tema 7 - contaminación en la atmósfera

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Tema 7 Impactos en la atmósfera

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Page 1: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Tema 7 Impactos en la atmósfera

Page 2: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

La contaminación en la atmósfera

Según la ley de Protección del Ambiente Atmosférico, la contaminación atmosférica se define como:

“La presencia en el aire de materias o energías que impliquen riesgo, daño o molestia para las personas y bienes de cualquier naturaleza”

Page 3: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Según esta definición, consideraremos que la atmósfera estácontaminada cuando existan sustancias o energías, bien ajenas a laatmósfera, o bien naturales pero en una elevada concentración.

La atmósfera dispone de mecanismos para difundir o dispersar oeliminar los contaminantes, pero su capacidad es limitada.

Cuando se superan estos límites aparecen situaciones preocupantes:

• Calentamiento global• Efecto invernadero• Destrucción de la capa de ozono• Lluvias ácidas

Page 4: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

La contaminación atmosférica es un proceso que se ha agravado últimamente, pero no es nuevo:

• En el siglo XIII, en Londres, la población comenzó a quejarse de la excesiva cantidad de polvo de carbón y de hollín en el aire. Se llegó a prohibir el uso del carbón de piedra.

• En Talavera en 1600 se impusieron una serie de medidas para evitar la contaminación de los hornos de cerámica.

• A partir de la revolución industrial, los episodios de contaminación son más numerosos. Los más más famosos de este siglo sucedieron en Meuse Valley, Bélgica; Donora, Pensilvania; y Londres, Inglaterra.

• La peor contaminación ocurrió en Londres, cuando una densa nube de aire contaminado (combinación de humo y niebla) se formó sobre la ciudad en diciembre de 1952, y permaneció hasta marzo de 1953. En sólo una semana fallecieron más de 4 000 personas, y más de 8 000 personas fallecieron a lo largo de seis meses. Los tres episodios de contaminación del aire

Page 5: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

"No había cuerpos en las calles (...) pero las empresas fúnebres se quedaron sin ataúdes y las florerías sin flores", dijo el doctor Robert Waller, que trabajaba en el hospital St. Batholomew's.

El fenómeno se extendió durante cuatro días.

El smog se introdujo en todas partes, la ópera La Traviata fue interrumpida en el primer acto en el teatro Sadler's Wells, se caminaba a ciegas por los pasillos de los hospitales y las escuelas cerraron las aulas.

También se vio afectado el servicio de trenes, en tanto fueron cerrados los aeropuertos.

El actual alcalde de la ciudad, Ken Livingstone, recordó la "buena noticia" de que no tenía que acudir a clases. "La neblina era tan gruesa que se recomendó a los mayores que no se arriesgaran a perder los niños", agregó. "Mis padres salían a la calle con el rostro cubierto por un pañuelo".

Tras los sucesos de 1952, el gobierno alentó la eliminación del carbón como combustible para la calefacción. Actualmente, el aire de Londres es controlado en forma permanente gracias a 80 estaciones de monitoreo repartidas por la capital.

Los expertos aseguran que la lucha hoy es contra las emisiones de los automóviles.

Fuente: BBC Diciembre 6, 2002

Page 6: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Otros acontecimientos importantes relacionados con la contaminación atmosférica en el siglo XX

1970Se crea en Estados Unidos la EPA (Environmental Protection Agency) y pone en

marcha las primeras medidas para lograr un aire limpio de la CAA (Clean Air Acta)

1972 Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Medio Ambiente en Estocolmo

1970-75 Se detectan los daños causados por la lluvia ácida

1972 La Comunidad Europea decida adoptar una política medioambiental

1976 Escape de dioxina en Sveso (Italia)

1984Mueren más de 2000 personas en el accidente de la planta de Union Carbide en

Bhopal (India) en el que se produce un escape de gas tóxico.

1985-86 Se confirma la existencia del "agujero" de ozono en la Antártida

1985-90Alerta sobre el posible cambio climático provocado por gases con efecto

invernadero

1986 Comienza a comercializarse la gasolina sin plomo en Gran Bretaña

1987 Protocolo de Montreal para limitar la producción de CFC

Page 7: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Fuentes de contaminación

Naturales Antropogénicas

Page 8: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Fuentes de contaminación natural

Se deben a procesos geológicos, biológicos, de la hidrosfera o atmosféricos.

Geológicos: Erupciones volcánicas

(SO2, CO2, H2S, cenizas….)Emisiones de gases del suelo CH4, NO, …

Page 9: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Fuentes de contaminación natural

Biológicos:

Respiración seres vivosFermentaciones

Incendios forestalesPolinización vegetal

Page 10: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Fuentes de contaminación naturalAtmosféricas:

Descargas eléctricas en las tormentas que liberan

óxidos de nitrógeno

Hidrosfera: Liberación de gases en los

océanos CO, CO2, CH4

Page 11: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Contaminantes Naturales del Aire

Fuente Contaminantes

Volcanes Óxidos de azufre, partículas

Fuegos forestales Monóxido de carbono, dióxido de

carbono,

óxidos de nitrógeno, partículas

Vendavales Polvo

Plantas (vivas) Hidrocarburos, polen

Plantas (en

descomposición)

Metano, sulfuro de hidrógeno

Suelo Virus, polvo

Mar Partículas de sal

Page 12: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Fuentes artificiales o antropogénicas

ACTIVIDADES HUMANAS

Quema de combustibles

fósiles

Industria

Centrales térmicas

Transporte

Siderometalurgia

uso doméstico

Actividades agrícolas y ganaderas

Quema de bosques

Quema de rastrojos

fertilizantes -N2

Ganado - CH4

incineración de residuos sólidos (N2, CO2, NO, SO3, dioxinas

Page 13: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Incineración de residuos Siderurgia

Tráfico

Quema de rastrojos

Refinerías de petróleo

Agricultura y ganadería

Page 14: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Focos de emisión

Contaminante Antropogénicos

%

Naturales

%

Aerosoles 11.3 88.7

SOx 42.9 57.1

CO 9.4 90.6

NO 11.3 88.7

HC 15.5 84.5

Page 15: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Procesos industriales

Focos fijos

Industriales

Instalaciones fijas de combustión

Domésticos Instalaciones de calefacción

Focos móviles

Vehículos automóviles

Aeronaves

Buques

Focos compuestosAglomeraciones industriales

Áreas urbanas

Page 16: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

El conjunto de contaminantes generados en estos procesos tiene menorvolumen que los contaminantes naturales, pero los efectos producidos sonperores en el caso de los contaminantes artificiales debido a su mayorreactividad.

El tiempo que un contaminante permanece en la atmosfera se llamatiempo de residencia y depende del tipo de contaminante y de lascondiciones atmosféricas (lluvia, viento, inversiones térmicas…)

Tiempo de residencia

Gases: Depende de su capacidad reactiva

Partículas: Depende de su tamaño

Unidades de medida

Gases: ppm, ppb, cm3/m3

Partículas: μg/m3 o mg/m3

Page 17: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

La cantidad máxima de contaminación está regulada por la legislación ambiental decada pías, que establece unas concentraciones de referencia por encima de lascuales se considera que existe contaminación atmosférica y hay que tomar lasmedidas adecuadas.

Contaminante Período de referencia Valor límite Observaciones

Partículas (PM10)

Anual 30 µg/m3

24 horas 50 µg/m3Se podrá sobrepasar 25 días

al año

Dióxido de azufre

1 hora 350 µg/m3Se podrá sobrepasar 24

horas al año.

24 horas 125 µg/m3Se podrá sobrepasar 3 días al

año

Dióxido de nitrógeno 1 hora 200 µg/m3

Se podrá sobrepasar 8 horas

al año

Anual 40 µg/m3

Plomo Anual 0.5 µg/m3

Page 18: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera
Page 19: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Red de estaciones de vigilancia de la calidad

del aire en Madrid

Page 20: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Tipos de contaminantes

Se pueden hacer distintas clasificaciones:

Radiaciones ionizadasRadiaciones no ionizadas

Contaminación sonora

Gases Partículas

Olores

Sustancias químicas

Formas de energía.

Según la naturaleza del contaminante:

Page 21: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Tipos de contaminantes

Inocuos

Nocivos

Según la Toxicidad del contaminante:

Son los contaminantes primarios mas la radiación solar o el vapor

de aguaSecundarios

Primarios

Según la Procedencia del contaminante:

Page 22: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Contaminantes primariosProceden directamente de la fuente de emisión y se encuentran tal y como fueron emitidos.

Sus fuentes son perfectamente identificables y en conjunto supone el 90% de los contaminantes del aire.

Su naturaleza física y sucomposición química es muyvariada.Se pueden agrupar por supeculiaridad más característica:

Estado físico: partículas, metalesElemento químico común: casode los contaminantes gaseosos.

Page 23: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Entre los contaminantes atmosféricos más frecuentes que causan alteraciones en la atmósfera se encuentran:

• Aerosoles (en los que se incluyen las partículas sedimentablesy en suspensión y los humos).

• Óxidos de azufre, SOx. • Monóxido de carbono, CO. • Óxidos de nitrógeno, NOx. • Hidrocarburos, Hn Cm. • Ozono, O3. • Anhídrido carbónico, CO2.

Page 24: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Además de estas sustancias, en la atmósfera se encuentran unaserie de contaminantes que se presentan más raramente, peroque pueden producir efectos negativos sobre determinadas zonaspor ser su emisión a la atmósfera muy localizada. Entre otros, seencuentra como más significativos los siguientes:

• Otros derivados del azufre. • Halógenos y sus derivados. • Arsénico y sus derivados. • Componentes orgánicos. • Partículas de metales pesados y ligeros, como el plomo,

mercurio, cobre, zinc. • Partículas de sustancias minerales, como el amianto y los

asbestos. • Sustancias radiactivas.

Page 25: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

• Dada su presencia natural en la atmósfera y su falta detoxicidad, no deberíamos considerarlo una sustanciaque contamina, pero se dan dos circunstancias que lo hacenun contaminante de gran importancia en la actualidad:

1. Es un gas que retiene rayos infrarrojos y produce el efecto invernadero.

2. Su concentración está aumentando en los últimos decenios por la quema de los combustibles fósiles y de grandes extensiones de bosques

CO2

Page 26: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

• Alrededor del 90% del que existe en la atmósfera se forma demanera natural, en la oxidación de metano (CH4) por reaccionesfotoquímicas. Se va eliminando por su oxidación a CO2.

• La actividad humana lo genera en grandes cantidades siendo,después del CO2, el contaminante emitido en mayor cantidad ala atmósfera por causas no naturales. Procede, principalmente,de la combustión incompleta de la gasolina y el gasoil en losmotores de los vehículos.

CO

Page 27: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

SOx

SO2

Incluyen el dióxido de azufre (SO2) y el

trióxido de azufre (SO3).

Su vida media en la atmósfera es corta, de unos 2 a 4

días. Casi la mitad vuelve a depositarse en la

superficie húmedo o seco y el resto se convierte en

iones sulfato (SO42-).

Page 28: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

• NOx (conjunto de NO y NO2)

• Muy importante en la formación del smog fotoquímico, delnitrato de peroxiacetilo (PAN) e influye en las reacciones deformación y destrucción del ozono, tanto troposférico comoestratosférico, así como en el fenómeno de la lluvia ácida.

• En concentraciones altas produce daños a la salud y a las plantasy corroe tejidos y materiales diversos.

• Las actividades humanas que los producen son, principalmente,las combustiones realizadas a altas temperaturas.

• Más de la mitad de los gases de este grupo emitidos en Españaproceden del transporte.

Oxidos de nitrógeno NOx

Page 29: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Óxido nitroso (N2O)

• En la troposfera es inerte y su vida media es de unos 170 años. Vadesapareciendo en la estratosfera en reacciones fotoquímicasque pueden tener influencia en la destrucción de la capa deozono. También tiene efecto invernadero.

• Procede fundamentalmente de emisiones naturales (procesosmicrobiológicos en el suelo y en los océanos) y menos deactividades agrícolas y ganaderas (alrededor del 10% del total).

Oxidos de nitrógeno NOx

Page 30: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

• Es un contaminante primario que se forma de manera natural.

• La ganadería intensiva también genera cantidades importantes de este gas.

• Desaparece de la atmósfera a consecuencia de la reaccióncon los radicales OH formando, entre otros compuestos,ozono. Su vida media en la troposfera es de entre 5 y 10 años.

• Contribuye al efecto invernadero.

Metano (CH4)

Page 31: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Otros hidrocarburos

• En la atmósfera están presentes muchos otroshidrocarburos, principalmente procedentes de fenómenosnaturales, pero también originados por actividadeshumanas, sobre todo las relacionadas con la extracción, elrefino y el uso del petróleo y sus derivados.

• Sus efectos sobre la salud son variables. Algunos no pareceque causen ningún daño, pero otros afectan al sistemarespiratorio y podrían causar cáncer p. ej. benceno.

• Intervienen de forma importante en las reacciones queoriginan el "smog" fotoquímico.

Page 32: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Moléculas orgánicas formadas por átomos de Cl y F unidos aC. Son los también llamados “freones”. Se han utilizadomucho en los "sprays", frigoríficos, etc. Son los principalesresponsables de la destrucción de la capa de ozono.

Clorofluorocarburos CFC’s

Page 33: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

• En la atmósfera permanecen suspendidas substancias muy distintas como partículas de polvo, polen, hollín (carbón), metales (plomo, cadmio)

Partículas y aerosoles

• Se suele usar la palabra aerosol para referirse a los materiales muy pequeños, sólidos o líquidos.

• Partículas se suele llamar a los sólidos que forman parte del aerosol.

• Se suele llamar polvo a la materia sólida de tamaño un poco mayor (de 20 micras o más).

Page 34: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Contaminantes secundarios

No provienen directamente de losfocos emisores y poseen un granpoder oxidante.

Son los responsables de lacontaminación fotoquímica.

Se generan a partir de los primarios al reaccionar entre sí o con la radiaciónsolar o el vapor de agua.

Page 35: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

• Es el ozono que se encuentra en la troposfera, junto a la superficie de laTierra.

• Se forma por reacciones inducidas por la luz solar en las que participan,principalmente, los óxidos de nitrógeno y los hidrocarburos presentes en elaire (COV).

• Es el componente más dañino del smog fotoquímico y causa dañosimportantes a la salud, cuando está en concentraciones altas, y frena elcrecimiento de las plantas y los árboles.

Ozono troposférico

Page 36: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Formación del ozono troposférico

Page 37: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

•En España, como en otros países mediterráneos, durante el verano se dan condiciones meteorológicas favorables para la formación de ozono: altas temperaturas, cielos despejados, elevada insolación y vientos bajos,

Page 38: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

• Las dioxinas son compuestos químicos obtenidos a partir de procesos decombustión que implican al cloro. El término se aplica indistintamente alas policlorodibenzofuranos (PCDF) y las policlorodibenzodioxinas (PCDD).

• Son estables químicamente, poco biodegradables y muy solubles en lasgrasas, tendiendo a acumularse en suelos, sedimentos y tejidosorgánicos, pudiendo penetrar en la cadena alimentaria. Posible efectocancerígeno.

• Las dioxinas y los furanos se producen principalmente de dos maneras:

1. En el proceso de fabricación de algunos pesticidas, conservantes,desinfectantes o componentes del papel;

2. Cuando se queman a bajas temperaturas materiales como algunosproductos químicos, gasolina con plomo, plástico, papel o madera.

Dioxinas

Page 39: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Las dioxinas son fundamentalmente subproductos de procesos

industriales, pero también pueden producirse en procesos naturales

como las erupciones volcánicas y los incendios forestales.

Las dioxinas son subproductos no deseados de numerosos

procesos de fabricación como la fundición, el blanqueo de la pasta

de papel con cloro o la fabricación de algunos herbicidas y

plaguicidas.

En cuanto a la liberación de dioxinas al medio ambiente, la

incineración descontrolada de desechos (sólidos y hospitalarios)

suele ser la causa más grave, dado que la combustión es

incompleta.

Page 40: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Dispersión de los contaminantes

Hay que distinguir:

EMISIÓN: Cantidad de contaminantes que vierte un foco emisor en un periodo detiempo determinado. Se mide a la salida del foco emisor.

INMISIÓN: Cantidad de contaminantes presentes en una atmosfera determinada,una vez transportados, difundidos, y mezclados en ella y a la que están expuestoslos seres vivos y los materiales que se encuentran bajo su influencia

Emisiones

Inmisiones

Page 41: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Dispersión de los contaminantes

1. La mayor parte de loscontaminantes se difunden en laparte baja de la troposfera, dondeinteractúan entre sí y con losdemás compuestospresentes, antes de su deposición.

2. Otros ascienden a alturasconsiderables y son transportadoshasta lugares muy alejados delfoco emisor.

3. Un tercer grupo, másreducido, puede llegar a traspasarla tropopausa e introducirse en laestratosfera.

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Page 42: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Mezcla de contaminantes

Procesos químicos y fotoquímicos

Deposición

Los contaminantes que se difunden en la parte baja de la troposfera presentan unciclo de emisión-deposición que se puede resumir en tres etapas:

Page 43: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Etapas de la dispersión de los contaminantes

1. Mezcla de contaminantes. Una vez emitidos los compuestos químicos(contaminantes primarios), se mezclan en los primeros kilómetros de latroposfera, donde se desplazan libremente, se incorporación a las masascirculantes de aire y se distribuyen de forma homogénea, lo que favorece lastransformaciones químicas.

2. Procesos químicos y fotoquímicos. En estos procesos participan loscon­taminantes que pueden generar nuevos compuestos (contaminantessecundarios), cuyas propiedades son, por lo general, muy diferentes de las desus precursores.

3. Deposición. Los contaminantes, transformados o no, retornan a la superficieterrestre, donde se incorporan a los océanos y al suelo.

Page 44: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

En general, se considera que en las áreas continentales se encuentran

los focos emisores, mientras que los océanos, por su extensión, son los

principales depósitos de retorno.

Este retorno sucede por:

Deposición húmeda: los contaminantes retornan a través de la lluvia,

la nieve la niebla o el rocío

Deposición seca: Tiene lugar en menor medida y es debida a

fenómenos gravitacionales y de adsorción.

Dispersión de los contaminantes

Page 45: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Gráfico de la deposición seca

de polvo procedente del Sahara

Deposición húmeda

del polvo por las

precipitaciones

Page 46: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

TransporteIndustrias

Medio Urbano

EmisiónMezcla

Transporte

Sol Vapor de agua

Transformación

Deposición

Seca Húmeda

Inmisión

Dispersión de los contaminantes

Page 47: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Si los niveles de inmisión no son los adecuados, disminuye la calidad del

aire y se originan efectos negativos en los receptores:

• Seres humanos

• Animales

• Vegetales

• Hongos

Estos niveles de inmisión van a depender de una serie de factores:

• Condiciones meteorológicas y climáticas

• Características geográficas y topográficas

• Características de las emisiones

Page 48: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Condiciones meteorológicas

Estratificación del aire

Inversiones

Térmicas

De subsidencia

AdventiciasVientos

Humedad relativa del aire

Precipitaciones

Insolación

Page 49: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Condiciones meteorológicas y climáticas

Estratificación del aire.

Temperatura ºC

Altitud (

m)

GVTGAS

Temperatura ºC

Altitud (

m)

GVT

GAS

Temperatura ºC

Altitud (

m) GVT

GAS

GVT < GAS GVT > GAS GVT = GAS

Estable Inestable Indiferente

La Tª del aire contaminado

es inferior a la del aire que

le rodea. Es más densa, no

puede subir e incluso baja

La Tª del aire contaminado es

superior a la del aire que le rodea.

Se favorecen los movimientos

verticales y la dispersión de los

contaminantes

Las Tª son similares y su

variación con la altura es la

misma. No se favorece

ningún movimiento

Page 50: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Condiciones meteorológicas y climáticas

Inversiones

Son situaciones en las que se impide la circulación vertical del aire

y por lo tanto los contaminantes se acumulan en las capas

inferiores de la atmósfera.

• Inversiones térmicas

• Inversiones de subsidencia

• Inversiones adventicias

Page 51: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Condiciones meteorológicas y climáticas

Inversiones térmicas

Normalmente, el aire caliente de la superficie terrestre asciende y el aire de

la parte superior de la atmósfera (más frío) cae, con lo cual se crea una

circulación natural que dispersa los contaminantes superficiales del aire.

Una inversión ocurre cuando las capas de aire de la atmósfera inferior son

más frías que las superiores. La circulación natural sufre una interrupción y

tanto el aire superficial acumulado como los contaminantes del aire se

concentran alrededor de sus fuentes

Page 52: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera
Page 53: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

El humo de las calefacciones o chimeneas no puede ascender debido a la

inversión térmica

Page 54: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Inversiones de subsidencia

La inversión por subsidencia generalmente está asociada con los anticiclones.El aire de un anticiclón desciende y fluye hacia afuera con una rotación quesigue la dirección de las agujas del reloj. A medida que el aire desciende, lamayor presión existente en altitudes menores lo comprime y calienta en elgradiente vertical adiabático seco.

Page 55: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Inversiones de subsidencia

Los días despejados y sin nubes

característicos de los anticiclones

propician las inversiones por

radiación, de modo que se puede

producir una inversión superficial

durante la noche y una elevada

durante el día. Si bien la capa de

mezcla que se encuentra debajo

de la inversión puede variar

diariamente, nunca será muy

profunda.

Durante el día, la capa de inversión resultante de este proceso con

frecuencia se eleva a cientos de metros sobre la superficie.

Durante la noche, la base de una inversión por subsidencia desciende

debido al enfriamiento del aire superficial.

Page 56: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Aire descendente que no permite eliminar la contaminación

Page 57: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Inversiones adventicias o frontales

Inversión relacionada tanto con los frentes fríos como con los cálidos. En el avance de cadafrente, el aire cálido desplaza al frío, de modo que se produce una circulación vertical mínimaen la capa de aire frío más cercana a la superficie .

La fuerza de la inversión depende dela diferencia de temperatura entrelas dos masas de aire.

Como los frentes se muevenhorizontalmente, los efectos de lainversión generalmente duran pocoy la falta de movimiento verticalsuele compensarse con los vientosrelacionados con el paso frontal.

Sin embargo, cuando los frentes sevuelven estacionarios, lascondiciones de inversión puedenprolongarse.

Page 58: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Vientos

Tienen una gran importancia en la dispersión de los

contaminantes en función de sus características:

• Dirección

• Velocidad

• Turbulencias

El viento aleja los contaminantes

de la zona de emisión

Viento

Page 59: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Humedad relativa del aire

La humedad favorece la acumulación de contaminantes, y en ocasiones,

compuestos como SO2, SO3, NO2, pueden reaccionar y formar ácidos

corrosivos: Pueden formar LLUVIAS ÁCIDAS.

Page 60: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Precipitaciones

Tienen un efecto de lavado,

arrastrando contaminantes hacia el

suelo. También pueden ayudar a

disolver algunos gases

Insolación

Favorece la formación de contaminantes secundarios mediante

reacciones de oxidación fotoquímica

Page 61: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Factores topográficos y geográficos

La topografía influye mucho sobre los movimientos atmosféricos y por lo

tanto en la dispersión de los contaminantes.

a) Zonas costeras

b) Valles fluviales y laderas

c) Zonas urbanas

d) Presencia de masas vegetales

Page 62: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Zonas costeras

Se originan brisas durante el

día (A) que transportan los

contaminantes tierra adentro

y por la noche (B) sucede al

revés.

Por otra parte, el aire está

cargado de la humedad del

mar y puede favorecer la

acumulación de

contaminantes

Page 63: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Zonas de valles fluviales y laderas

Se generan brisas de valle y montaña.

Durante el día se calientan las laderas y se generan corrientes ascendentes,

mientras que en el fondo del valle queda el aire frío y contaminado

Durante la noche el aire frío desciende por las laderas, y se acumula en el

fondo del valle, llegando a la misma situación anterior.

Además las propias laderas dificultan el movimiento del aire y por lo tanto la

dispersión de los contaminantes

Page 64: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Zonas urbanas

• Los edificios frenan los movimientos del aire y crean turbulencias. Las propias

actividades urbanas (industria, tráfico, calefacciones,…) generan calor y se

crea un microclima denominado isla de calor. En la periferia de la ciudad, la

temperatura es más fría.

• Este fenómeno favorece la formación de brisas urbanas debido al ascenso del

aire en el centro de la ciudad, cuyo hueco es ocupado por el aire frío

procedente de la periferia.

• Se dificulta la dispersión de los contaminantes, formando las cúpulas de

contaminación, que se ven incrementadas en situaciones anticiclónicas y que

pueden ser dispersadas por efecto de las lluvias y los vientos.

• Los contaminantes, por otra parte pueden actuar como nucleos de

condensación y la formación de tormentas, más frecuentes que en los

alrededores de la ciudad.

Page 65: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera
Page 66: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Efecto del río en la isla de calor urbana

Page 67: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera
Page 68: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Boina de contaminación en las ciudades

Movimiento del aire en una “isla de calor”

Page 69: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

¿Qué hace que las ciudades sean más calientes?

Hay muchos factores que pueden influenciar el efecto isla de calor

urbano. Los cambios que se realizan en la superficie de la tierra en

zonas urbanas tienen un gran impacto en este sentido.

1. Por ejemplo, muchas ciudades tienen menos árboles que las

zonas rurales circundantes. Los árboles sombrean la tierra,

evitando que la radiación del Sol sea absorbida. Sin ellos, la

superficie de la tierra se calienta.

2. Los tejados y el pavimento oscuro también absorben más

radiación.

3. Los automóviles, que emiten calor de sus motores y escapes,

también contribuyen al efecto de la isla de calor.

4. Una menor cantidad de plantas también significa que habrá menos

evapotranspiración, que es un proceso que refresca al aire.

5. Las calefacciones y electrodomésticos y urbanos contribuyen al

calentamiento ambiental.

Page 70: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Soluciones propuestas frente a las islas de calor

Hoy, muchas ciudades están haciendo un esfuerzo para combatir el efecto isla

de calor urbana.

1. Están utilizando materiales blancos o reflectivos para los techos y caminos.

2. Se están plantando árboles a lo largo de las calles de las ciudades.

3. En muchas áreas se están instalando azoteas verdes, es decir, plantas

vivas en los tejados.

Page 71: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Presencia de masas vegetales

• Frenan la velocidad del viento y facilitan la deposición de los

contaminantes, que quedan retenidos en las hojas.

• Además la vegetación absorbe CO2 (actúa como sumidero)

• Un kilómetro cuadrado de bosque genera unas 1.000 toneladas de

oxígeno anuales, requiriendo el doble de superficie una plantación de

césped. También son fijados por la vegetación los óxidos de

azufre, oxigenándose el SO2, dando lugar a sulfatos. El plomo se

acumula sin transformarse en las plantas, eliminándolo de la

atmósfera. Además acumulan entre las hojas, polvo y partículas en

suspensión gracias a fenómenos electrostáticos y a la presencia de

aceites.

Page 72: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Características de las emisiones

Naturaleza de los

contaminantes

Gases Partículas

TemperaturaVelocidad de

emisión Altura de la

emisión

Page 73: Tema 7 - Contaminación en la atmósfera

Características de las emisiones

Depende de la naturaleza de los contaminantes:

• Gas

• Partículas. Se depositan con mayor facilidad

También depende de:

• Temperatura de emisión.- Si es mayor que la del aire del

medio, el gas asciende y se dispersa más fácilmente.

• Velocidad de emisión.- Si sale a más velocidad, puede romper

las capas de inversión

• Altura del foco emisor. A mayor altura (p. ej. Chimeneas)

mayor probabilidad de atravesar las capas de inversión y mayor

facilidad de dispersión del contaminante.