contaminación del aire - Facultad de Ciencias Naturales e Instituto

CARACTERÍSTICAS DE LA CONTAMINACIÓN
ATMOSFÉRICA EN S. M. DE TUCUMÁN
Lic. Juan Carlos Luján, Cátedra de Química y CEDIA
Universidad Tecnológica Nacional - Facultad Regional Tucumán,
Rivadavia 1050 (4000) San Miguel de Tucumán
INTRODUCCION
El aire mas puro que existe sobre la superficie del planeta, corresponde al que está presente en alta
mar, luego le siguen en pureza el de alta montaña, aunque este último puede encontrarse un poco
enrarecido, es decir disminuída la concentración de Oxígeno y por último el aire de zonas rurales
alejadas de centros urbanos.
Al aproximarnos a centros urbanos e industriales crece la polución en términos de gases
contaminantes y partículas en suspensión, formando estos una variedad de estados tales como la
bruma, el smog y las nieblas contaminadas.
En las ciudades tucumanas donde se registra actividad industrial Agro-Azucarera y zonas rurales
aledañas de cosecha, resulta evidente y visible el impacto sobre la atmósfera circundante, con la
aparición de bancos de bruma cargados de partículas a las cuales se hallan adheridas moléculas de
contaminantes gaseosos tales como ozono, NOx, SO2, y sustancias solubles en benceno
( hidrocarburos carbo-alquitranosos).
El aire puro contiene la siguiente base gaseosa :
. 20,5% v v de Oxígeno O2
. 78,0% v v de Nitrógeno N2
. 1,5% v v de otros gases ( H2O, CO2, y gases Nobles)
. 0,005% vv de contaminantes (antrópicos, industriales
y naturales, “gases extraños y partículas” )
Dentro de este minúsculo porcentaje del 0,005% se encuentra contenida toda la contaminación del
aire, que tanto afecta a la salud de los seres humanos y los bienes de las personas.
Sucede que las unidades % vv resultan ser muy goseras para expresar las concentraciones de los
contaminantes del aire.
Si los contaminantes se encontraran en concentraciones porcentuales del orden de un dígito, serían
letales para la especie humana.
Basta considerar que el límite crítico del Oxígeno vital para la función respiratoria, es de un 18%.
De modo que si uno o dos contaminantes ocuparán mas de un 2% de la composición del aire
pondrían en peligro la vida del hombre y de los animales, por anoxia y toxicidad.
CONTAMINACIÓN DEL AIRE
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"COMPOSICION DEL AIRE PURO"
(alta mar - montaña alejada de centros urb / ind)
20,5% : Oxígeno O2
78,0% : Nitrógeno N2
1,5% : Otros gases
CO2, H2O vapor, Ar, Rn y los contaminantes.
PRESENCIA DE LOS CONTAMINANTES
0,005% : Contaminantes Antrópicos,
Industriales, Naturales ( * ).
( * ) -Erupciones volcánicas
-Incendios forestales
-Emisiones de pantanos
-Muerte de Animales
-Estiercol de Animales Salvajes
o de Ganadería y Granja.
-Ingreso de Material Cósmico
CONTAMINANTES NATURALES
La naturaleza que no es perfecta como se dice “por allí” , también contamina la atmósfera a través
de algunos procesos naturales de acomodamientos o búsqueda del equilibrio, tales como :
-Erupciones volcánica
-Incendios Forestales
-Emisiones Gaseosas de los Pantanos
-Muerte de Animales
-Estiercol de Animales Salvajes
-Estiércol provenientes de campos ganaderos
-Emisiones provenientes de Granjas
-Ingreso de Material Cósmico
UNIDADES HABITUALES PARA EXPRESAR LOS CONTAMINANTES
Dependiendo de la naturaleza del contaminante, pueden utilizarse diversas unidades para medir su
concentración en el aire :
ppm : partes por millón o ml / m3 , caso aerosoles
ppb : partes por billón
ugr / m3 : atmósfera urbana, para gases urbanos
mg / m3 : atmósfera laboral, para gases en ambientes laborales
mg/ cm2.mes : partículas sedimentables o índice de corrosión.
mppmc : miles de partículas por m3, en ambientes laborales
UNIDADES Y PARÁMETROS DE CONTROL
DEL AIRE
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UNIDADES HABITUALES PARA EXPRESAR LOS CONTAMINANTES
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ppm : partes por millón o ml / m3
ppb : partes por billón
ugr / m3 : atmósfera urbana
mg / m3 : atmósfera laboral
mg/ cm2.mes : partículas sedimentables
o índice de corrosión.
mppmc : miles de partículas por m3
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-Oxidos de Nitrógeno, NO + NO2: NOx(químicos )
-Dióxido de Azufre, SO2 ( químicos )
-Ozono, O3 ( químicos )
-Aldehídos, HCOH ( químicos )
-Plomo, Pb ( químicos )
-Hidrocarburos Alifáticos, Aromáticos, Polinucleares
Parámetros y Sustancias Contaminantes que se estudian Habitualmente
CROQUIS SOBRE LA RED DE MUESTREO
UTILIZADA EN SAN MIGUEL DE TUCUMÁN
Los puntos rojos son estaciones fijas de muestreo, el rectángulo central es el Gran San miguel de
Tucumán, el rectángulo a la derecha comprende Banda del Río Salí y zonas aledañas.
El cuadrado superior izquierdo representa la ciudad de Tafí Viejo y el inferior izquierdo Yerba
Buena y el faldeo del cerro San Javier.
Las áreas verdes son zonas de quintas y bosques naturales.
ESTACIONES DE MUESTREO DE AIRE
• RED DE MIUESTREO SENCILLA ( cuadritos rojos y azules )
• Las flechas indican dirección predominante de los vientos
PARÁMETROS Y SUSTANCIAS ESTUDIADAS
EN LA ATMÓSFERA DE TUCUMÁN
-Oxidos de Nitrógeno, NO + NO2: NOx ( gases químicos )
-Dióxido de Azufre, SO2 ( gases químicos )
-Ozono, O3 ( gases químicos )
-Aldehídos, HCOH ( vapores químicos )
-Plomo, Pb ( partículas químicas )
-Alquitranes ( Hidrocarburos Alifáticos y Aromáticos de Alto Peso Molecular )
-Partículas Sedimentables ( material particulado )
-Humos / Hollín ( químicos asociados a partículas)
-Recuento Microscópico de Partículas en
suspensión ( hongos, pólenes, tierra, fibras )
-Índice de Corrosividad del Aire (determinación indirecta de corrosivos)
-Características del Agua de Lluvia (1º Episodio) pH, Acidez, Conductividad, SO4, NO3,
-Dióxido de Carbono, CO2 ( parámetros químicos globales )
CONTAMINANTES QUE MOSTRARON EXCEDER
AMPLIAMENTE LOS LÍMITES PERMISIBLES
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Humos y Hollín ( hasta 600% por encima )
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Partículas Sedimentables ( hasta 400% por encima )
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Partículas en Suspensión ( 390% por encima )
CONTAMINANTES DE MEDIA CONCENTRACIÓN
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Óxidos de Nitrógeno ( NO + NO2 )
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Presencia de Oxido Nítrico ( NO ) en el hogar, mediciones realizadas en ambientes
domésticos con el horno de cocina encendido, evidenciaron niveles de Oxido Nítrico 8
veces por encima del valor máximo indicado para el aire urbano exterior.
CONTAMINANTES DE BAJA CONCENTRACIÓN
“los valores% se refieren al valor máximo admisible”
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Dióxido de Azufre (SO2) (46% para muestreos cortos)
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Ozono ( O3 ) ................... (36% para muestreos cortos)
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Plomo ( Pb ) ..(75% m.cortos-18% para muestreos largos largos)
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Aldehídos ( HCOH, formol) ( 30% para muestreos cortos
realizados durante el uso de alconafta en Tucumán)
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Dióxido de Nitrógeno (NO2) (20% muestreos cortos)
se forma por foto oxidación del NO (11 a 14:30 hs)
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Aldehidos ( HCOH) ............... (64% muestreos cortos)
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Alquitranes .............................(88% muestreos cortos)
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Dióxido de Carbono CO2, en 2005 se encontró un 11% por encima del valor referencial
de Hawai tomado en 1999.
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Acidez 1° Episodio de Lluvia se hallaron los siguientes intervalos de
pH( pH: 6,48....6,90) lo cual significa lluvia neutra
CALIDAD DE AIRE URBANO EN TUCUMÁN
1985 AL 2005
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PARÁMETROS SOBRE LOS QUE SE DESCONOCE
LOS NIVELES DE CONTAMINACIÓN
( o bien se dispone de escasa información )
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Partículas fracción Respirable PM10
( causantes de afecciones respiratorias alveolares)
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Monóxido de Carbono
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Hidrocarburos Totales
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Parámetros Microbiológicos Ambientales
( esporos, hongos, bacterias, aerosoles biológicos, ... )
DIAGNÓSTICO DE SITUACIÓN PARA
LA ATMOSFERA DE TUCUMAN
-Se trata de una Atmósfera cargada de material particulado de naturaleza carbonosa orgánica, rico
en fibras, materiales orgánicos, polvo de suelo y polen, con mediano a bajo contenido de material
cristalino.
-La Contaminación Química debida a gases extraños al aire puro, se encuentra debajo de los niveles
guía establecidos por la OMS y por Legislaciones Locales y Europeas.
-Tipificación Vulgar: "Atmósfera Sucia Insalubre y Alergénica, sin llegar a niveles de alerta"
FUENTES EMISORAS DE CONTAMINACIÓN
CAUSADA POR PARTÍCULAS DE HUMO Y HOLLÍN
Partiendo de modelos de emisión internacionalmente aceptados y homologados por OMS a través
de su programa GEMS – AIR , las contribuciones al ensuciamiento global del aire en la provincia
de Tucumán se distribuye de la siguiente manera :
50%
35%
12%
3%
: QUEMA DE BAGAZO Y CAÑAVERALES
: EMISIONES PARQUE AUTOMOTOR
( transporte automotor pesado en estado de deterioro,
principalmente)
: QUEMA DOMICILIARIA DE BASURAS
HORNOS Pan. (leña).
: QUEMA DE PASTIZALES Y HOJARASCAS
FUENTES EMISORAS DE CONTAMINACIÓN
CAUSADA POR PARTÍCULAS DE HOLLÍN
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.QUEMA DE BAGAZO Y CAÑAVERALES
.EMISIONES PARQUE AUTOMOTOR
.QUEMA DOMICILIARIA DE BASURAS
.HORNOS de Panadería (leña)
.Quema de PASTIZALES.
.El caso Dioxinas (COMBUSTIÓN
INCOMPLETA)
• Tipificación Vulgar: "Atmósfera sucia
insalubre y alergénica sin llegar a niveles de
alerta"
FACTORES COADYUVANTES DE
CONTAMINACIÓN POR PARTÍCULAS
Los siguientes factores contribuyen a producir y agravar la contaminación causada por partículas
en suspensión de la zona central y sur de la provincia de Tucumán:
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DESFORESTACIÓN, DESPROTECCIÓN DE
SUELOS .
REDUCCIÓN DE ESPACIOS VERDES
CAMINOS Y CALLES SIN PAVIMENTAR
CAMINOS LATERALES POLVORIENTOS
FALTA DE RIEGO EN EPOCAS DE SEQUÍA
FACTORES CLIMÁTICOS Y TOPOGRÁFICOS
( marco orográfico en forma de ángulo recto coincidente con un gran asentamiento urbano
en su vértice, lo que impide la limpieza atmosférica de los vientos suaves provenientes del
sur)
FALTA DE LIMPIEZA PÚBLICA
( conducta ciudadana inapropiada –y ausencia municipal en el barrido
de la vía pública )
Los puntos rojos son estaciones fijas de muestreo, el rectángulo central es el Gran San miguel de
Tucumán, el rectángulo a la derecha comprende Banda del Río Salí y zonas aledañas.
El cuadrado superior izquierdo representa la ciudad de Tafí Viejo y el inferior izquierdo Yerba
Buena y el faldeo del cerro San Javier.
Las áreas verdes son zonas de quintas y bosques naturales.
COSTO SOCIAL DE LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
Datos extraídos extraoficialmente de Droguerías y del Colegio Farmacéutico de Tucumán, revelan
la siguiente información relacionada con el costo social provocado por la contaminación
atmosférica en términos de consumo de medicamentos para las vías respiratorias, ( antibióticos,
expectorantes, antitóxicos, antialérgicos, broncodilatadores, mesolíticos ) etc , sin tener en cuenta
otros gastos tales como consultas médicas , diagnósticos por imágenes, nebulizaciones, y otros.
Costos comparativos de cinco ciudades con similares latitudes, 4 de las cuales poseen industria
azucarera :
COSTO SOCIAL DE LA CONTAMINACIÓN
ATMOSFÉRICA EN TUCUMÁN
• Tucumán:U$S8.000.000 anuales ,U$S 20 /hab.año
• Antofagasta(Chile)..........................U$S 2/hab.año
• Porto Alegre(Brasil)........................U$S 5/hab.año
• Cap.Sudáfrica .................................U$S 4/hab.año
• La Habana(Cuba)........................... U$S 3/hab.año
Resulta más que evidente que en Tucumán se paga un precio comparativamente mucho mayor que
en otras ciudades por tener una atmósfera contaminada con partículas.
Claro está que la contaminación no es el único factor causal de las enfermedades respiratorias,
sabemos que la pobreza, la ignorancia, la desnutrición, también contribuyen al agravamiento del
problema ambiental.
J.C. Luján, CEDIA, UTN FRT, Junio de 2012
jclujan53@yahoo.com.ar