CONTAMINACIN QUMICA

1. CONCEPTO Y TIP DE CONTAMINACIN

Segn la ley de Proteccin del Ambiente los contaminantes atmosfricos se definen como la presencia en el aire de los ,materiales o de energas que impliquen riesgo, dao o molestias para las personas y bines de cualquier naturaleza.Existen tres tipo: qumicos, fsicos y biolgicos (bsicamente hablamos de la primera)

2. FUENTES DE EMISIN DE LOS CONTAMINANTES QUMICOS

Una emisin es el lanzamiento al aire de materiales y segn su origen, existen dos tipos de fuentes:

naturales (tropognicas) que es la mayor de todas artificiales (antropognicas o antrpicas.)

La contaminacin de origen natural es debida a los procesos geolgicos, biolgicos o atmosfrico. Las fuentes de emisin son vulcanismos, incendios forestales, descargas elctricas, fermentaciones etc.

La contaminacin de origen antrpico resulta de los vertido incontrolados de sustancias vertidos a la atmsfera por la accin del hombre. Sus fuentes son fijas (calefaccin e industria) y mviles (trfico rodado)Las principales industrias contaminantes son las centrales trmicas, cementeras, siderometalrgicas, qumicas, alimentarias y papeleras , de mayor a menor. En cuanto al combustible que se utiliza el ms agresivo es la combustin del carbn y el menor, el gas natural.

En general, el CO tiene su principal fuente en el transporte, los xidos de S proceden de la calefaccin y centrales trmicas y los xidos de N de ambas fuentes.

3. CLASIFICACIN Y CARACTERSTICAS DE LOS CONTAMINANTES

Se consideran contaminantes qumicos las partculas o materiales emitidos en los tres estados que se emiten a la atmsfera por accin antrpica.

Se clasifican segn sus caractersticas fsicas (estados), segn su toxicidad (nocivos e inocuos para la salud) y la procedencia (primarios y secundarios)

a) los contaminantes primarios proceden directamente de la fuente de emisin (90%) y son CO, SOx , NOx, los hidrocarburos y las partculas. La materia particulada de tamaos diversos, presentes en la atmsfera en estado slido o lquido, se denominan aerosoles.

b) Contaminantes secundarios. Se generan a partir de los primarios por reacciones qumicas y gracias a la E solar. Los compuestos formados poseen gran poder oxidante y son los responsables de los denominados contaminantes fotoqumicos. Son el ozono, el PAN (nitrato de peroxiacetilo), NO3, HNO3, SO3 y H2SO4

Origen , transformacin y destino de los compuestos de nitrgeno y azufre en la troposfera

N2O NO NO2 oxidacin en disolucin acuosaoxidacin fotoqumica HNO3oxidacin por ozono

NH3

EMISIN ANTRPICA

contamnante suelo

contamianates aguas

CONTAMIANTES PRIMARIOS SECUNDARIO

H2S SO2 oxidacin en disolucin acuosa SO3oxidacin fotoqumica H2SO4oxidacin por ozono partculas sulfato

aerosol marino

EMISIN ANTRPICA

contamnante suelo

absorcin vegetal y lluvia

contamianates aguas

CONTAMIANTES PRIMARIOS SECUNDARIO

Debemos distinguir entre le O3 estratosfrico y el troposfrico. El O3 es un gas azulado de olor penetrante y fuertemente reactivo. El O3 troposfrico procede, en parte de la estratosfera , pero se forma por accin fotoqumica de las radiaciones solares en presencia de ciertos NOx y los hidrocarburos. Tambin se genera en instalaciones elctricas de alta tensin y lo emiten los automviles en ralent.La expresin de los contaminantes se expresa de dos formas: en ppm y ppb, si la concentracin es muy baja, o en mg/m3

4. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA CONTAMINACIN ATMOSFRICA

Para conocer la evolucin de las concentraciones de los contaminantes es importante saber cmo se difunden, como se transportan y cundo se acumulan contaminantes y en estos procesos juega un papel importante la meteorologa.La dispersin, desde las fuentes de emisin depende de varios factores:

a) naturaleza fsico-qumica de los contaminantes, si son gases se transportan fcilmente, y las partculas tienden a depositarse

b) La configuracin de las fuentes de emisin (mayor o menor altura de las chimeneas, circulacin de los automviles por autopista o calles etc.)

c) Las condiciones de emisin, como la velocidad de salida que facilita la dispersin, la T (en el caso de los gases si es mayor que la del medio, ascienden)

d) La topografa, la naturaleza del terreno, la densidad y altura de los edificios, la vegetacin que influyen en la circulacin de los vientos. As tenemos:

En los ncleos urbanos se dan unas condiciones climticas propias que hacen difcil la dispersin de los contaminantes. El aumento de T que existe en las zonas urbanas con respecto a las rurales provoca un movimiento cclico del aire urbano (el aire caliente contaminado asciende por medio de la ciudad, mientras que el aire fro desciende por la periferia), que da lugar a la formacin de una cpula de contaminantes sobre la ciudad. Esta situacin trmica se denomina isla de calor o isla trmica urbana.

En las zonas costeras (o prximas a grandes masas de agua) , las denominadas brisas de mar o brisas de tierra desplazan los contaminantes hacia el mar o hacia el interior, respectivamente, pero el carcter cclico de estos movimientos del aire impide que la contaminacin se disperse por ejemplo en los centros urbanos prximos.

En los valles, con la llegada del da, el sol va calentando las laderas y se produce una circulacin de aire ascendente (brisas de valle) que dispersa los contaminantes. Pero si este movimiento no los eleva suficientemente la capa de mezcla y los valles son estrechos, pueden chocar contra la falda de las montaas y favorece la formacin de una capa de inversin y de nieblas. Por la noche, como por las laderas desciende aire fro (brisas de montaa o de pendiente) se crea una situacin de inversin trmica que provoca la acumulacin de contaminantes

la presencias de masas vegetales disminuyen la cantidad de contaminacin en el aire porque frenan la velocidad del viento de manera que se facilita la deposicin de partculas que quedan retenidas en las hojas. Adems absorben el Co2 y presentan una funcin reguladora

e) Las variables meteorolgicas

La velocidad del viento, que facilita la disolucin de los contaminantes de dos formas. Por una parte, cuanto mayor sea la velocidad del viento, los contaminantes sern arrastrados ms lejos, y por otra, a mauro velocidad, mayor turbulencia lo que provoca mezclas intensas de diferentes capas de aire, originando fenmenos de dilucin (disminucin de la concentracin de los contaminantes)

La estabilidad atmosfrica que viene dada por el gradiente trmico altitudinal. Cuando existe inestabilidad atmosfrica, en situacin de borrasca, las corrientes ascendentes arrastran los contaminantes que se mezclan con los aires limpios superiores. En cambio en situaciones anticiclnicas es al contrario. Cuando existe inversin trmica, la capa fra de la superficie impide la dispersin de los contaminantes, hay estancamiento.

El grado de insolacin, que favorece la formacin de contaminantes secundarios Las precipitaciones que, por una parte, arrastra partculas contaminantes y, por otra,

disuelven algunos gases extraos presentes en la atmsfera contaminadas. El efecto del lavado depender de la intensidad de las precipitaciones, del tamao de las gotas de agua y del de las partculas contaminantes

5. CALIDAD DEL AIRE. EVALUACIN Y CONTROL(llegir)

La valoracin de la calidad del aire de un lugar se hace desde el punto de vista higinico-sanitario y de proteccin medioambiental Se establece en funcin de los contaminantes qumicos.El nivel mximo admisible de emisin se entiende como la cantidad mxima de un contaminante del aire que la ley permite emitir a la atmsfera. Se establece un mnimo para la emisin instantnea y otro para los valores medios en diferentes espacios de tiempo.Desde el punto de vista del aire que respiramos, es ms importante conocer los valores de inmisin, que se definen como la concentracin de contaminantes en la atmsfera a nivel del suelo, de modo temporal o permanente

PARMETROS PARA MEDIR LA CALIDAD DEL AIRE Clases ContamiantesNecesarios SO2, NO2, hollines, partculas suspensin, Pb

y O3

Convenientes CO, hidrocarburos aromticos policclicos, bencenos, Cd, Ar, Ni ydeposicin cida

Otros HCl, HF, H2S

La calidad del aire se determina midiendo los niveles de inmisin de los contaminantes. Para establecer los valores numricos se toman en cuenta valores de inmisin individualizados por contaminante y el periodo de exposicin. A veces tambin se utilizan indicadores generales, como el indice de calidad del aire (ICAIRE) y el ndice ORAQI (Oak rigde quality index), basados en ecuaciones matemticas en las que intervienen numerosos parmetros y variables (condiciones atmosfricas, extensiones del rea de

exposicin etc.)Tambin se emplean indicadores biolgicos y bioqumicos: tejidos y rganos (cerebro, hgado, pulmones), cultivos y preparados celulares y especies de flora y conferas.

6. EFECTOS GENERALES DE LA CONTAMINACIN QUMICA DE LA ATMSFERA

La contaminacin ejerce efectos perjudiciales sobre la salud de lo seres vivos, sobre los vegetales, materiales, sobre los climas urbanos y sobre el medio.

a) sobre la salud afecta a los receptores ms sensible como los nios y ancianos. Destacamos: NO2 y S y las partculas que resultan peligrosas por su incidencia en las enfermedades

cardiorrespiratorias. El ozono troposfrico cuando alcanza valores superiores a los 200 microgr/m3 en cuyo caso causa irritaciones en los ojos y garganta y agrava enfermedades pulmonares y crnicas.

El CO es un compuesto de elevada toxicidad. Disminuye la capacidad de transporte de oxgeno por la sangre

Las dioxinas y el benzo-a-pireno que posee efectos cancergenos y mutgenos.

b) Sobre los materiales, ya que los contaminantes actan unas veces deteriorndolos y otras alterando su composicin qumica. El SO2 o el H2SO4 desmorona los materiales calizos y los mrmoles, corroe los metales y amarillea el papel; el NO2 decolora los tejidos; el O3 desintegra el caucho y los tejidos de algodn, ataca a las pinturas y objetos de arte

c) Sobre la vegetacin provocando lesiones y cadas de las hojas, destruyendo la clorofila y alterando la fotosntesis. Las partculas se depositan encima de las hojas y disminuye la luz disponible al mismo tiempo que tapa los estomas. Entre los contaminantes ms fitotxicos destacan SO2, el PAN, HF y el O3

d) Sobre los climas locales pues las partculas en suspensin reducen la radiacin solar

e) Sobre el medio ya que afecta de manera directa o indirecta al los suelos y a las aguas contribuyendo a los grandes problemas globales

7. ACCIONES CONTRA LA CONTAMINACIN QUMICA

PREVENTIVAS CORRECTORASTCNICAS Evaluacin del impacto ambiental

Ordenacin del territorio para ubicar industriasMedidas generales ahorro energticoPotenciacin de energas alternativasPotenciacin de transporte pblicoTecnologa para la produccin de gasolinas sin Pb y combustibles con menor contenido en S

Inventario de fuentes de emisinChimeneas adecuadas para garantizar la dispersinConfinamiento de contaminantes de forma transitoria: incremento de residuos

LEGALES Normas legislativas que regulen los niveles de emisiones

Establecer la obligacin de descontaminacin industrial de vertidosImponer multas y tasas por vertidos.

EDUCATIVAS Polticas de informacin y educacin ambiental

ALTERACIONES DE LA ATMOFERA EN LAS REAS URBANAS DEBIDAS A LA CONTAMINACIN

QUMICA

1. VARIACIN DE LA TEMPERATURA Y DE LAS PRECIPITACIONES

Las numerosas actividades antrpicas que tienen lugar en las ciudades supone un aumento de la contaminacin atmosfrica urbana. Principalmente son las partculas que reducen la radiacin solar incidente y la saliente. El balance energtico se traduce en un aumento de la T, como resultado del efecto invernadero, particular en las ciudades, ya que los contaminantes absorben la radiacin infrarroja emitida del suelo al enfriarse.Este aumento de T se ve favorecido por la urbanizacin del suelo, ya que los materiales de construccin utilizados modifican el poder reflectante (albedo). Durante el da absorben mayor cantidad de radiaciones solares que los suelos naturales, energa que es liberada despus de la puesta del sol. Adems, la escasez de vegetacin y el hecho de que la mayor parte del agua de lluvia se canalice subterrneamente, disminuye la E utilizada en la evaporacin. (aumento de la T entre 2-6C)

2. SMOG

Fenmeno de contaminacin atmosfrica tpico de las reas urbanas y zonas industriales, que se caracteriza por la formacin de nieblas de sustancias nocivas para la salud y el medio ambiente.Afecta a la salud pblica produciendo irritaciones, afecciones oculares, dolores de cabeza y alergias. En diversos materiales altera las fachadas (mal de piedra) y la niebla reduce la visibilidadSus efectos ms perjudiciales son sobre los vegetales: las hojas se decoloran y en su envs aparece manchas plateadas.

Existen dos tipo: cido o sulfuroso y el oxidante o fotoqumico.

Smog cido: formado por una nube de aerosoles debido a la emisin de humos y xidos de S que originan las combustiones del carbn y otros combustibles. Se produce en ciudades fras y hmedas en invierno. Las partculas actan como ncleos de condensacin del vapor de agua, que junto con los SO2 forman los aerosoles. Produce afecciones respiratorias e irritaciones oculares (Londres 1952: 4000 muertes)

Smog fotoqumico: se origina por la presencia de oxidantes fotoqumicos (O3, PAN, aldehidos) a la atmsfera, que surgen de las reacciones de xidos de N, HC y O con la energa de la radiacin solar ultravioleta.Este proceso es favorecido en situaciones anticiclnicas, gran insolacin ( 24-30C) y vientos dbiles que dificultan la dispersin de contaminantes. Se caracteriza por la presencia de niebla espesa, formacin de O3, irritacin ocular, daos a la vegetacin y a los materiales de cuero o fibras sintticas. Las reacciones son muy complejas y numerosas, no se conocen todas, pero se pueden resumir de la siguiente manera:

1) formacin del ozono a partir del ciclo fotoltico del NO2

NO2 + E lumnica NO + O

O + O2 O3

O3 + NO NO2 + O2

Si los hidrocarburos no estn presentes, el O3 reacciona con el NO y vuelve a formar NO2. El ciclo no se desequilibra y por tanto no se acumula O3

2) formacin de radicales libres activos a partir de radicales de HC, que provocan la oxidacin del NO a NO2

Si hay hidrocarburos, el ciclo fotoltico se desequilibra al reaccionar sus radicales orgnicos oxidados con el NO ; esto originar radicales libres activos y la concentracin se O3 aumenta ya que no participa en la fotlisi del NO

3) formacin del PAN (nitrat de peroxiacetil)

Los radicales libres reaccionan entre si, con contamianates primarios de manera que se forma una mezcla compleja de oxidantes, entre los que destacan el PAN y los aldehidosLos radicales libres reaccionan entre si y forman PAN basicamente,

2. MEDIDAS ADOPTARSeran las mismas que las indicadas en el cuadro.Aadir las adopcin de medias transitorias segn las condiciones meteorolgicas que aumentan los riesgos: las autoridades restringen el trfico, el uso de las calefacciones, o el horario de carga y descarga.

GRANDES PROBLEMAS MEDIOAMBIENTALES DERIVADOS DE LA CONTAMINACIN ATMOSFRICA

Los problemas derivados de la contaminacin qumica atmosfrica se pueden concretar en estos cuatro puntos:

1- modificacin de las caractersticas atmosfricas (repercusin a escala local)2- lluvia cida (escala regional y transfonteriza)3- agujero de la capa de ozono (dimensin planetaria)4- efecto invernadero (dimensin planetaria)

CONTAMINACIN QUMICAClases