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CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

Vanesa Sancho Esteban

Contenidos:

1. Contaminación atmosférica- Fuentes de contaminación Fuentes de contaminación - Tipos de contaminantes- Dispersión de los contaminantes- Efectos de la contaminaciónEfectos de la contaminación- La calidad del aire

2. Contaminación acústicaOrigen y fuentes - Origen y fuentes

- Efectos de la contaminación acústica- Soluciones

3 C t i ió l í i3. Contaminación lumínica- Formas y fuentes de contaminación- Efectos de la contaminación lumínica- Soluciones

Vanesa Sancho Esteban

1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

La Ley 34/2007, de 15 de noviembre, de calidad del aire yprotección de la atmósfera, define este tipo decontaminación como:

“ La presencia en la atmósfera de materias, sustancias o formasde energía que impliquen molestia grave, riesgo o daño para laseguridad o la salud de las personas, el medio ambiente y demásg p , ybienes de cualquier naturaleza.”

Según la OMS:g

“ Existe conataminación del aire cuando en su composiciónaparacen una o varias sustancias extrañas, en determinadasp ,canidades y durante determinados períodos de tiempo, quepuden resultar nocivas para el ser humano, los animales, lasplantas o las tierras, así como perturbar el bienestar o el uso delos bienes.”

1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA1 1 Fuentes de contaminación

Atendiendo a su origen se clasifican en:

1.1. Fuentes de contaminación

• NATURALES- Erupciones volcánicas (SO2, H2S y partículas)- Incendios forestales (CO2, NOx, humo, polvo y cenizas)- Actividades de los seres vivos (CO2, CH4, pólenes)- Descargas eléctricas (NOx)

í- Mar (partículas salinas)- Vientos fuertes o vendavales (polvo y otras sustancias)

ARTIFICIALES O ANTROPOGÉNICOS• ARTIFICIALES O ANTROPOGÉNICOS- Hogar (quema de combustibles fósiles, calor, gases)- Transporte (depende del tipo de combusible, motor...)

I d t i ( t l té i t id t- Industria (centrales térmicas, cementeras, siderometa-lúrgicas, papeleras y químicas).

- Agricultura y ganadería (fertilizantes, amplías superfi-cies de regadío elevada concentración del ganado)cies de regadío, elevada concentración del ganado)

- Eliminación de residuos sólidos (incineración)

1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA1 1 Fuentes de contaminación

Comparación de la contaminación natural y la antrópica:

1.1. Fuentes de contaminación

Comparación de la contaminación natural y la antrópica:

100ÓN

708090

100

NTA

MIN

AC

IÓ

30405060

AJE

DE

CO

N

01020

SOx

COx

NOx

ROSPOR

CEN

TA

SO CO NO

HIDROCARBURO

CONTAMINANTES ORIGEN NATURALORIGEN HUMANO

1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA1 2 Tipos de contaminantes1.2. Tipos de contaminantes

Se consideran contaminantes del aire:

“Todas las sustancias químicas o formas de energía que enTodas las sustancias químicas o formas de energía que enconcentarciones determinadas pueden causar molestias, daños oriesgos a personas y al resto de los seres vivos, o bien ser origende alteraciones en el funcionamiento de los ecosistemas, en losde alteraciones en el funcionamiento de los ecosistemas, en losbienes materiales o en el clima”

Se denomina tiempo de residencia o vida media:Se denomina tiempo de residencia o vida media:

“La vida media de un contaminante es el período de tiempo quepuede permanecer en la atmósfera como tal o participando enp p p pvariadas y a veces complejas reacciones químicas. El tiempo deresidencia varía dependiendo de la naturaleza del contaminante”

1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA1 2 Tipos de contaminantes

S d l ifi d i

1.2. Tipos de contaminantes

Se pueden clasificar en dos grupos: contaminantesprimarios y contaminantes secundarios.

- CONTAMINANTES PRIMARIOS. Emitidos directamente a laatmósfera. Naturaleza y composición química variable.

- Partículas, iones, aerosoles, humos.- Compuestos de azufre: SO2, SO3, H2S- Compuestos de nitrógeno: N2O, NO, NO2, NO3- Compuestos de carbono: CO, CO2- Compuestos orgánicos: hidrocarburos, policlorobifenilos

(PCB), dioxinas y furanos.C t h l d HCl HF l fl b- Compuestos halogenados: HCl, HF, clorofluorocarbonos(CFC).

- Metales pesados: plomo, mercurio y cadmio.Olores- Olores.


Características de los contaminantes primarios:



1. PARTÍCULAS:POLVO AEROSOLES NIEBLAS HUMOSPOLVO, AEROSOLES, NIEBLAS, HUMOS

Procedencia:E ió i di f t l b ti i d t i lErosión, incendios forestales, combustiones industriales ydomésticas, actividades extractivas (canteras o minas,incineración de residuos agrícolas, ganaderos y urbanos, pólenesde vegetalesde vegetales.

Evolución en la atmósfera:D ó it l l- Depósito en el suelo

- Formas los núcleos de condensación para la lluvia- Tiempo de residencia: días, meses, a años según su

tamañotamaño.





2. COMPUESTOS DE AZUFRE:SO SO H SSO2, SO3, H2S

Procedencia:El SO f l id ió d l H S i l á iEl SO2 se forma por la oxidación del H2S, erupciones volcánicas,oxidación del S en centrales térmicas, calefacciones y vehículos.El H2S en la degradación anaeróbia de la materia orgánica,erupciones volcánicas y escapes de refinería de petróleoerupciones volcánicas y escapes de refinería de petróleo.

Evolución en la atmósfera:El SO d f t id SO- El SO2 puede fotooxidarse a SO3

- Reacciona con el vapor de agua formando H2SO4- Depósito sobre la vegetación o el suelo.

Tiempo de residencia del SO : de 12 horas a 6 días- Tiempo de residencia del SO2: de 12 horas a 6 días.





3. COMPUESTOS DE NITRÓGENO:N O NO NO NON2O, NO, NO2, NO3

Procedencia:El N O d d l d it ifi ió d l l l d bEl N2O procede de la desnitrificación del suelo, empleo de abonosnitrogenados, oxidación fotoquímica, descargas en tormentas,vehículos.Los NOx de erupciones volcánicas o la oxidación del nitrógenoLos NOx de erupciones volcánicas o la oxidación del nitrógenoatmosférico en centrales térmicas y calefacciones.

Evolución en la atmósfera:Evolución en la atmósfera:- Pueden fotooxidarse formando nitritos y nitratos- Lluvia ácida u oxidación fotoquímica (smog)

Tiempo de residencia: variable- Tiempo de residencia: variable.





4. COMPUESTOS DE CARBONO:CO COCO, CO2

Procedencia:El CO d d l id ió d l t t fé iEl CO procede de la oxidación del metano atmosférico,combustión incompleta de gasolina o gasóleo en vehículos,refinerías de petróleo o plantas de tratamiento de combustiblesfósiles El CO proviene de la oxidación del CO o la respiración defósiles. El CO2 proviene de la oxidación del CO o la respiración delos seres vivos.

Evolución en la atmósfera:Evolución en la atmósfera:- El CO pueden oxidarse dando más CO2- Incorporación al suelo (hongos y plantas)

Se acumula en la atmósfera (incremento del efecto- Se acumula en la atmósfera (incremento del efectoinvernadero).





5. COMPUESTOS ORGÁNICOS:HIDROCARBUROS POLICLOROBIFENILOS (PCB) METANO (CH )HIDROCARBUROS, POLICLOROBIFENILOS (PCB), METANO (CH4),DIOXINAS Y FURANOS.

Procedencia:Procedencia:Refinerías de petróleo, combustión de gasolina, incendiosforestales, tratamiento de produstos clorados, incineración deresiduosresiduos.

Evolución en la atmósfera:T f ió id t f t í i- Transformación en oxidantes fotoquímicos.

- Depósito en el suelo bioacumulación a lo largo de lascadenas tróficas.Tiempo de residencia: años- Tiempo de residencia: años.





6. COMPUESTOS HALOGENADOS:HCl HF l fl b (CFC)HCl, HF, clorofluorocarbonos (CFC).

Procedencia:E i ió d l t ó il i l á iEmisión de cloro por automóviles, erupciones volcánicas,industrias de alumnio, vidrio o cerámica. Los CFC proceden deluso de refrigerantes, aerosoles o espumantes.

Evolución en la atmósfera:- Reacciones fotoquímicas de destrucción del ozono.

Ti d id i d l CFC d i l- Tiempo de residencia de los CFC: cerca de un siglo.





7. METALES PESADOS:Pl (Pb) i (H ) d i (Cd)Plomo (Pb), mercurio (Hg) y cadmio (Cd).

Procedencia:Pb E d hí l l li lPb: Escape de vehículos que emplean gasolina con plomo(prohibidas en la actualidad); Hg: actividades agrícolas o mineríadel carbón; Cd: industria metalúrgica, extracción de metales.

Evolución en la atmósfera:D i ió di t ió tí l l- Deposición seca por sedimentación como partículas alsuelo en atmósferas urbanas.

- Se intergran en al suelo, agua y se acumulan en lascadenas tróficascadenas tróficas





8. OTROS:OLORESOLORES

P d iProcedencia:Variable: erupciones volcánicas, vertederos, aguas y sueloscontaminados, industrias alimenticias, industrias del papel, etc.

Evolución en la atmósfera:Dif ió l t ó f- Difusión por la atmósfera.

- Dependen del tiempo de emisión y de la existencia devientos.


Se pueden clasificar en dos grupos: contaminantesprimarios y contaminantes secundariosprimarios y contaminantes secundarios.

- CONTAMINANTES SECUNDARIOS. Se originan a partir delos contaminantes primarios mediante reacciones químicaslos contaminantes primarios mediante reacciones químicasformando otros contaminantes nuevos.

- Trióxido de azufre: SO3Trióxido de azufre: SO3- Trióxido de nitrógeno: NO3- Ácido sulfúrico H2SO4- Ácido nítrico: H2NO3Ácido nítrico: H2NO3- Ozono troposférico: O3- Nitratos de peroxiacetilo (PAN)


Cacterísticas de los contaminantes secundarios:

1 Trióxido de azufre: SO1. Trióxido de azufre: SO3Procedencia: Se forma a partir de SO2

Evolución: Reacciona con el vapor de agua y forma ácidosulfúricosulfúrico.Tiempo de residencia: Semanas.

2 T ió id d it ó NO2. Trióxido de nitrógeno: NO3Procedencia: Oxidación por el ozono a partir de NO2

Evolución: Interviene en reacciones fotoquímicas de formaciónde smogTiempo de residencia: Semanas.



3 Ácido sulfúrico H SO3. Ácido sulfúrico H2SO4Procedencia: Productos finales de la oxidación de compuestosatmosféricos que contenen azufre.Evolución: Precipita como lluvia ácidaEvolución: Precipita como lluvia ácida.Tiempo de residencia: Variable (dependiente del tiempo).

4 Á id ít i H NO4. Ácido nítrico: H2NO3Procedencia: Productos finales de la oxidación de compuestosatmosféricos que contenen nitrógeno.

óEvolución: Precipita como lluvia ácida.Tiempo de residencia: Variable (dependiente del tiempo).



5. Oxidantes fotoquímicos:5. Oxidantes fotoquímicos:Ozono troposférico (O3) y nitratos de peroxiacetilo (PAN)

Procedencia: Intrusiones estratosféricas, erupciones volcánicas,Procedencia: Intrusiones estratosféricas, erupciones volcánicas,reacciones fotoquímicas a partir de óxidos de nitrógeno y COVgenerados en el tráfico urbano.Evolución: Reaccionan con otros contaminantes, sonEvolución: Reaccionan con otros contaminantes, soncomponentes del smog fotoquímico.Tiempo de residencia: Meses.


Í


FORMAS DE ENERGÍA.

Se dividen en tres grupos:

• RADIACIONES IONIZANTES- Radiaciones alfa y beta.

R X- Rayos X- Rayos gamma

RADIACIONES NO IONIZANTES• RADIACIONES NO IONIZANTES- Radiaciones ultravioleta- Radiaciones infrarrojas

Radiofrecuencias- Radiofrecuencias- Microondas

• RUIDO (se verá más adelante)• RUIDO (se verá más adelante)


FORMAS DE ENERGÍA


FORMAS DE ENERGÍA.

1 RADIACIONES IONIZANTES1. RADIACIONES IONIZANTES- Radiaciones alfa y beta.- Rayos X

R- Rayos gamma

Procedencia: Procesos de transformación de los materialesdi ti d l t di i ó i A ti id dradioactivos de la corteza, radiaciones cósmicas. Actividades

médicas de tratamiento y exploración, escapes nucleares,transporte de material radioactivo.

Evolución: Pueden afectar a los procesos biológicos de los seresvivos, provocar malformaciones genéticas, cáncer, etc.


FORMAS DE ENERGÍA.


2. RADIACIONES NO IONIZANTES- Radiaciones ultravioleta- Radiaciones infrarrojas- Radiofrecuencias

Mi d- Microondas

Procedencia: Proceden del Sol y de la superficie terrestre y sui t é i tá l bl d fl id lé t iorigen antropogénico está en los cables de fluido eléctrico y

aparatos eléctricos.

Evolución: L f t d d d l i t id d d lEvolución: Los efectos dependen de la intensidad del campoelectromagnético generado, así como del tiempo de exposición.Alteraciones en el sistema nervioso, trastornos hormonales einmunológicos etcinmunológicos, etc.

1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA1 3 Dispersión de los contaminantes

En la dispersión de los contaminantes influyen las

1.3. Dispersión de los contaminantes

En la dispersión de los contaminantes influyen lascaracterísticas de las emisiones, las condicionesmeteorológicas, las características geográficas y

átopográficas.

Se considera emisión:

“La cantidad de contaminante que vierte un foco emisor a laatmósfera en un período de tiempo determinado”

Se denomina inmisión:

“La cantidad de contaminantes presentes en una atmósferadeterminada, una vez que han sido transportados, difundidos,mezclados en ella y a los que están expuestos los seres vivos ylos materiales que se encuentran bajo su influencia”

1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA1 3 Dispersión de los contaminantes1.3. Dispersión de los contaminantes

Mecanismos de contaminación atmosférica

1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA1 3 Dispersión de los contaminantes1.3. Dispersión de los contaminantes

1. Características de las emisionesDepende del tipo de contaminante, su concentración y sus

t í ti fi i i í i E i t t l lt d l fcaracterísticas fisiciquímicas. Es importante la altura del focoemisor.

2 C di i t ló i2. Condiciones metereológicasSe debe tener en cuenta la temperatura del aire y susvariaciones con la altura, la presencia o ausencia de vientos o deprecipitaciones y la insolaciónprecipitaciones y la insolación.

3. Características geográficas y topográficasLa dispersión de los contaminantes está influida por la brisa deLa dispersión de los contaminantes está influida por la brisa delas zonas costeras, la inversión térmica de las zonas de monaña,la presencia de masas vegetales y de núcleos urbanos.


Efecto de la brisa marina


Efecto de la brisa marina

Inversión térmica en montañas


Efecto isla de calor en núcleos urbanos


1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA1 4 Efectos de la contaminación del aire1.4. Efectos de la contaminación del aire

Los efectos de la contaminación del aire pueden ser:- Locales: afectan a una zona concreta (smog fotoquímico).( g q )- Regionales: afectan a una región concreta (lluvia ácida).- Globales: afectan a todo el planeta (cambio climático).

Los factores que influyen son:Los factores que influyen son:- Clase de contaminante- Concentración del contaminante- Tiempo de exposición al contaminanteTiempo de exposición al contaminante- Sensibilidad de los receptores- Posibilidad de reacción con otros contaminantes


Tipo de En animales/ ser Vegetales Materialescontaminante humano

PartículasAfecciones en las vías respiratorias.

Obstrucción de estomas.Reducción de la

Deposición sobre edificios.Partículas Reducción de la

fotosíntesis.Necrosis.

Abrasión y desgaste.

Irritación en las mucosas Pérdida de color En la caliza provoca

SO2, SO3, H2SIrritación en las mucosas y en los ojos.Malos olores.

Pérdida de color (clorosis) y necrosis.Reduce el crecimiento

En la caliza provoca desgaste, en el papel amarilleo y en metales corrosión.

N2O, NO, NO2,NO

Enfermedades en las vías respiratorias, asma.I it ió l

Anulan el crecimiento. Perdida de color en los tejidos de la ropa.

NO3 Irritación en las mucosas y en los ojos. Cefaleas.

El CO es tóxico, Efectos poco Efectos poco CO, CO2

interfiere en el transporte de oxígeno a las células.

significativos. significativos.


Tipo de En animales/ ser Vegetales Materialescontaminante humano

Compuestos orgánicosIrritación de ojos y vías respiratorias.

Efectos menores. Efectos menores.

Compuestos orgánicosEfectos cancerígenos y mutagénicos.

Irritación en las mucosas El HF se acumula en la Efectos no encontrados

Compuestos halogenados

Irritación en las mucosas.El HF se acumula en los huesos.

El HF se acumula en la hierba y pasa al resto de la cadena trófica.Pérdida de color: clorosis

Efectos no encontrados

Metales petados

Pb: insuficiencia respiratoria, alteraciones neurológicas y renales; Cd: problemas respi-

Bioacumulación Efectos no encontrados

; p pratorios y cardiovasculares; Hg: daños en el SNC y riñones.

Irritación en nariz y Manchas blancas Desintegración delOxidantesfotoquímicos

Irritación en nariz y garganta.Fatiga y falta de coordinación.

Manchas blancas.Necrosis en hojas.Disminución del crecimiento

Desintegración del caucho.Corrosión de los metales.


1. Efectos locales: smog fotoquímico.

Se trata de la formación de nieblas contaminantes o smogSe trata de la formación de nieblas contaminantes o smog.

El smog fotoquímico tiene su origen en la presencia en laatmósfera de oxidantes fotoquímicos (O3, PAN y otros) queatmósfera de oxidantes fotoquímicos (O3, PAN y otros) quesurgen de las reacciones de óxidos de nitrógeno, hidrocarburos yoxígeno con la energía proveniente de la radiación solarultarvioleta.

El proceso se ve favorecido en situaciones anticiclónicas, fuerteinsolación y vientos débiles que dificultan la dispersión de losy q pcontaminantes.

Produce bruma, irritación de los ojos, daños en la vegetación yen los materiales como el cuero y fibras sintéticas.

1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA1 4 Efectos de la contaminación del aire

1 Efectos locales: smog fotoquímico

1.4. Efectos de la contaminación del aire

1. Efectos locales: smog fotoquímico.


2 Efectos regionales: lluvia ácida


2. Efectos regionales: lluvia ácida.

Retorno a la tierra de los óxidos de azufre y de nitrógenodescargados a la atmósfera en forma de ácido nítrico y sulfúricodescargados a la atmósfera en forma de ácido nítrico y sulfúricodisueltos en las gotas de lluvia, pero también en forma denevadas, nieblas y rocíos.

Estos ácido pueden retornar a la superfie terrestre de dosmodos: doposición seca o deposición húmeda.

La intensidad de la lluvía ácida depende de la velocidad de lasreacciones químicas, la humedad y dinámica atmosférica.

Los efectos son variados: incremeno de la acidez en río, lagos osuelo, desaparición de las especies más sensibles, pérdida decolor o muerte de las hojas de vegetales, corrosión de materiales“mal de piedra”.


2 Efectos regionales: lluvia ácida


2. Efectos regionales: lluvia ácida.


3. Efectos globales: agujero de la capa de ozono.

Los compuestos de cloro y los óxidos de nitrógeno (NO)Los compuestos de cloro y los óxidos de nitrógeno (NO)reaccionan con el ozono estratosférico reduciéndolo.

NO + O3 NO2 + O2NO + O3 NO2 + O2NO2 + O NO + O2

CFCl3 + UV CFCl2 + ClCFCl3 + UV CFCl2 + ClCl + O3 ClO + O2ClO + O Cl + O2

Aumento del cáncer de piel, ceguera en el ganado, depresión delsistema inmunitario.

1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA1 5 La calidad del aire

La vigilancia de la calidad del aire se puede llevar a cabo

1.5. La calidad del aire

mediante:- REDES DE VIGILANCIA (mundiales, comuntarias o locales).- ANÁLISIS QUÍMICOS

Ó- INDICADORES BIOLÓGICOS

De izquierda a derecha la escala de líquenes que soportan laDe izquierda a derecha la escala de líquenes que soportan lacontaminación por SO2

1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA1 5 La calidad del aire1.5. La calidad del aire

Medidas de prevención y corrección

- MEDIDAS PREVENTIVAS- Planificación de los usos del suelo- Evaluaciones de impacto ambiental- Empleo de tecnologías de baja o nula emisión de residuos- Programas de I+D- Mejora de la calidad y combustión de carburantes- Medidas sociales de información

M did l i l ti- Medidas legislativas

- MEDIDAS CORRECTORASConcentración y retención de partículas- Concentración y retención de partículas

- Sistemas de depuración de gases- Correcta expulsión de los contaminantes (chimeneas)

2. CONTAMINACIÓN ACÚSTICA

La Contaminación acústica

El ruido es un sonido excesivo o intempestivo, desagradable para el que lo percibe, que puede

producir efectos fisiológicos o psicológicos no deseados sobre una persona o grupo de personas.

Origen y fuentes Industria, transporte, construcciones, o diversas actividadeshumanas (discotecas, ferias...).( , )

Efectos de la contaminación acústicaAlteraciones fisiológicas: pérdida de audición.Alteraciones psicológicas: estrés, irritabilidad, etc.p g , ,

SolucionesPreventivas: Planificación de usos del suelo, EIA.Correctoras: reglamentaciones o acciones directas sobre la gfuente de emisión (barreras acústicas).

3. CONTAMINACIÓN LUMÍNICA

La Contaminación lumínica

Es el resplandor luminoso nocturno o brillo producido por la dufusión y reflexión de la luz en los gases, aerosoles y partículas en suspensión en la atmósfera que altera y partículas en suspensión en la atmósfera, que altera

las condiciones naturales de las horas nocturnas y dificultan las observaciones astronómicas.

Origen y fuentes Farolas y luces de zonas urbanas, alumbramientos maldirigidosdirigidos.

Efectos de la contaminación acústicaEconómicos, ecológicos, sanitarios, científicos y culturales.

SolucionesSolucionesEncendido cuendo sea necesario, intensidad moderada,lámparas de bajo consumo y bien orientadas, ordenanzas y

l t ió ñ d i f ió d ióreglamentación, campañas de información y educaciónambiental.

contaminación atmosférica [modo de...

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