LOCAL, URBANA Y REGIONAL
    CONTAMINANTES DE REFERENCIA (QUE EXISTEN HABITUALMENTE EN TODAS LAS ZONAS URBANAS):

    PM-10: debido principalmente a emisiones de fuentes industriales

    SO2: debido principalmente a la quema de combustibles fósiles en fuentes fijas

    CO: debido principalmente al transporte

    NO2: debido principalmente al consumo de combustible en fuentes móviles y fijas

    Pb: debido principalmente al uso de gasolina con plomo (eliminada en muchos países)

    O3: se forma a partir de NO2 y COVs

    LOS COVS TAMBIÉN ESTÁN HABITUALMENTE PRESENTES EN ZONAS URBANAS, DEBIDOS PRINCIPALMENTE AL TRANSPORTE Y AL USO DE DISOLVENTES

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    Para minimizar el impacto ambiental se establecen estándares para la calidad de aire ambiente y límites en los niveles de emisión

    Las referencias más importantes para los estándares tanto para la calidad del aire ambiental como para las emisiones son:

    OMS – Guías de la calidad del aire para Europa

    TA, Luft – Instrucciones Técnicas de Control de Calidad, Alemania

    Directivas de la UE

    USEPA – Estándares Nacionales de Calidad del Aire

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    Los oxidantes fotoquímicos son contaminantes secundarios que se forman cuando la luz irradia una mezcla de óxidos de nitrógeno e hidrocarburos, dando lugar a una mezcla compleja de productos que recibe el nombre de niebla fotoquímica o "smog" fotoquímico

    O3: más abundante de los oxidantes fotoquímicos por lo que se utiliza como indicador de estos episodios.

    Otros oxidantes: FORMALDEHÍDO, NITRATOS ORGÁNICOS

    NIEBLA FOTOQUÍMICA
    Fig. 3.1. Niebla fotoquímica (publicada en Wikimedia Commons con licencia CC By-SA 3.0)
    EFECTOS

    Irritación pulmonar y de las mucosas, irritación ocular, deterioro de goma, daño en la vegetación y reducción en las cosechas

    PRECURSOR:

    Principalmente el tráfico de las ciudades

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    LLUVIA ÁCIDA (DEPOSICIÓN ÁCIDA)
    La lluvia que cae a través de una atmósfera no contaminada llegará a la Tierra con un pH ligeramente ácido, debido al dióxido de carbono que se encuentra en la atmósfera:

    CO2 + H2O ? H2CO3 ? H+ + HCO3-
    En zonas del norte de Europa y las partes orientales de EEUU se han detectado lluvias con pH<5 e incluso <4
    Las emisiones de óxidos de azufre y óxidos de nitrógeno (industria, transporte, producción de energía, calefacciones…) se transforman en la atmósfera en sulfatos y nitratos que con la radiación solar y vapor de agua, mediante reacciones químicas complejas, se transforman en ácido sulfúrico y nítrico diluido
    La deposición de estos ácidos puede ser seca en forma de partículas o húmeda en forma de lluvia o nieve (lluvia ácida)
    Fig. 3.2. Lluvia ácida (publicada por Wikipedia con licencia CC BY-SA 3.0)

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    SISTEMAS ACUÁTICOS

    pH baja ? solubilidad de los metales aumenta (Al presente en rocas y fondo de ríos y lagos) ? aumenta la concentración de Al en el agua

    Tóxico para peces, anfibios, moluscos y zooplancton (y se cree que la causa última de la muerte de las poblaciones de peces en aguas acidificadas se debe al envenenamiento por aluminio)

    VEGETACIÓN

    Daños en plantas recien nacidas y hojas (cosechas)

    Solubilización Al (bosques)

    Solubilización K, Ca y Mg ? empobrecimiento de suelos

    MATERIALES

    Materiales de construcción y pinturas

    Estatuas y monumentos

    CaCO3 + H2SO4 ? CaSO4

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    EFECTOS PRODUCIDOS POR LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
    EFECTOS SOBRE LA SALUD

    Los efectos producidos por la contaminación atmosférica dependen de la concentración de contaminantes, del tipo de contaminantes presentes, del tiempo de exposición y de las fluctuaciones temporales en las concentraciones de contaminantes, así como de la sensibilidad de los receptores y los sinergismos entre contaminantes

    En general, los efectos de los gases contaminantes en el hombre son múltiples. Normalmente, son la nariz, la garganta y el sistema bronquial los que se ven afectados con mayor frecuencia.

    Se ha comprobado la relación existente entre la contaminación atmosférica producida por partículas en suspensión y dióxido de azufre, y la aparición de bronquitis crónica en la población adulta

    La presencia en el aire de elevadas concentraciones de CO representa una amenaza para la salud. El CO inhalado se combina con la hemoglobina de la sangre, lo que reduce la capacidad de la sangre para el transporte de oxígeno desde los pulmones hasta los tejidos.

    Los oxidantes fotoquímicos, producen irritación de los ojos y mucosas (afectan principalmente a las personas con afecciones asmáticas y broncopulmonares)

    Los metales pesados, como plomo o cadmio, pueden ocasionar diversas enfermedades y algunos son bioacumulables

    Algunos COVs entre los que están los hidrocarburos aromáticos policíclicos se asocian normalmente con cáncer

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    EFECTOS SOBRE LA VEGETACIÓN

    Las plantas muestran una especial sensibilidad a la mayor parte de los contaminantes del aire y sufren los daños a concentraciones significativamente más bajas que las necesarias para causar efectos sobre la salud humana

    Los efectos dependen del contaminante y de la sensibilidad de las diferentes plantas a su exposición. Ej. las coníferas, la alfalfa, el algodón, la soja, la lechuga, las espinacas, las judías, y los manzanos son especies particularmente sensibles a la acción del SO2

    Los contaminantes de carácter ácido fácilmente solubles (SO2, HCI, HF, NOx) son muy tóxicos para los vegetales, atacando la estructura de las hojas

    El flúor y sus derivados son contaminantes que se caracterizan por ser tóxicos para las plantas a muy bajas concentraciones. Las viñas y las plantaciones frutales son plantas especialmente sensibles a la acción del flúor

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    EFECTOS SOBRE LOS MATERIALES

    La acción de los contaminantes atmosféricos sobre los materiales puede manifestarse por la sedimentación de partículas, deteriorando su aspecto y provocando abrasiones, o bien por ataque químico

    Los compuestos de azufre son responsables de los daños mas importantes ocasionados a los materiales. Pueden acelerar la corrosión de materiales metálicos y las nieblas de ácido sulfúrico atacan a los materiales de construcción, convirtiendo los carbonatos en sulfatos solubles lo que provoca la aparición de escamas y el debilitamiento mecánico

    La acción de los oxidantes fotoquímicos se produce sobre todo en los cauchos y elastómeros en los que causan rápido envejecimiento y agrietamiento

    Los óxidos de nitrógeno decoloran y estropean las fibras textiles y los nitratos producen la corrosión de las aleaciones cobre-níquel

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    EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
    A ESCALA GLOBAL
    Algunos contaminantes atmosféricos (CO2, CH4, N2O) tienen tiempos de permanencia en la atmósfera de años con lo que sus efectos tienen lugar a nivel global planetario, independientemente del lugar donde han sido emitidos los contaminantes

    Los dos principales problemas atmosféricos detectados en nuestro planeta a nivel global son el cambio climático y el agotamiento del ozono estratosférico

    Ambos efectos son consecuencia de pequeños cambios en la composición de nuestra atmósfera ocasionados por la emisión de contaminantes con largos tiempos de residencia, con lo que su solución requiere de la cooperación internacional

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    CALENTAMIENTO GLOBAL
    Se ha detectado un cambio en el clima global del planeta: la temperatura media de la superficie terrestre ha aumentado 0,8ºC en el último siglo y otras alteraciones climáticas

    La mayoría de los expertos están de acuerdo en que el calentamiento del planeta es debido a la actividad humana y en particular a la emisión de gases de efecto invernadero (GEI)

    La Tierra devuelve por radiación la energía recibida por el sol, en forma de radiación de onda larga que es absorbida por algunos gases que se encuentran en la atmósfera devolviendo parte a la tierra ? efecto invernadero natural (T~15ºC)

    Aumento antropogénico en la concentración de gases invernadero ? efecto invernadero intensificado

    PRINCIPALES RESPONSABLES:

    CO2, CH4, N2O y halocarbones (absorben por encima de 4 µm)

    La concentración de CO2 ha aumentado un 30% desde el s.XVIII

    Actualmente crece en un 0,4% (doble crecimiento que en los años 60)

    PRINCIPALES CAUSAS DEL AUMENTO DE CO2

    ? Quema de combustibles fósiles (litosfera?atmósfera)

    ? Incendios forestales y deforestación (biosfera ?atmósfera)

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    INTERGOVERNENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE
    Organización Mundial de Meteorología y Programa Medioambiental de las Naciones Unidas
    Intergovernental Panel on Climate Change (Organización Mundial de Meteorología y Programa Medioambiental de las Naciones Unidas)

    1990: “El incremento observado podría deberse en gran medida a la variabilidad natural; esta variabilidad, y otros factores humanos podrían haber contrarrestado un calentamiento global aún mayor a causa del efecto invernadero provocado por el hombre”

    1995: “El balance de evidencias denota una influencia humana en el clima global”

    2001: “Hay nuevas y más abrumadoras evidencias de que gran parte del calentamiento observado a lo largo de los últimos 50 años es atribuible a las actividades humanas

    2007: “La mayor parte del incremento en las temperaturas medias globales observado desde mediados del siglo XX se debe, con gran probabilidad, a las concentraciones de gases de efecto invernadero antropogénicas”

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