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ContaminaciÓn atmosferica - contaminantes biolÓgicos del aire, contaminantes fÍsicos del aire, contaminantes quÍmicos del aire




PLAN LECTOR: RESUMEN















FUNDACION UNIVERSITARIA TECNOLOGICO COMFENALCO

QUIMICA INDUSTRIAL
11/03/14

CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA


Podemos definir la contaminación como la introducción en la atmósfera, por el hombre, directa o indirectamente, de sustancias o de energía que tengan una acción nociva de tal naturaleza que ponga en peligro la salud del hombre, que cause daños a los recursos biológicos y a los ecosistemas, que deteriore los bienes materiales y que dañe o perjudique las actividades recreativas y otras utilizaciones legítimas del medio ambiente.

Los contaminantes son primero que todo son sustancias que aparecen en la atmósfera en cantidades anormales, algunos de los principales contaminantes atmosféricos son substancias que se encuentran de forma natural en la atmósfera, los contaminantes primarios son aquellos procedentes directamente de las fuentes de emisión y los contaminantes secundarios se originan en el aire por interacción entre dos o más contaminantes primarios, o por sus reacciones con los constituyentes normales de la atmósfera.



La contaminación atmosférica es un problema antiguo que se ha agravado en los últimos años como consecuencia del desarrollo industrial y de las actividades urbanas.
Una atmósfera contaminada puede dañar la salud de las personas y afectar a la vida de las plantas y los animales. Pero, además, los cambios que se producen en la composición química de la atmósfera pueden cambiar el clima, producir lluvia ácida odestruir el ozono, fenómenos todos ellos de una gran importancia global. Se entiende la urgencia de conocer bien estos procesos y de tomar las medidas necesarias para que no se produzcan situaciones graves para la vida de la humanidad y de toda la biosfera.

Entre las principales actividades humanas generadoras de contaminación son: El uso de calefacciones y otros aparatos que emplean combustibles en los hogares, el transporte, especialmente el automóvil y el avión y las industrias cementeras, las siderometalúrgicas, papeleras y químicas y las centrales térmicas.


CONTAMINANTES BIOLÓGICOS DEL AIRE

Los contaminantes biológicos presentes en el aire pueden ser de dos tipos: Microorganismos que pueden ser transmitidos por el aire, aunque no puedan desarrollarse en él. Son virus, Bacterias u hongos que causan enfermedades infecciosas y sustancias o partículas procedentes de animales o plantas, como las heces de algunos artrópodos o el polen de determinadas plantas que pueden producir enfermedades respiratorias o alergias.



Unas enfermedades que causa el polen sobre la salud es el desarrollo de síntomas alérgicos: asma, rinitis y conjuntivitis.

CONTAMINANTES FÍSICOS DEL AIRE

Se entiende por ruido todo sonido no deseado o molesto, capaz de alterar el bienestar fisiológico o psicológico de los seres humanos.

La intensidad sonora se mide en belios o en su submúltiplo el decibelio (dB). El ruido empieza a producir efectos dañinos sobre las personas al sobrepasar los 65 dB; por encima de 120 dB la sensación es dolorosa. Además de la intensidad, hay que tener en cuenta la frecuencia del sonido, ya queresultan más molestos los ruidos en los que predominan las frecuencias altas (más agudos).
Una de las principales fuentes de ruido son la industria (por la maquinaria empleada), los medios de transporte (automóviles, motocicletas, camiones, trenes, barcos o aviones) y las construcciones de edificios o de obras públicas. También hay que considerar los ruidos producidos en el interior de los edificios (por los aparatos de radio y televisión u otros electrodomésticos, tuberías, etc.) y en locales comerciales y de ocio.

De todas las fuentes de ruido citadas cabe destacar a los medios de transporte; Los trenes, barcos y aviones (Especialmente estos últimos) provocan un problema importante pero local, en cambio el problema generado por el tráfico rodado está mucho más extendido.

El nivel de ruido provocado por el tráfico rodado depende de tres factores: velocidad, porcentaje de vehículos pesados y características de la vía (anchura de la calzada, estado y tipo del pavimento, edificaciones circundantes, etc.) y la contaminación acústica que puede afectar a la salud física y psicológica de las personas.

Entre las medidas preventivas podemos destacar
Planificación del uso del suelo: ubicación de las fuentes de ruido lejos de las zonas residenciales.
€­Elaboración de estudios de impacto ambiental antes de tomar decisiones sobre planificación de usos del suelo.
€­ï€ Ubicación y distribución adecuada de los edificios.
€­ï€ Insonorización de los edificios e instalación de pantallas acústicas.
€­Equipar motores y maquinaria con sistemas de reducción de ruido, entre otras…

RADIACIONES IONIZANTES

Sedenominan así porque pueden ionizar átomos o moléculas de la materia sobre la que actúan, alterando su estructura.
En los seres vivos pueden afectar a los procesos biológicos, provocar malformaciones (al afectar al material genético), cáncer, etc.

Se originan de forma natural en los procesos de transformación de los materiales radiactivos de la corteza terrestre y en las radiaciones cósmicas de forma artificial se originan en ciertas actividades médicas, en centrales nucleares y en actividades de investigación. También pueden afectar de forma directa a la salud de las personas

CONTAMINANTES QUÍMICOS DEL AIRE

El grado de contaminación depende de factores meteorológicos, geográficos y topográficos.
La cantidad de cada contaminante vertida a la atmósfera en un periodo de tiempo determinado se conoce como nivel de emisión. La inmisión es la transferencia de contaminantes del aire desde la atmósfera libre a un receptor tal como un ser humano, planta o edificio, en un tiempo determinado.
Los contaminantes emitidos pueden dispersarse por la atmósfera, transformarse en otros contaminantes secundarios, depositarse o ser absorbidos por los seres vivos y los receptores de los contaminantes, que los almacenan o los eliminan, se conocen también como sumideros, si el nivel de inmisión no supera ciertos límites, estos sumideros pueden contribuir a la autodepuración atmosférica.

La dispersión de los contaminantes reduce los niveles de inmisión. Si el nivel de emisión es muy alto o si existen factores que dificulten la dispersión de los contaminantes aumentan los niveles de inmisión, disminuye la calidad del aire y seoriginan efectos negativos en los distintos receptores (el hombre, otros animales, vegetales y materiales).



Existen diversos factores que pueden favorecer o dificultar la dispersión de los contaminantes, entre ellos destacamos unas de las principales

La naturaleza del contaminante: las partículas se depositan con más facilidad que los gases.
€­Las características de la emisión: altura del foco y temperatura y velocidad de emisión; estos factores pueden aumentar la probabilidad de superar las capas de inversión térmica.
€­Las situaciones anticiclónicas dificultan la dispersión de los contaminantes y las ciclónicas (borrascas) la facilitan.
€­La variación de la temperatura con la altura: cuando el aire tiene posibilidad de ascender, al disminuir la presión, se expande y, por lo tanto, disminuye su concentración; este es el mecanismo básico de dispersión de los contaminantes. Las situaciones de inversión térmica (una masa de aire cálido se instala sobre otra más fría) impiden el ascenso y dispersión de los contaminantes.
€­La velocidad del viento: cuanto mayor sea, mayor es la capacidad de dispersar los contaminantes.

Los edificios de las grandes ciudades dificultan la dispersión de los contaminantes al frenar el viento. Además en las ciudades se produce el efecto denominado isla de calor debido al calentamiento del aire provocado por los automóviles y por las calefacciones. Esto favorece la aparición de brisas urbanas cíclicas en las que el aire caliente asciende en el centro y el aire frío desciende en la periferia.

EXISTEN CINCO GRUPOS DE SUSTANCIAS QUE OCASIONAN MÁS DEL 90% DE LACONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

Los cinco grupos de sustancia que tiene mayor importancia como contaminantes del aire son: los óxidos de carbono, los óxidos de nitrógeno, el dióxido de azufre, los hidrocarburos y las partículas y aerosoles. Otros contaminantes destacables son las dioxinas, los CFCS y el ozono troposférico.

Óxidos de carbono

El dióxido de carbono (CO2) desempeña un importante papel en el ciclo del carbono en la naturaleza. Dada su presencia natural en la atmósfera y su falta de toxicidad, no deberíamos considerarlo una sustancia que contamina, sin embargo sí es considerado contaminante porque es el principal responsable del efecto invernadero y además su concentración está aumentando en los últimos decenios por la quema de los combustibles fósiles y de grandes extensiones de bosques, siendo por esto uno de los gases que más influye en el importante problema ambiental del calentamiento global del planeta y el consiguiente cambio climático, aunque la mayor parte del monóxido de carbono (CO) presente en la atmósfera es de tipo secundario, ya que procede de la oxidación del metano que se origina por la putrefacción de la materia orgánica, la actividad humana lo genera en grandes cantidades siendo, después del CO2, el contaminante emitido en mayor cantidad a la atmósfera por causas no naturales.

Óxidos de nitrógeno

El monóxido de nitrógeno (NO) y el dióxido de nitrógeno (NO2) se suelen considerar en conjunto con la denominación de NOx y son contaminantes primarios de mucha trascendencia en los problemas de contaminación.
El emitido en más cantidad es el NO, pero sufre una rápida oxidación aNO2, siendo este el que predomina en la atmósfera. En concentraciones altas producen daños a la salud y a las plantas y corroen tejidos y materiales diversos. Se producen por oxidación del N2 atmosférico en las combustiones realizadas a altas temperaturas de forma natural se originan en los procesos de desnitrificación del suelo y los océanos.
El monóxido de dinitrógeno (N2O) interviene en la estratosfera en reacciones fotoquímicas que pueden tener influencia en la destrucción de la capa de ozono. También tiene efecto invernadero y procede fundamentalmente de emisiones naturales (procesos microbiológicos en el suelo y en los océanos) y menos de actividades agrícolas y ganaderas (alrededor del 10% del total).

Compuestos de azufre

El Dióxido de azufre (SO2) es un importante contaminante primario de olor fuerte e irritante. Gran parte de él se convierte en iones sulfato (SO42-) que pueden originar fenómenos como el smog sulfuroso (smog clásico) y la lluvia ácida. Más de la mitad del que llega a la atmósfera es emitido por actividades humanas, sobre todo por la combustión de carbón y petróleo y por la metalurgia. En la naturaleza es emitido en la actividad volcánica.

El SO2 produce lesiones en las hojas de las plantas, que pueden secarse o caerse antes de tiempo. Los efectos sobre las personas están relacionados principalmente con el sistema respiratorio y con la irritación de las mucosas (especialmente los ojos), aunque requiere concentraciones mayores que las que afectan a las plantas, También provoca el deterioro de materiales, provocando, por ejemplo, agrietamiento de pinturas e incrementando lacorrosión de metales. Algunos otros gases como el sulfuro de dihidrógeno (H2S) son contaminantes primarios, pero normalmente sus bajos niveles de emisión hacen que no alcancen concentraciones dañinas. Se percibe rápidamente por el mal olor que desprende.

Compuestos orgánicos volátiles (COV

Destacan como contaminantes los que tienen entre 1 y 4 átomos de carbono por ser gases a temperatura ambiente, el Metano (CH4) es el más abundante y más importante de los hidrocarburos atmosféricos y es un contaminante primario que se forma de manera natural en la descomposición anaerobia bacteriana en zonas húmedas y en fermentaciones en el intestino de seres vivos.

Partículas y aerosoles

Las partículas son sustancias sólidas o líquidas con tamaños que oscilan entre 0 y 100 m dispersas en el aire. Cuando estas partículas son menores de 10 m reciben el nombre de aerosoles y estos se producen natural y artificialmente; entre los naturales se encuentran la sal marina, el polvo y las partículas volcánicas, mientras que los artificiales resultan de la quema de biomasa y combustibles fósiles, entre otras fuentes.

Dioxinas y otros compuestos orgánicos

Las dioxinas, los foranos, los hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH), los bifenilos policlorados (PCB) y otros compuestos orgánicos son compuestos que se caracterizan por ser muy estables químicamente y, por tanto, de difícil destrucción. Algunas de ellas se acumulan en las cadenas tróficas, por lo que, si son tóxicas, son especialmente peligrosas.
Las dioxinas y los furanos proceden de los procesos de fabricación de algunos pesticidas, conservantes,desinfectantes o componentes del papel. También se originan en las combustiones a bajas temperaturas de la gasolina con plomo, plásticos, papel o madera.






Compuestos halogenados

Los Clorofluorocarburos (CFCs) son moléculas formadas por átomos de Cl y F unidos a C. Se han utilizado mucho en los pulverizadores, frigoríficos, disolventes industriales, etc. Son los principales responsables de la destrucción de la capa de ozono.
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Ozono

El ozono (O3) es la sustancia principal en este grupo, aunque también otros compuestos actúan como oxidantes en la atmósfera. El ozono es un gas de color azulado que tiene un fuerte olor muy característico que se suele notar después de las descargas eléctricas de las tormentas. Es una sustancia que cumple dos papeles totalmente distintos según se encuentre en la estratosfera o en la troposfera. El Ozono estratosférico es imprescindible para que la vida se mantenga en la superficie del planeta porque absorbe las letales radiaciones ultravioletas que nos llegan del Sol.

LA VIGILANCIA DE LA CALIDAD DEL AIRE PREVIENE Y REDUCE LOS EFECTOS DE LOS CONTAMINANTES

La legislación española fija los niveles máximos admisibles de emisiones procedentes de actividades industriales y vehículos, estableciendo los criterios de calidad del aire para óxidos de nitrógeno, CO, plomo, cloro molecular, HCl, H2S y partículas sedimentables.
Para establecer los niveles admisibles la administración se ha basado en estudios de la Organización Mundial de la Salud (OMS) sobre la repercusión de diferentes concentraciones de contaminantes en la salud, la vegetación, el medio natural y losmonumentos de interés histórico.

Existen redes de estaciones de vigilancia de la calidad del aire que toman muestras y las analizan, enviando los datos obtenidos a centros de control. Estas redes pueden ser locales, comunitarias o de ámbito mundial. Las redes internacionales controlan la contaminación transfronteriza y las mundiales analizan los datos sobre gases invernadero o del agujero en la capa de ozono.



EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

Los efectos locales más importantes son los ocasionados por cada uno de los contaminantes y la formación de nieblas contaminantes o smog que se produce a consecuencia de la acumulación en las capas bajas de la atmósfera de gases contaminantes como el ozono, los óxidos de azufre y nitrógeno, etc. Hay realmente dos tipos de smog: el smog clásico o smog sulfuroso y el fotoquímico. El primero se produce principalmente por la acumulación de dióxido de azufre generado por la combustión de derivados del petróleo, mientras que el segundo se origina por la presencia de gases como el ozono, nitrato de peroxiacetilo (PAN) y otros oxidantes fotoquímicos, que proceden de la fotólisis de los óxidos de nitrógeno.

La lluvia ácida se origina como consecuencia de los óxidos de azufre y de nitrógeno liberados a la atmósfera en los procesos de combustión de los combustibles fósiles. Durante su transporte por la atmósfera, el SO2 y el NO2 y sus productos de oxidación participan en una serie de reacciones complejas en las que se forman ácidos fuertes.

Los principales efectos de la lluvia ácida son
La acidificación de lagos (destrucción de ecosistemasacuáticos)
Destrucción de los bosques (destrucción de ecosistemas terrestres)
Corrosión de metales y descomposición de materiales de construcción.

LA ACTIVIDAD HUMANA ESTA PROVOCANDO UN CAMBIO CLIMÁTICO

Las observaciones directas iniciadas en 1958 revelan un aumento exponencial en la concentración atmosférica de CO2. Este aumento es el resultado directo de la combustión de combustibles fósiles de la deforestación y aclarado de tierras con fines agrícolas, y el aumento de las concentraciones atmosféricas de CO2 y de otros gases invernadero podría hacer aumentar la temperatura media global entre 1 ° y 3,5° C hacia el año 2100.


EL CAMBIO CLIMÁTICO AFECTARÁ A LOS ECOSISTEMAS A MUCHOS NIVELES

La distribución y abundancia de especies cambiará según varíen las temperaturas y las precipitaciones.
Los cambios climáticos influirán sobre la capacidad competitiva de las especies y, de esta manera, modificarán los modelos de zonación y sucesión de las comunidades.

EL CALENTAMIENTO GLOBAL PODRÍA HACER AUMENTAR EL NIVEL DEL MAR Y AFECTAR A LOS AMBIENTES COSTEROS

Actualmente, el nivel del mar está subiendo de una manera global a una tasa de 1,8 mm por año. Se estima que el calentamiento global habrá causado un aumento del nivel del mar de 0,15 a 1,0 m para el año 2100, conforme los casquetes de hielo polar se derritan y las aguas oceánicas, más calientes, se expandan. Una elevación en el nivel del mar de esta magnitud tendrá graves efectos sobre aquellas gentes que habitan zonas costeras



EL CAMBIO CLIMÁTICO AFECTARÁ A LA PRODUCCIÓN AGRÍCOLA

En general, los vegetales responden al aumento de lasconcentraciones atmosféricas de CO2 con tasas mayores de fotosíntesis y con el cierre parcial de los estomas. Estas respuestas aumentan la eficiencia en el uso del agua. Pero las respuestas a niveles altos de CO2 mantenidos durante mucho tiempo varían.
Los científicos están estudiando los efectos a largo plazo sobre la producción primaria neta y el cambio climático afectará a la producción agrícola global.

EL CAMBIO CLIMÁTICO AFECTARÁ TANTO DIRECTA COMO INDIRECTAMENTE A LA SALUD HUMANA

El cambio climático tendrá efectos tanto directos como indirectos sobre la salud humana. Se espera que aumenten las tasas de mortalidad como resultado de las muertes relacionadas con el calor, asociadas a dolencias cardiovasculares y respiratorias.

LOS PAÍSES INTENTAN PONERSE DE ACUERDO PARA FRENAR LA EMISIÓN DE GASES DE EFECTO INVERNADERO

El acuerdo ambiental, firmado en la ciudad japonesa de Kyoto en 1997 (Protocolo de Kioto), exige que los países industrializados reduzcan sus emisiones de ese tipo de gases en un promedio de 5% entre los años 2008 y 2012, con relación a las emisiones registradas en 1990. Para conseguirlo propone
Reforzar o establecer políticas nacionales de reducción de las emisiones (incremento de la eficiencia energética, fomento de las formas de agricultura sostenibles, desarrollo de fuentes de energías renovables, etc.).
€­ï€ La cooperación entre las partes contratantes (intercambio de experiencias o datos, coordinación de las políticas nacionales en un afán de eficacia mediante mecanismos de cooperación, como el permiso de emisión, la aplicación conjunta y el mecanismo de desarrollolimpio).Entre otras…


MEDIDAS CONTRA LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

Entre las medidas preventivas podemos destacar
Desarrollo de programas de vigilancia y control de la calidad del aire.
€­ï€ Planificación de usos del suelo (planes de ordenación del territorio) buscando los lugares idóneos para el establecimiento de industrias (considerando factores meteorológicos, geográficos, etc.) en los que los efectos sobre los seres humanos y el medio ambiente sean mínimos.
€­Realización de estudios de impacto ambiental previos al desarrollo de cualquier proyecto potencialmente contaminante.
€­Empleo de tecnologías de baja o nula emisión de residuos.
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Entre algunas de ellas podemos subrayar
Para la eliminación de partículas se emplean diversos sistemas: separadores de gravedad, basados en la acción de la gravedad; filtros de tejido que retienen las partículas; o precipitadotes electrostáticos, en los que las partículas cargadas por la acción de un campo eléctrico se depositan en unos electrodos que las atraen.
€­Para depurar gases se emplean mecanismos de absorción basados en la circulación de líquidos capaces de disolver el contaminante; métodos de adsorción que emplean sólidos capaces de retener selectivamente los contaminantes; procesos de combustión de gases; y procesos de reducción catalítica que transforman ciertos contaminantes en compuestos no tóxicos.
€­Por último, se puede citar también como medida correctora la elaboración de normas legislativas que regulen los niveles aceptables de emisión de contaminantes, estableciendo las tasas o las multas que se aplicarán por su incumplimiento.





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