CURSO DE INTRODUCCIÓN A LA INGENIERIA AMBIENTAL. CALENTAMIENTO GLOBAL Ing. María Del Carmen Serna Ch. CALENTAMIENTO GLOBAL Incremento anormal de la temperatura del planeta por la emanación excesiva de gases como CO2(Dióxido de carbono) , N20(Oxido Nitroso), CH4(Metano), HFCs(Hidroclorofluorocarbonos) , HFCs(Hidrofluorocarbonos), a causa de la acción humana. Proceso: 1. La quema de combustibles, la deforestación, la ganadería, etc., incrementan la cantidad de gases de efecto invernadero en la atmósfera. 2. La atmósfera modificada retiene más calor. Así, se daña el equilibrio natural y aumenta la temperatura de la Tierra. Dióxido de Carbono (CO2) Se libera desde el interior de la Tierra por fenómenos tectónicos y por respiración, procesos de suelos y combustión de compuestos con carbono y la evaporación oceánica. Es disuelto en los océanos y consumido en procesos fotosintéticos. Fuentes naturales: respiración, descomposición de materia orgánica, incendios forestales naturales. Fuentes antropogénicas: quema de combustibles fósiles, cambios en uso de suelos (principalmente deforestación), quema de biomasa, manufactura de cemento. Metano (CH4) Es producido a través de procesos anaeróbicos. Es destruida por reacción con radicales hidroxilo libres (-OH). Fuentes naturales: descomposición de materia orgánica en condiciones anaeróbicas, también en los sistemas digestivos de termitas y rumiantes. Fuentes antropogénica: cultivos de arroz, quema de biomasa, quema de combustibles fósiles, basureros y el aumento de rumiantes como fuente de carne. Ozono (O3) El ozono en la estratosfera filtra los UV dañinos para las estructuras biológicas. Su concentración varía según la altura. Se forma a través de reacciones que involucran radiación solar, O2 y un átomo solitario de oxígeno. Es generado por procesos industriales y constituye un potente contaminante atmosférico en la troposfera superficial. Es destruido por procesos que involucran a raciales hidroxilos y cloro (Cl, ClO). Hidroclorofluorocarbonos (HCFCs) e Hidrofluorocarbonos (HFCs): Compuestos de origen antrópico (producción) que están usándose como sustitutos de los CFCs. Por su abundancia es el gas de invernadero de mayor importancia, jugando un papel vital en el balance global energético de la atmósfera. Aerosoles Incluye polvo, cenizas, cristales de sal oceánica, esporas, bacterias, etc. Sus efectos sobre la turbidez atmosférica pueden variar en cortos periodos de tiempo (erupción volcánica). Las fuentes naturales son 4 a 5 veces mayores que las antropogénicas (transporte). Influencian fuertemente la cantidad de radiación de onda corta que llega a la superficie terrestre. EFECTO INVERNADERO Es el calentamiento natural de la Tierra. Los gases de efecto invernadero, presentes en la atmósfera, retienen parte del calor del sol y mantienen una temperatura apta para la vida. Proceso: 1) La energía solar atraviesa la atmósfera. Parte de ella es absorbida por la superficie y otra parte es reflejada. 2) Una parte de la radiación reflejada es retenida por los gases de efecto invernadero... 3) ...Otra parte vuelve al espacio (evaporación, formación de nubes y lluvia). EFECTO INVERNADERO CALENTAMIENTO GLOBAL PRONOSTICO DEL CALENTAMIENTO GLOBAL 1860 1940 2020 2090 CALENTAMIENTO GLOBAL Los rayos solares excedentes deben “salir” de la atmósfera se ha formado una “capa” de gases perjudiciales que le impiden filtrarse aumento de la temperatura del planeta CALENTAMIENTO GLOBAL Efecto de la Temperatura El aumento de la temperatura se dará entre 1,4°C a 5,80°C, acompañada de un crecimiento de 80 cm. en el nivel del mar producido por el derretimiento de las capas polares. (se calcula que sea en un periodo de 50 años. Stern, N.) CALENTAMIENTO GLOBAL Actividades humanas la utilización de combustibles fósiles en: industrialización, transporte, minería y deforestación. Acumulación de bióxido de carbono y cantidades notables de gases como: dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O) y clorofluorocarbonos (CFC's). EFECTO INVERNADERO 1 y 3.5 º C en la temperatura global promedio de la tierra que modificará los patrones de precipitación. El calentamiento global es el primer resultado del cambio climático, siendo su causa el aumento en las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera. A medida que las emisiones de gases aumentan, se incrementan sus concentraciones en la atmósfera; es este aumento el causante de un efecto invernadero más acentuado. CALENTAMIENTO GLOBAL Algunos efectos del calentamiento global: Subida en el nivel del mar Cambios en los ecosistemas Alteración en el ciclo de producción de los alimentos CALENTAMIENTO GLOBAL Algunos efectos calentamiento global: Modificación ciclo hidrológico del del Extinción de especies animales y vegetales. Aumento de temperatura concentración CO2. la y la de Algunos efectos del calentamiento global. Modificación de los ciclos reproductivos de especies animales y vegetales Invasión de las zonas no intervenidas.ervenidas Algunos efectos del calentamiento global: Calentamiento mares templados. de tropicales los y Intensificación de los fenómenos climáticos (huracanes, tormentas). Incremento en la población de enfermedades respiratorias y de la piel. Algunos efectos del calentamiento global. Deshielo de los glaciares Incremento en las inundaciones Modificación de los nichos ecológicos Reducción del agua potable Algunos efectos del calentamiento global. Deshielo de los Glaciares y alteración de los páramos Reducción de las fuentes de agua potable Algunos efectos del calentamiento global. Inhabilitación de tierras para la agricultura Reducción de pastizales Intensa contaminación de los ríos y lagos Algunos efectos del calentamiento global. Avance de la frontera agrícola a páramos y selvas Cambios climáticos extremos (sequías y lluvias torrenciales) Aumento de las temperaturas en los centros poblados ESTRATEGIAS Reducir el consumo de energía eléctrica Limitar el consumo de agua Reciclar envases de aluminio, plástico y vidrio; cartón y papel Utilizar papel reciclado Hacer mayor uso de la energía solar Utilizar bombillas fluorescentes Sembrar árboles alrededor de la casa para reducir el uso de acondicionadores de aire Caminar o utilizar transportes Públicos , bicicleta Adquirir productos sin empaque o con empaque reciclado o reciclable Hacer uso eficiente del automóvil Crear conciencia sobre la importancia de tomar acciones dirigidas a reducir el impacto del calentamiento global LLUVIA ACIDA LLUVIA ACIDA La lluvia ácida se forma cuando la humedad en el aire se combina con los óxidos de nitrógeno y el dióxido de azufre emitidos por fábricas, centrales eléctricas y vehículos que queman carbón o productos derivados del petróleo. En interacción con el vapor de agua, estos gases forman ácido sulfúrico y ácidos nítricos. Finalmente, estas sustancias químicas caen a la tierra acompañando a las precipitaciones, constituyendo la lluvia ácida. Lluvia ácida Los contaminantes atmosféricos primarios que dan origen a la lluvia ácida pueden recorrer grandes distancias, siendo trasladados por los vientos cientos o miles de kilómetros antes de precipitar en forma de rocío, lluvia, llovizna, granizo, nieve, niebla o neblina. Cuando la precipitación se produce, puede provocar importantes deterioros en el ambiente. La lluvia normalmente presenta un pH de aproximadamente 5.65 (ligeramente ácido), debido a la presencia del CO2 atmosférico, que forma ácido carbónico, H2CO3. Lluvia ácida Se considera lluvia ácida si presenta un pH de menos de 5 y puede alcanzar el pH del vinagre (pH 3). Estos valores de pH se alcanzan por la presencia de ácidos como el ácido sulfúrico(H2SO4), y el ácido nítrico(HNO3). Los hidrocarburos y el carbón usados como fuente de energía, en grandes cantidades, pueden también producir óxidos de azufre y nitrógeno y el dióxido de azufre emitidos por fábricas, centrales eléctricas y vehículos que queman carbón o productos derivados del petróleo. Causas: Las actividades humanas son la principal causa de la lluvia ácida. Emisión de sustancias químicas al aire. Las centrales electricas: SO2 y NOx por la quema de combustibles fósiles . El escape de automóviles, camiones y autobuses emiten SO2 y NOx. El humo del cigarro es una fuente secundaria, formada principalmente por dióxido de azufre (SO2) y óxidos de nitrógeno (NOx). Las erupciones volcánicas y los géiseres = pequeña cantidad de contaminantes a la atmósfera. EFECTOS: Acidificación de lagos y arroyos. (pH, Al) Daña árboles en terrenos elevados (Niebla, nubes ácidas) Daña suelos sensibles de bosques (Mg, Ca, Al) Afecta peces y otros seres vivientes (Mortal) Acelera el deterioro de los materiales de construcción (envejecimiento) Daña pinturas, edificios, esculturas, estatuas... La salud humana (asma, pneumonía, bronquitis) Reduce la distancia y el grado de visibilidad. Perjudican la salud pública. Efectos en la salud humana La lluvia ácida huele, se ve y se siente igual que la lluvia normal. El daño que produce a las personas no es directo. Es más inmediato el efecto de los contaminantes que producen la lluvia y llegan al organismo por la respiración. Efectos en la salud humana: óxido de azufre Efectos Tóxicos del SO2 para el Hombre Concentración (partes por millón) Efectos Agrava enf. Resp.: Respiración en ancianos. 1–6 Broncoconstricción. 3–5 Concentración mínima detectable por el olfato. 8 – 12 Irritación de la garganta. Provoca tos y asfixia. Asma crónico y agudo. Bronquitis y enfisema. Cambios en el sistema de defensa de los pulmones. Irrita los ojos y los conductos respiratorios. Aumenta la mortalidad. 20 Irritación en los ojos y tos. 50 – 100 Concentración máxima para una exposición corta (30 min.) 400 – 500 Puede ser mortal, incluso en una exposición breve. Efectos en la salud humana: óxido de Nitrógeno Efectos del NO2 en la Salud Agrava las enf. Resp. y CV. Irrita los pulmones. Reduce la visibilidad en la atmosfera. Daña el S.R. Afecta y reduce transporte de O. de la sangre a células y a corazón. Dolor de cabeza. Pérdida de visión. Disminución de la coord. Muscular. Náuseas. Dolores abdominales (crítico en personas con enfermedades cardíacas y pulmonares). Eleva los índices de mortalidad por cáncer, por neumonías, cáncer del pulmón. Concentración – ppm (mg/l) 1–3 Efecto 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. Efectos en la salud humana: óxido de carbono En forma CO: Reduce la capacidad de la sangre para transportar oxígeno. Puede afectar los procesos mentales. Agrava las enfermedades respiratorias y del corazón. Puede causar dolor de cabeza y cansancio en concentraciones moderadas (de 50 a 10 p.p.m.) Muerte en concentraciones altas y prolongadas (de 750 p.p.m. en adelante). La amenaza mayor en personas que padecen enfermedades CV El Ozono es un gas compuesto por moléculas de tres átomos de oxígeno y rodea al planeta en forma de capa. El ozono forma una verdadera capa protectora de los rayos ultravioletas provenientes del sol, ya que actúa como una pantalla que filtra dichos rayos; absorbiendo las peligrosas radiaciones ultravioletas provenientes del sol y dejando pasar la luz visible para soportar la producción de las plantas que forman la base de las cadenas alimenticias. Ciertos productos químicos llamados clorofluorocarbonos o CFC (compuestos del flúor), usados durante largo tiempo como refrigerantes y como propelentes en los aerosoles al ser liberados en la Atmósfera ascienden y se descomponen por acción de la luz solar, tras lo cual reaccionan con las moléculas de ozono y las destruye, siendo la principal causa del deterioro de la capa de ozono. Salud Humana La reducción de la capa de ozono debilita el sistema inmunológico humano, por eso la capacidad de respuesta del organismo es menor y se hace más propenso a contraer enfermedades que pueden aumentar tanto en frecuencia como en severidad como el cáncer de piel, sarampión, herpes, malaria, lepra, varicela y todas de origen cutáneo. La exposición a la radiación ultravioleta ocasiona trastornos oculares y muy especialmente cataratas causantes de ceguera y hace más severas las quemaduras del sol y avejentan la piel. Flora y Fauna Si desaparece la capa de ozono desaparece también la protección de los rayos ultravioleta, principal causante de modificaciones genéticas en la flora y la fauna. Alimentos Las radiaciones ultravioleta afectan la capacidad de las plantas de absorber la luz del sol en el proceso de fotosíntesis lo que ocasiona menor producción de alimentos y también puede verse reducido el contenido nutritivo y el crecimiento de las plantas. Clima La atmósfera actúa como un invernadero para La Tierra al dejar pasar la luz, pero retiene el calor. El aumento de la cantidad de ciertos gases aumenta la capacidad de La Tierra para bloquear el calor, lo cual causa temperaturas más elevadas y cambios climáticos. El nivel del mar aumentaría como consecuencia de la expansión de sus aguas, cuando se recalienten y derritan los glaciares, produciéndose inundaciones costeras y erosiones. También se producirían contaminaciones de suministros hídricos por la ausencia de agua salada y se verá afectada la economía de las zonas costeras. Entre otros fenómenos extremos se producirán huracanes, ciclones, olas de frío intenso y tifones. Los materiales de construcción usados en edificios, pinturas, envases y en muchos otros lugares, son degradados por la acción de las radiaciones ultravioletas. La importancia de la capa de ozono para La Tierra no solo es la protección que le da de los rayos solares para evitar enfermedades, catástrofes, mutaciones, etc.; sino que gracias a esa protección, la capa de ozono, con todos los demás factores, convierte a La tierra en el único planeta, que se conoce hasta los momentos, con las condiciones necesarias para la vida. Por eso es de suma importancia que se empiece a crear conciencia y buscar soluciones para evitar que se siga destruyendo Sino nos morimos todos!! jeje