LA ATMÓSFERA

ORIGEN

COMPOSICIÓN HOMOSFERA

COMPOSICIÓN HETEROSFERA

Termosfera o ionosfera

Mesosfera o capa

intermedia

Estratosfera

Troposfera

Tropopausa

Estratopausa

Mesopausa 80 km

50 km

10 km

-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 0 10 20 30

Ozonosfera

Temperatura (ºC) -10

ESTRUCTURA

FUNCIÓN PROTECTORA

80 km

40 km

20 km

Ozonosfera

Termosfera

Radiaciones ionizantes

http://biologiaygeologia.org/unidadbio/a_ctma/u1_atmosfera/u1_t2/5_efecto_invernadero.html

FUNCIÓN REGULADORA

Estratosfera

Capa de ozono

Radiación solar

Gases de efecto invernadero

Radiación reflejada

Radiación que vuelve al

espacio

Efecto Invernadero

Transporte de Energía Térmica

Aire polar

Aire templado

Aire tropical

Aire templado

Aire polar

Balance Energético Terrestre

ENERGÍA SOLAR

Energía Solar Térmica

http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=31r_CaWsFRs

Energía Solar Fotovoltaica

ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA Se basa en el diseño y la orientación adecuada de la casa

para reducir el consumo eléctrico de luces y aparatos de calefacción y aire acondicionado.

- Aislamiento Térmico. - Sistemas de Calentamiento Pasivo. - Orientación Adecuada: Sur. - Árboles hoja caduca. - Sistemas de Iluminación más eficientes.

ENERGÍA EÓLICA

http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=1GDQMT8FoJc

• Elementos: – Rotor: buje + palas. – Góndola: equipos. – Torre: acero.

LA CONTAMINACIÓN

ATMOSFÉRICA

Ley 38/1972 de Protección del Ambiente Atmosférico

“Presencia en el aire de materia o formas de energía que impliquen riesgo, daño o molestia grave para los seres vivos y bienes”

Fuentes de Contaminación

• Naturales: – Geosfera: erupciones volcánicas. – Biosfera: respiración animal, descomposición anaerobia,

polen. – Incendios forestales. – Tormentas.

• Antropogénicas: uso de combustibles fósiles. – Doméstico. – Industrial. – Agrícola. – Transporte. – Eliminación de Residuos: incineración.

Tipos de Contaminantes

o Contaminantes Biológicos. o Sustancias Químicas:

– Contaminantes Primarios. – Contaminantes Secundarios.

o Formas de Energía: – Radiaciones Ionizantes. – Radiaciones No Ionizantes. – Ruido.

Contaminante primario Dióxido de azufre (2 SO2)

Contaminante secundario Trióxido de azufre (2 SO3)

Contaminante secundario Ácido sulfúrico (H2SO4)

Transformación: fotooxidación

Transformación: hidratación

2 SO2 O2 2 SO3

2 H2O

2 H2SO4

Formas de Energía

• Radiaciones Ionizantes:

– Alfa, Beta, Gamma, Rayos X. – Origen: Procesos Naturales y Antrópicos. – Consecuencias: mutaciones.

• Radiaciones No Ionizantes:

– UV, IR, Microondas, Radio. – Origen: Procesos Naturales y Antrópicos. – Consecuencias: SN, Hormonal.

Principales contaminantes químicos

CO NOx SO2 CxHy Partículas

Origen

Natural Origen secundario Bacterias edáficas

Tormentas Volcanes

Origen secundario

Putrefacción Vegetación Yacimientos combustibles

Océanos Suelos

Volcanes Incendios

Antrópico Combustión Combustión (fuentes móviles)

Combustión (fuentes fijas)

Manejo de combustibles Disolventes orgánicos

Obras Combustión

(metales pesados)

Eliminación natural Oxidación Hongos edáficos

Ciclo fotolítico Lluvia ácida Lluvia ácida Oxidación en la

atmósfera Deposición húmeda

o seca

Efectos Muy tóxico (carboxihemoglobina)

Respiratorio Lluvia ácida Corrosión

Smog sulfuroso Lluvia ácida

Líquenes

Aumento O3 troposférico

Smog fotoquímico

Interfieren en la fotosíntesis

Toxicidad por los metales pesados

Métodos de corrección

Reactores térmicos y catalíticos Mejoras en combustión

Reducción en combustible

Neutralización en chimenea

Soluciones técnicas para fuentes fijas o

móviles

Eliminación en chimenea

Niveles de contaminantes de la atmósfera urbana durante el día

Ciclo de emisión-deposición de los contaminantes atmosféricos

Emisión y mezcla de contaminantes primarios

Procesos químicos y fotoquímicos (contaminantes secundarios)

Deposición húmeda

Deposición seca

Dispersión de los Contaminantes

- Emisión. - Inmisión. - Factores que influyen en la dispersión: o Características de emisión. o Condiciones atmosféricas. o Características geográficas y topográficas.

• Características de las Emisiones: – Naturaleza física del contaminante. – Velocidad del flujo emisor. – Temperatura de emisión.

• Condiciones Atmosféricas: – Anticiclones Estabilidad. – Borrascas Inestabilidad.

DINÁMICA ATMOSFÉRICA

• Gradientes Térmicos y de Humedad: – GVT: 0,65 ºC/100 m.

– GAS: 1 ºC/100 m.

• Punto de Saturación • Nivel de Condensación • Punto de Rocío • Nubosidad – Núcleos de Condensación

– GAH: 0,3 – 0,6 ºC/100 m.

– Gradientes Verticales: • Inestabilidad:

GAS < GVT

• Estabilidad: GAS > GVT GVT negativo (Inversiones Térmicas).

– Vientos: dirección, velocidad, turbulencia. – Precipitaciones. – Insolación.

Anticiclones y borrascas

Condiciones de Inestabilidad/Estabilidad

• Inestabilidad: GAS < GVT

• Estabilidad:

– GVT < GAS – GVT negativo (temperatura aumenta con altura)

Inversión Térmica

• Características Geográficas y Topográficas: – Brisas Costeras – Brisas de Montaña – Masas Vegetales – Núcleos Urbanos

Brisas Costeras

Brisas de Montaña

Núcleos Urbanos: Isla de Calor

VIGILANCIA DE LA CALIDAD DEL AIRE

• Redes de Vigilancia. • Métodos de Análisis. • Indicadores Biológicos: líquenes.

MÉTODOS DE PREVENCIÓN Y CORRECCIÓN

• Prevención: – Planificación de Usos del Suelo (O.T) – EIA – Tecnologías Limpias – Programas I+D – Mejora de la calidad de los Combustibles – Medidas Legislativas – Información Ciudadana (EA)

• Corrección:

– Concentración y Retención de Partículas:

• Cámaras de Gravedad. • Separación por Fuerza Centrífuga (ciclones). • Separación por Lavado. • Separación por Fuerzas Electrostáticas. • Filtros.

– Eliminación de Gases:

• Equipos de Adsorción. • Equipos de Absorción. • Equipos de Combustión.

– Expulsión de Contaminantes (Chimeneas):

• Altura, Velocidad, Temperatura, Viento, Lluvias.

EFECTOS LOCALES DE LA CONTAMINACIÓN

SMOG

Smog Sulfuroso (Húmedo) • Causa:

– Emisiones SO y Hollín. • Carbón y Petróleo.

– Presencia de nieblas (HO). • Diciembre - Enero

– Situación anticiclónica. Vientos en calma.

• Consecuencias: – Alteraciones respiratorias. – Nieblas grisáceas.

Smog Fotoquímico • Causas:

– Oxidantes fotoquímicos (PAN, O3). • A partir de NO2 , COVs, y Radiación UV.

– Anticiclón. – Fuerte Insolación: Agosto, Septiembre.

• Consecuencias:

– Formación de O3.

– Brumas. – Daños Vegetación. – Corrosión Materiales.

EFECTOS REGIONALES DE LA CONTAMINACIÓN

LLUVIA ÁCIDA

Lluvia con pH más ácido de lo normal (< 4,5). Causa: Vulcanismo Quema de Combustibles Fósiles. Presencia en la atmósfera de Óxidos de S y N (SO2 y NOx):

• Deposición Seca. • Deposición Húmeda (combinación con agua) Lluvia Ácida

(lluvia, nieblas, nieve, etc)

Reacciones Causantes de la Lluvia Ácida

• Lluvia Normal: – CO2 + H2 O CO3 H2

• Lluvia Ácida:

– SO2 + H2 O SO3 H2 – 2SO2 + O2 2SO3 – SO3 + H2 O SO4 H2 – 2NO2 + H2 O NO3 H + NO2 H

Consecuencias de la Lluvia Ácida

• Suelos: aumento acidez e infertilidad. • Materiales: corrosión (mal de la piedra).

CaCO3 + H2 SO4 CaSO4 (yeso) + CO2 + H2 O

• Ecosistemas Acuáticos: desaparición de especies. • Ser Humano: enfermedades respiratorias, cardíacas y

nerviosas. • Vegetación: necrosis.

EFECTOS GLOBALES DE LA CONTAMINACIÓN

CAMBIO CLIMÁTICO AGUJERO DE LA CAPA DE OZONO

Concentración de CO2 en la atmósfera entre 1955 y 2005

Temperatura media del planeta a lo largo del siglo xx

CAMBIOS CLIMÁTICOS PASADOS

• Hipótesis Solares: – Variaciones cte solar. – Variaciones campo magnético terrestre. – Nubes de polvo.

• Hipótesis Geológicas: – Aumento del albedo. – Alteraciones Orbitales.

CAMBIO CLIMÁTICO ACTUAL

• Gases de Efecto Invernadero: – CO2 – CH4 – N2O – CFC

AGUJERO DE LA CAPA DE OZONO

• Ozono: – Gas formado por tres átomos de oxígeno (O3 ). – Función: absorción del UV en la Estratosfera. – Formación Natural en la Estratosfera: O2 + UV O + O O + O2 O3 – Destrucción Natural en la Estratosfera: O3 + UV O + O2

O3 + O 2O2 – Unidades Dobson: 1 UD 0,01mm

Destrucción Antrópica del Ozono: • Óxidos de Nitrógeno (NOx): NO + O3 NO2 + O NO2 + O NO + O2 Reacción Catalítica Origen: Se forman por fotolisis del N2O procedente de: Combustibles fósiles. Tormentas. Fertilizantes. Aviones Estratosféricos.

• Compuestos Clorados: NaCl – ClH – CFCs Fotolisis: CFCl3 + UV CFCl2 + Cl Destrucción del Ozono: Cl + O3 ClO + O2 ClO + O Cl + O2

Reación Catalítica: 100 años: 100.000 mol Origen: Vulcanismo. Aerosoles, refrigerantes, disolventes.

• Bromuro de Metilo: BrCH3 + UV Br + CH3 Br + O3 BrO + O3

BrO + UV Br + O

Reacción Catalítica Origen: Fumigante Quema de Biomasa

• Daños provocados por la radiación UV:

– Daños Genéticos: cáncer, mutaciones. – Lesiones de córnea. – Depresión del sistema inmunitario. – Reducción de la producción agrícola. – Destrucción de los bosques. – Mutaciones y Desaparición de especies. – Muerte del fitoplancton (daños en toda la cadena

alimentaria). – Deterioro de los materiales.

Inactivación del Cloro: óxidos de nitrógeno en la troposfera. NO2 + ClO ClNO3

Agujero Antártico

• Altas Presiones Continentales (Anticiclón) • Vórtice Circumpolar (Frente Polar)

Temperaturas por debajo de -80 ºC. Troposfera más baja. Presencia de NO2 en la estratosfera.

Formación de Nubes Estratosféricas Polares (NEP) NO2 + H2O NO3H2

Precipita Atmósfera Desnitrificada

CONTAMINACIÓN ACÚSTICA

RUIDO • Concepto. • Fuentes:

– Industria. – Medios de Transporte. – Construcción. – Interior de Edificios. – Otras fuentes.

• Medida: – dB – Sonómetro.

Efectos de la Contaminación Acústica • Alteraciones Fisiológicas:

– Pérdida de Audición. – Sordera Permanente (>75 dB) – Oído Interno: Pérdida de Equilibro, Vértigos. – Aparato Respiratorio, Circulatorio, Digestivo. – Sistema Endocrino.

• Alteraciones Psíquicas: > 45 dB.

– Estrés. – Insomnio. – Irritabilidad. – Neurosis.

MEDIDAS PREVENTIVAS Y CORRECTORAS

• Preventivas: – Usos del Suelo (O.T): mapas de ruido. – Arquitectura Urbana. – EIA. – Sanciones Económicas. – Tecnologías Silenciadoras. – Educación Ambiental. – Legislación: Ley 37/2003 del Ruido.

• Correctoras: – Limitación Actividades. – Insonorización de Edificios. – Pantallas Acústicas.