efectos de la contaminación atmosférica gómez efectos a corto plazo nieblas fotoquímicas y smog...

Eduardo Gómez

Efectos de la contaminación atmosférica

Los cambios en la composición del aire pueden ocasionar efectos negativos.

Estos efectos pueden valorarse en función de:

Tiempo

o Efectos a corto plazo (daños en la salud humana)

o Efectos a largo plazo (cambio climático)

Radio de acción

o Efectos locales (nieblas fotoquímicas)

o Efectos regionales (lluvias ácidas)

o Efectos globales (cambio climático)

1Efectos de la contaminación atmosférica

Eduardo Gómez

Efectos a corto plazo

Nieblas fotoquímicas y smog

Smog = Smoke + Fog

Tiene un efecto local, es típico de zonas urbanas y puede ser de dos tipos:

1. Smog sulfuroso (húmedo o térmico)

2. Smog fotoquímico


Eduardo Gómez


Smog sulfuroso

El llamado smog industrial o gris fue muy típico en algunas ciudades grandes, como Londres o Chicago, con mucha industria, en las que, hasta hace unos años, se quemaban grandes cantidades de carbón y petróleo pesado con mucho azufre, en instalaciones industriales y de calefacción.

En estas ciudades se formaba una mezclade dióxido de azufre, gotitas de ácidosulfúrico formada a partir del anterior y unagran variedad de partículas sólidas ensuspensión, que originaba una espesaniebla cargada de contaminantes, conefectos muy nocivos para la salud de laspersonas y para la conservación de edificiosy materiales.


Eduardo Gómez

Smog sulfuroso

En la actualidad en los países desarrolladoslos combustibles que originan este tipo decontaminación se queman en instalacionescon sistemas de depuración o dispersiónmejores y raramente se encuentra este tipode polución, pero en países en vías deindustrialización como China o algunos paísesde Europa del Este, todavía es un graveproblema en algunas ciudades


Eduardo Gómez


Es el principal problema de contaminación en muchas ciudades.

Es una mezcla de contaminantes de origen primario (NOx e hidrocarburos volátiles) con otros secundarios (ozono, peroxiacilo, radicales hidroxilo, etc.) que se forman por reacciones producidas por la luz solar al incidir sobre los primeros.

Esta mezcla oscurece la atmósfera dejando un aire teñido de color marrón rojizo cargado de componentes dañinos para los seres vivos y los materiales. Aunque prácticamente en todas las ciudades del mundo hay problemas con este tipo de contaminación, es especialmente importante en las de clima seco, cálido y soleado, y tienen muchos vehículos.

El verano es la peor estación para este tipo de polución y, además, algunos fenómenos climatológicas, como las inversiones térmicas, pueden agravar este problema en determinadas épocas ya que dificultan la renovación del aire y la eliminación de los contaminantes.

Smog fotoquímico


Eduardo Gómez

En la situación habitual de la atmósfera la temperatura desciende con la

altitud lo que favorece que suba el aire más caliente (menos denso) y

arrastre a los contaminantes hacia arriba.


Smog fotoquímico

Eduardo Gómez

En una situación de inversión térmica una capa de aire más cálido se

sitúa sobre el aire superficial más frío e impide la ascensión de este

último (más denso), por lo que la contaminación queda encerrada y va

aumentando.


Eduardo Gómez

Las reacciones fotoquímicas que originan este fenómeno suceden

cuando la mezcla de óxidos de nitrógeno e hidrocarburos volátiles

emitida por los automóviles y el oxígeno atmosférico reaccionan, gracias

a la luz solar, formando ozono.

NO2+luz NO+O ; O+O2 O3

El ozono es una molécula muy reactiva que sigue reaccionando con otros

contaminantes presentes en el aire y acaba formando un conjunto de varias

decenas de sustancias distintas como nitratos de peroxiacilo (PAN), peróxido

de hidrógeno (H2O2), radicales hidroxilo (OH), formaldehido, etc.

RH + O2 + NO + UV R´CHO + NO2 + O3 + PAN

Estas sustancias, en conjunto, pueden producir importantes daños en las

plantas, irritación ocular, problemas respiratorios, daños en materiales sintéticos

y cueros, etc.


Eduardo Gómez


Alteraciones de la visibilidad

• Es debido a una alta

concentración de partículas o

gases que absorben y dispersan

la luz.

• Depende de la concentración y

tamaño de las partículas.

• Es un efecto local.


Eduardo Gómez

Lluvia ácidaEs un efecto regional, que ocasiona la llamada contaminación transfronteriza.

El término “lluvia ácida” fue empleado por primera vez a mediados del siglo XVIII en Manchester, una de las primeras zonas industrializadas de Inglaterra. La acidez del agua de lluvia corroía los metales, desteñía la ropa puesta a tender, e incluso hacía enfermar a las personas y dañaba gravemente a los vegetales.


Eduardo Gómez

Lluvia ácida

Se considera lluvia ácida cualquierprecipitación que tenga un pH inferior a 5. EnEuropa, las lluvias con fuerte acidez, con unpH medio de 4,2, solo se dan en los países delcentro de la región.

El pH medio en los demás países de Europaoscila entre 4,2 y 5,6. En España, Portugal,Italia y Grecia, salvo en casos muy localizados,no hay problemas de lluvia ácida porque suelehaber en el aire partículas de polvo, algunasveces procedentes del Sáhara, que contienendiversas sales de calcio.


Eduardo Gómez

H2O + CO2 H2CO3

Pero si además reacciona con otros gases como óxidos de azufre y nitrógeno puede dar lugar a ácidos más fuertes que pueden volver a la superficie de dos formas:

1. Deposición seca. En forma de gas o aerosoles cerca de las fuentes de emisión.2. Deposición húmeda. Como ácido sulfúrico y ácido nítrico disueltos en las gotas de

agua de la lluvia y transportados a grandes distancias del foco emisor.

El agua de lluvia es ligeramente ácida por la reacción con el CO2


Eduardo Gómez

Fuentes de los óxidos de azufre

y nitrógeno

Fuentes naturales

óxidos de azufre

óxidos de nitrógeno

1. Las erupciones volcánicas

2. La descomposición de la materia orgánica.

1. La acción bacteriana en el suelo.

2. Las reacciones químicas en la atmósfera superior

Fuentes antrópicas

óxidos de azufre

óxidos de nitrógeno

Quema de combustibles fósilesTráficoCentrales térmicasCombustión industrialAmoniaco del estiércol


Eduardo Gómez

La intensidad de la lluvia ácida depende de:

1. La velocidad de las reacciones químicas

2. La presencia de humedad en la atmósfera

3. Dinámica atmosférica (transporte de contaminantes a mayor o menor

distancia


Eduardo Gómez 16Efectos de la contaminación atmosférica

Eduardo Gómez

Lluvia ácida en el mundoChina, India y Japón son los países que más sufren las inclemencias

corrosivas de la lluvia ácida.

En China, en concreto, se trata del problema medioambiental más grave.

Recientemente, la Administración Estatal de Protección Medioambiental,

equivalente a un Ministerio de Medio Ambiente, reconocía que afecta a más

de la mitad de las ciudades del país; en algunas regiones incluso toda la

lluvia que cae es ácida.

El principal causante de esta situación

es el carbón, que nutre el 70% de las

necesidades energéticas de China.

Por su parte, Estados Unidos y Canadá

son otros de los dos grandes afectados

por esta forma de polución.


Eduardo Gómez

En Europa este problema se origina en países muy industrializados (Reino

Unido, Alemania, …) pero la lluvia ácida se traslada hacia los países

escandinavos debido a la dinámica atmosférica. El viento puede provocar que

estos corrosivos elementos recorran miles de kilómetros antes de precipitarse en

forma de lluvia, rocío, granizo, nieve o niebla, e incluso en forma de gases y

partículas ácidas

En Suecia hay más de 18.000 lagos

acidificados y 15.000 de los cuales

ya están sin vida.


Eduardo Gómez

Zonas de Europa afectados por la lluvia ácida


Eduardo Gómez

Daños ocasionados por la lluvia ácida

Ecosistemas acuáticos


En ellos está muy demostrada la influencia negativa de la acidificación.

Fue precisamente observando la situación de cientos de lagos y ríos de Suecia y Noruega, entre los años 1960 y 1970, en los que se vio que el número de peces y anfibios iba disminuyendo de forma acelerada y alarmante, cuando se dio importancia a esta forma de contaminación.

Eduardo Gómez

Daños ocasionados por la lluvia ácida

La reproducción de los animales acuáticos es alterada,hasta el punto de que muchas especies de peces yanfibios no pueden subsistir en aguas con pH inferioresa 5,5,. Especialmente grave es el efecto de la lluviaácida en lagos situados en terrenos de roca no caliza,porque cuando el terreno es calcáreo, los ionesalcalinos son abundantes en el suelo y neutralizan laacidificación; pero si las rocas son granitos, o rocasácidas pobres en cationes, los lagos y ríos se venmucho más afectados por una deposición ácida que nopuede ser neutralizada por la composición del suelo.

Ecosistemas acuáticos


Eduardo Gómez 22Efectos de la contaminación atmosférica

Eduardo Gómez

La lluvia ácida ocasiona el crecimiento retardado, el daño o la muerte de losbosques. En la mayoría de los casos, los daños causados por la lluvia ácida en losárboles ocurren debido a los efectos combinados de la lluvia ácida y esos factoresambientales causantes de estrés (sequía, plagas…)

Ecosistemas terrestres


Eduardo Gómez

Son muchos los lugares de la Tierra en los que lalluvia ácida afecta a los árboles.

En Checoslovaquia y Polonia, millones de árboles handesaparecido debido a las lluvias ácidas causadas porcontaminaciones locales de enorme intensidad.

Los bosques situados en zonas de montaña sufren,además, nieblas ácidas que envuelven a las hojas yatacan su cutícula. La pérdida de esta capa daña lashojas y produce manchas de color castaño. Esto haceque disminuya la fotosíntesis de la planta y, portanto, quede afectado su desarrollo. Si el procesocontinúa las hojas se vuelven amarillas y se inicia ladefoliación que provoca la muerte de las plantas

Ecosistemas terrestres


Eduardo Gómez

Daños en hojas y

árboles por la lluvia

ácida


Eduardo Gómez

Materiales

Las construcciones, las estatuas y los monumentos de piedra sufren erosión

por efecto de la lluvia ácida.

Los materiales de construcción

como acero, pintura, plásticos,

cemento, mampostería, acero

galvanizado, piedra caliza, piedra

arenisca y mármol también están

expuestos a sufrir daños.

La frecuencia con la que es necesario aplicar nuevos recubrimientos

protectores a las estructuras (como la pintura de los coches) va en aumento,

con los consecuentes costos adicionales, los cuales se estiman en miles de

millones de dólares anuales.


Eduardo Gómez

Las piedras arenisca y caliza frecuentes en monumentos y esculturas, se corroen con más rapidez en el aire cargado de azufre que en el aire libre de azufre. Cuando los contaminantes azufrados se depositan en una superficie de piedra arenisca o caliza, reaccionan con el carbonato de calcio del material y lo convierten en sulfato de calcio (yeso), fácilmente soluble. La desfiguración y disolución de famosas estatuas y monumentos, como la Acrópolis de Atenas y tesoros artísticos de Italia se ha acelerado considerablemente en los últimos 30 años.


Eduardo Gómez

Efectos en la salud

• La lluvia ácida no causa daños directos a los seres humanos. Caminar

bajo la lluvia ácida o incluso nadar en un lago ácido no es más

peligroso que caminar o nadar en agua limpia.

• Sin embargo, los contaminantes que producen la lluvia ácida (SO2 y

Nox) sí son perjudiciales para la salud humana.

• Estos gases interactúan en la atmósfera y forman partículas finas de

sulfato y nitrato que pueden ser transportadas por el viento a grandes

distancias y ser inhaladas profundamente dentro de los pulmones de

las personas.

• Muchos estudios científicos han establecido una relación entre los

niveles elevados de partículas finas y el aumento de las enfermedades

y las muertes prematuras provocadas por problemas cardíacos y

pulmonares, tales como el asma y la bronquitis.


Eduardo Gómez

Efectos del dióxido de azufre en la salud

Concentración (ppm) Efectos

1 – 6 Broncoconstricción.

3 – 5 Concentración mínima detectable por el olfato.

8 – 12 Irritación de la garganta.

20 Irritación en los ojos y tos.

50 – 100 Concentr. máxima para una exposición corta (30 min.)

400 – 500 Puede ser mortal, incluso en una exposición breve.

Efectos de los óxidos de nitrógeno en la salud

Concentración ppm (mg/l) Efecto

1 – 3 Concentración mínima que se detecta por el olfato.

3 Irritación de nariz, garganta y ojos

25 Congestión y enfermedades pulmonares

100 – 1000 Puede ser mortal, incluso tras una exposición breve.


Eduardo Gómez

Deposiciones secas

Las deposiciones secas pueden ser tan destructivas o mas que las

deposiciones húmedas, especialmente sobre los suelos, porque

pueden reaccionar con agua y posteriormente filtrase al subsuelo

(acidificación de aguas subterraneas o incorporarse a las plantas por

las raíces, y posteriormente pasar a las cadenas tróficas, además de

hidrolizar iones metálicos tóxicos del suelo cuyos efectos pueden ser

muy graves.


Eduardo Gómez

Soluciones frente a la lluvia ácida

Con respecto a las medidas a tomar para evitar la acidificación de las

aguas, la solución a largo plazo es la reducción de las emisiones:

1. Utilización de combustibles con bajos contenidos en azufre

2. Filtros en las centrales térmicas

3. Uso de energías alternativas

4. Transportes más ecológicos

Con respecto las medidas a corto plazo tenemos la neutralización de

lagos y demás corrientes de aguas, mediante el agregado de una base,

lo que provoca un aumento de pH.

La acción anterior causa la precipitación de aluminio y otros metales que

luego sedimentan en el fondo y además está relacionado con la

disminución en los niveles de mercurio en los peces.


Eduardo Gómez

Efectos de la contaminación atmosférica sobre los materiales

Contaminación

Gomas y cauchosH2S

MetalesPiedrasPinturas

Lluvia ácida

PinturasOzono

troposférico

Corrosión


Eduardo Gómez

Efectos de la contaminación atmosférica sobre los seres vivos

Depende de:

1. La sustancia

2. Sensibilidad de la personas

3. Órgano afectado,

4. Concentración del contaminante

5. Tiempo de exposición.

Debido a todo esto no es fácil establecer relaciones de causa-efecto

sobre contaminantes y salud humana

Efectos en la salud humana


Eduardo Gómez

Sobre las plantas, los efectos empiezan en las hojas (el aire entra en

la planta por los estomas de las hojas).

Sobre los animales, los efectos y las variables serían parecidos al

caso de los seres humanos.

Efectos en otros organismos

Algunos vegetales como los líquenes se utilizan como bioindicadores,

ya que solo son capaces de vivir en ambientes con nula o muy poca

contaminación atmosférica.


efectos de la contaminación atmosférica gómez efectos a corto plazo nieblas fotoquímicas y smog...

Documents