contaminación atmosférica

CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
Vanesa Sancho Esteban
Contenidos:
1. Contaminación atmosférica
- Fuentes de contaminación
- Tipos de contaminantes
- Dispersión de los contaminantes
- Efectos de la contaminación
- La calidad del aire
2. Contaminación acústica
- Origen y fuentes
- Efectos de la contaminación acústica
- Soluciones
3
3.
C t
Contaminación
i
ió llumínica
í i
- Formas y fuentes de contaminación
- Efectos de la contaminación lumínica
- Soluciones
Vanesa Sancho Esteban
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
La Ley 34/2007, de 15 de noviembre, de calidad del aire y
protección de la atmósfera, define este tipo de
contaminación como:
“ La presencia en la atmósfera de materias, sustancias o formas
de energía que impliquen molestia grave, riesgo o daño para la
seguridad
g
o la salud de las p
personas,, el medio ambiente y demás
bienes de cualquier naturaleza.”
Según
g
la OMS:
“ Existe conataminación del aire cuando en su composición
aparacen
p
una o varias sustancias extrañas,, en determinadas
canidades y durante determinados períodos de tiempo, que
puden resultar nocivas para el ser humano, los animales, las
plantas o las tierras, así como perturbar el bienestar o el uso de
los bienes.”
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
1 1 Fuentes de contaminación
1.1.
Atendiendo a su origen se clasifican en:
• NATURALES
- Erupciones volcánicas (SO2, H2S y partículas)
- Incendios forestales (CO2, NOx, humo, polvo y cenizas)
- Actividades de los seres vivos (CO2, CH4, pólenes)
- Descargas eléctricas (NOx)
- Mar (partículas
í
salinas)
- Vientos fuertes o vendavales (polvo y otras sustancias)
• ARTIFICIALES O ANTROPOGÉNICOS
- Hogar (quema de combustibles fósiles, calor, gases)
- Transporte (depende del tipo de combusible, motor...)
- Industria
I d t i (centrales
(
t l
té i
térmicas,
cementeras,
t
siderometaid
t
lúrgicas, papeleras y químicas).
- Agricultura y ganadería (fertilizantes, amplías superficies de regadío,
regadío elevada concentración del ganado)
- Eliminación de residuos sólidos (incineración)
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
1 1 Fuentes de contaminación
1.1.
100
90
80
70
60
50
40
30
20
O
S
O
CA
RB
UR
x
HI
DR
CONTAMINANTES
NO
CO
x
10
0
SO
x
PORCENTA
AJE DE CON
NTAMINACIÓ
ÓN
Comparación de la contaminación natural y la antrópica:
ORIGEN NATURAL
ORIGEN HUMANO
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
1 2 Tipos de contaminantes
1.2.
Se consideran contaminantes del aire:
“Todas
Todas las sustancias químicas o formas de energía que en
concentarciones determinadas pueden causar molestias, daños o
riesgos a personas y al resto de los seres vivos, o bien ser origen
de alteraciones en el funcionamiento de los ecosistemas, en los
bienes materiales o en el clima”
Se denomina tiempo de residencia o vida media:
“La vida media de un contaminante es el período de tiempo que
puede p
p
permanecer en la atmósfera como tal o p
participando
p
en
variadas y a veces complejas reacciones químicas. El tiempo de
residencia varía dependiendo de la naturaleza del contaminante”
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
1 2 Tipos de contaminantes
1.2.
Se pueden
S
d
clasificar
l ifi
en dos
d
grupos:
primarios y contaminantes secundarios.
contaminantes
i
- CONTAMINANTES PRIMARIOS. Emitidos directamente a la
atmósfera. Naturaleza y composición química variable.
-
Partículas, iones, aerosoles, humos.
Compuestos de azufre: SO2, SO3, H2S
Compuestos de nitrógeno: N2O, NO, NO2, NO3
Compuestos de carbono: CO, CO2
Compuestos orgánicos: hidrocarburos, policlorobifenilos
(PCB), dioxinas y furanos.
- Compuestos
C
t
h l
halogenados:
d
HCl HF,
HCl,
HF clorofluorocarbonos
l
fl
b
(CFC).
- Metales pesados: plomo, mercurio y cadmio.
- Olores.
Olores
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
1 2 Tipos de contaminantes
1.2.
Características de los contaminantes primarios:
1. PARTÍCULAS:
POLVO AEROSOLES,
POLVO,
AEROSOLES NIEBLAS,
NIEBLAS HUMOS
Procedencia:
Erosión,
E
ió
i
incendios
di
f
forestales,
t l
combustiones
b ti
i d t i l
industriales
y
domésticas, actividades extractivas (canteras o minas,
incineración de residuos agrícolas, ganaderos y urbanos, pólenes
de vegetales.
vegetales
Evolución en la atmósfera:
-D
Depósito
ó it en ell suelo
l
- Formas los núcleos de condensación para la lluvia
- Tiempo de residencia: días, meses, a años según su
tamaño.
tamaño
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
1 2 Tipos de contaminantes
1.2.
Características de los contaminantes primarios:
2. COMPUESTOS DE AZUFRE:
SO2, SO3, H2S
Procedencia:
El SO2 se forma
f
por la
l oxidación
id ió del
d l H2S,
S erupciones
i
volcánicas,
l á i
oxidación del S en centrales térmicas, calefacciones y vehículos.
El H2S en la degradación anaeróbia de la materia orgánica,
erupciones volcánicas y escapes de refinería de petróleo.
petróleo
Evolución en la atmósfera:
-
El SO2 puede
d fotooxidarse
f t
id
a SO3
Reacciona con el vapor de agua formando H2SO4
Depósito sobre la vegetación o el suelo.
Tiempo de residencia del SO2: de 12 horas a 6 días.
días
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
1 2 Tipos de contaminantes
1.2.
Características de los contaminantes primarios:
3. COMPUESTOS DE NITRÓGENO:
N2O,
O NO,
NO NO2, NO3
Procedencia:
El N2O procede
d de
d la
l desnitrificación
d
it ifi
ió del
d l suelo,
l empleo
l
d abonos
de
b
nitrogenados, oxidación fotoquímica, descargas en tormentas,
vehículos.
Los NOx de erupciones volcánicas o la oxidación del nitrógeno
atmosférico en centrales térmicas y calefacciones.
Evolución en la atmósfera:
- Pueden fotooxidarse formando nitritos y nitratos
- Lluvia ácida u oxidación fotoquímica (smog)
- Tiempo de residencia: variable.
variable
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
1 2 Tipos de contaminantes
1.2.
Características de los contaminantes primarios:
4. COMPUESTOS DE CARBONO:
CO CO2
CO,
Procedencia:
El CO procede
d
d
de
l
la
oxidación
id ió
d l metano
del
t
atmosférico,
t
fé i
combustión incompleta de gasolina o gasóleo en vehículos,
refinerías de petróleo o plantas de tratamiento de combustibles
fósiles El CO2 proviene de la oxidación del CO o la respiración de
fósiles.
los seres vivos.
Evolución en la atmósfera:
- El CO pueden oxidarse dando más CO2
- Incorporación al suelo (hongos y plantas)
- Se acumula en la atmósfera (incremento del efecto
invernadero).
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
1 2 Tipos de contaminantes
1.2.
Características de los contaminantes primarios:
5. COMPUESTOS ORGÁNICOS:
HIDROCARBUROS, POLICLOROBIFENILOS (PCB),
HIDROCARBUROS
(PCB) METANO (CH4),
)
DIOXINAS Y FURANOS.
Procedencia:
Refinerías de petróleo, combustión de gasolina, incendios
forestales, tratamiento de produstos clorados, incineración de
residuos.
residuos
Evolución en la atmósfera:
-T
Transformación
f
ió en oxidantes
id t fotoquímicos.
f t
í i
- Depósito en el suelo bioacumulación a lo largo de las
cadenas tróficas.
- Tiempo de residencia: años.
años
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
1 2 Tipos de contaminantes
1.2.
Características de los contaminantes primarios:
6. COMPUESTOS HALOGENADOS:
HCl HF,
HCl,
HF clorofluorocarbonos
l
fl
b
(CFC)
(CFC).
Procedencia:
Emisión
E
i ió
d
de
cloro
l
por automóviles,
t
ó il
erupciones
i
volcánicas,
l á i
industrias de alumnio, vidrio o cerámica. Los CFC proceden del
uso de refrigerantes, aerosoles o espumantes.
Evolución en la atmósfera:
- Reacciones fotoquímicas de destrucción del ozono.
- Tiempo
Ti
d residencia
de
id
i de
d los
l CFC
CFC: cerca de
d un siglo.
i l
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
1 2 Tipos de contaminantes
1.2.
Características de los contaminantes primarios:
7. METALES PESADOS:
Pl
Plomo
(Pb) mercurio
(Pb),
i (Hg)
(H ) y cadmio
d i (Cd).
(Cd)
Procedencia:
Pb: Escape
Pb
E
d vehículos
de
hí l
que emplean
l
gasolina
li
con plomo
l
(prohibidas en la actualidad); Hg: actividades agrícolas o minería
del carbón; Cd: industria metalúrgica, extracción de metales.
Evolución en la atmósfera:
- D
Deposición
i ió seca por sedimentación
di
t ió como partículas
tí l
all
suelo en atmósferas urbanas.
- Se intergran en al suelo, agua y se acumulan en las
cadenas tróficas
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
1 2 Tipos de contaminantes
1.2.
Características de los contaminantes primarios:
8. OTROS:
OLORES
P
Procedencia:
d
i
Variable: erupciones volcánicas, vertederos, aguas y suelos
contaminados, industrias alimenticias, industrias del papel, etc.
Evolución en la atmósfera:
- Dif
Difusión
ió por la
l atmósfera.
t ó f
- Dependen del tiempo de emisión y de la existencia de
vientos.
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
1 2 Tipos de contaminantes
1.2.
Se pueden clasificar en dos grupos:
primarios y contaminantes secundarios.
secundarios
contaminantes
- CONTAMINANTES SECUNDARIOS. Se originan a partir de
los contaminantes primarios mediante
formando otros contaminantes nuevos.
-
Trióxido de azufre: SO3
Trióxido de nitrógeno: NO3
Ácido sulfúrico H2SO4
Ácido nítrico: H2NO3
Ozono troposférico: O3
Nitratos de peroxiacetilo (PAN)
reacciones
químicas
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
1 2 Tipos de contaminantes
1.2.
Cacterísticas de los contaminantes secundarios:
1. Trióxido de azufre: SO3
1
Procedencia: Se forma a partir de SO2
Evolución: Reacciona con el vapor de agua y forma ácido
sulfúrico.
sulfúrico
Tiempo de residencia: Semanas.
2. Trióxido
2
T ió id de
d nitrógeno:
it ó
NO3
Procedencia: Oxidación por el ozono a partir de NO2
Evolución: Interviene en reacciones fotoquímicas de formación
de smog
Tiempo de residencia: Semanas.
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
1 2 Tipos de contaminantes
1.2.
Cacterísticas de los contaminantes secundarios:
3. Ácido sulfúrico H2SO4
3
Procedencia: Productos finales de la oxidación de compuestos
atmosféricos que contenen azufre.
Evolución: Precipita como lluvia ácida.
ácida
Tiempo de residencia: Variable (dependiente del tiempo).
4. Ácido
4
Á id nítrico:
ít i
H2NO3
Procedencia: Productos finales de la oxidación de compuestos
atmosféricos que contenen nitrógeno.
Evolución:
ó Precipita como lluvia ácida.
Tiempo de residencia: Variable (dependiente del tiempo).
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
1 2 Tipos de contaminantes
1.2.
Cacterísticas de los contaminantes secundarios:
5. Oxidantes fotoquímicos:
Ozono troposférico (O3) y nitratos de peroxiacetilo (PAN)
Procedencia: Intrusiones estratosféricas, erupciones volcánicas,
reacciones fotoquímicas a partir de óxidos de nitrógeno y COV
generados en el tráfico urbano.
Evolución: Reaccionan con otros contaminantes, son
componentes del smog fotoquímico.
Tiempo de residencia: Meses.
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
1 2 Tipos de contaminantes
1.2.
FORMAS DE ENERGÍA.
Í
Se dividen en tres grupos:
• RADIACIONES IONIZANTES
- Radiaciones alfa y beta.
- Rayos
R
X
- Rayos gamma
• RADIACIONES NO IONIZANTES
- Radiaciones ultravioleta
- Radiaciones infrarrojas
- Radiofrecuencias
- Microondas
• RUIDO (se verá más adelante)
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
1 2 Tipos de contaminantes
1.2.
FORMAS DE ENERGÍA.
ENERGÍA
1 RADIACIONES IONIZANTES
1.
- Radiaciones alfa y beta.
- Rayos X
- Rayos
R
gamma
Procedencia: Procesos de transformación de los materiales
radioactivos
di
ti
d la
de
l corteza,
t
radiaciones
di i
cósmicas.
ó i
A ti id d
Actividades
médicas de tratamiento y exploración, escapes nucleares,
transporte de material radioactivo.
Evolución: Pueden afectar a los procesos biológicos de los seres
vivos, provocar malformaciones genéticas, cáncer, etc.
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
1 2 Tipos de contaminantes
1.2.
FORMAS DE ENERGÍA.
2. RADIACIONES NO IONIZANTES
-
Radiaciones ultravioleta
Radiaciones infrarrojas
Radiofrecuencias
Mi
Microondas
d
Procedencia: Proceden del Sol y de la superficie terrestre y su
origen
i
antropogénico
t
é i
está
tá en los
l
cables
bl
d fluido
de
fl id eléctrico
lé t i
y
aparatos eléctricos.
Evolución: Los
L
efectos
f t
d
dependen
d
d la
de
l intensidad
i t
id d del
d l campo
electromagnético generado, así como del tiempo de exposición.
Alteraciones en el sistema nervioso, trastornos hormonales e
inmunológicos etc.
inmunológicos,
etc
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
1 3 Dispersión de los contaminantes
1.3.
En la dispersión de los contaminantes influyen las
características
de
las
emisiones,
las
condiciones
meteorológicas,
las
características
geográficas
y
topográficas.
á
Se considera emisión:
“La cantidad de contaminante que vierte un foco emisor a la
atmósfera en un período de tiempo determinado”
Se denomina inmisión:
“La cantidad
determinada,
mezclados en
los materiales
de
una
ella
que
contaminantes presentes en una atmósfera
vez que han sido transportados, difundidos,
y a los que están expuestos los seres vivos y
se encuentran bajo su influencia”
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
1 3 Dispersión de los contaminantes
1.3.
Mecanismos de contaminación atmosférica
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
1 3 Dispersión de los contaminantes
1.3.
1. Características de las emisiones
Depende del tipo de contaminante, su concentración y sus
características
t í ti
fi i i í i
fisiciquímicas.
E importante
Es
i
t t la
l altura
lt
d l foco
del
f
emisor.
2 Condiciones
2.
C di i
metereológicas
t
ló i
Se debe tener en cuenta la temperatura del aire y sus
variaciones con la altura, la presencia o ausencia de vientos o de
precipitaciones y la insolación.
insolación
3. Características geográficas y topográficas
La dispersión de los contaminantes está influida por la brisa de
las zonas costeras, la inversión térmica de las zonas de monaña,
la presencia de masas vegetales y de núcleos urbanos.
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
1 3 Dispersión de los contaminantes
1.3.
Efecto de la brisa marina
Inversión térmica en montañas
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
1 3 Dispersión de los contaminantes
1.3.
Efecto isla de calor en núcleos urbanos
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
1 4 Efectos de la contaminación del aire
1.4.
Los efectos de la contaminación del aire pueden ser:
- Locales: afectan a una zona concreta ((smog
g fotoquímico).
q
)
- Regionales: afectan a una región concreta (lluvia ácida).
- Globales: afectan a todo el planeta (cambio climático).
Los factores que influyen son:
- Clase de contaminante
-
Concentración del contaminante
Tiempo de exposición al contaminante
Sensibilidad de los receptores
Posibilidad de reacción con otros contaminantes
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
1 4 Efectos de la contaminación del aire
1.4.
Tipo de
contaminante
CO, CO2
Materiales
Obstrucción de estomas.
Reducción de la
fotosíntesis.
Necrosis.
Deposición sobre
edificios.
Abrasión y desgaste.
Irritación en las mucosas
y en los ojos.
Malos olores.
Pérdida de color
(clorosis) y necrosis.
Reduce el crecimiento
En la caliza provoca
desgaste, en el papel
amarilleo y en metales
corrosión.
Enfermedades en las vías
NO2, respiratorias, asma.
I it ió en las
Irritación
l mucosas
y en los ojos. Cefaleas.
Anulan el crecimiento.
Perdida de color en los
tejidos de la ropa.
Efectos poco
significativos.
Efectos poco
significativos.
SO2, SO3, H2S
NO,
Vegetales
Afecciones en las vías
respiratorias.
Partículas
N2O,
NO3
En animales/ ser
humano
El CO es tóxico,
interfiere en el transporte
de oxígeno a las células.
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
1 4 Efectos de la contaminación del aire
1.4.
Tipo de
contaminante
En animales/ ser
humano
Irritación de ojos y vías
Compuestos orgánicos respiratorias.
Efectos cancerígenos y
mutagénicos.
Compuestos
halogenados
Metales petados
Oxidantes
fotoquímicos
Vegetales
Efectos menores.
Materiales
Efectos menores.
Irritación en las mucosas.
mucosas El HF se acumula en la
El HF se acumula en los hierba y pasa al resto de
la cadena trófica.
huesos.
Pérdida de color: clorosis
Efectos no encontrados
Pb: insuficiencia respiratoria,
alteraciones neurológicas y
renales;; Cd: problemas
p
respip
ratorios y cardiovasculares;
Hg: daños en el SNC y
riñones.
Bioacumulación
Efectos no encontrados
Irritación en nariz y
garganta.
Fatiga y falta de
coordinación.
Manchas blancas.
blancas
Necrosis en hojas.
Disminución del
crecimiento
Desintegración del
caucho.
Corrosión de los metales.
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
1 4 Efectos de la contaminación del aire
1.4.
1. Efectos locales: smog fotoquímico.
Se trata de la formación de nieblas contaminantes o smog.
smog
El smog fotoquímico tiene su origen en la presencia en la
atmósfera de oxidantes fotoquímicos (O3, PAN y otros) que
surgen de las reacciones de óxidos de nitrógeno, hidrocarburos y
oxígeno con la energía proveniente de la radiación solar
ultarvioleta.
El proceso se ve favorecido en situaciones anticiclónicas, fuerte
insolación y vientos débiles q
que dificultan la dispersión
p
de los
contaminantes.
Produce bruma, irritación de los ojos, daños en la vegetación y
en los materiales como el cuero y fibras sintéticas.
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
1 4 Efectos de la contaminación del aire
1.4.
1 Efectos locales: smog fotoquímico.
1.
fotoquímico
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
1 4 Efectos de la contaminación del aire
1.4.
2 Efectos regionales: lluvia ácida.
2.
ácida
Retorno a la tierra de los óxidos de azufre y de nitrógeno
descargados a la atmósfera en forma de ácido nítrico y sulfúrico
disueltos en las gotas de lluvia, pero también en forma de
nevadas, nieblas y rocíos.
Estos ácido pueden retornar a la superfie terrestre de dos
modos: doposición seca o deposición húmeda.
La intensidad de la lluvía ácida depende de la velocidad de las
reacciones químicas, la humedad y dinámica atmosférica.
Los efectos son variados: incremeno de la acidez en río, lagos o
suelo, desaparición de las especies más sensibles, pérdida de
color o muerte de las hojas de vegetales, corrosión de materiales
“mal de piedra”.
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
1 4 Efectos de la contaminación del aire
1.4.
2 Efectos regionales: lluvia ácida.
2.
ácida
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
1 4 Efectos de la contaminación del aire
1.4.
3. Efectos globales: agujero de la capa de ozono.
Los compuestos de cloro y los óxidos de nitrógeno (NO)
reaccionan con el ozono estratosférico reduciéndolo.
NO + O3 Æ NO2 + O2
NO2 + O Æ NO + O2
CFCl3 + UV Æ CFCl2 + Cl
Cl + O3 Æ ClO + O2
ClO + O Æ Cl + O2
Aumento del cáncer de piel, ceguera en el ganado, depresión del
sistema inmunitario.
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
1 5 La calidad del aire
1.5.
La vigilancia de la calidad del aire se puede llevar a cabo
mediante:
- REDES DE VIGILANCIA (mundiales, comuntarias o locales).
- ANÁLISIS QUÍMICOS
- INDICADORES BIOLÓGICOS
Ó
De izquierda a derecha la escala de líquenes que soportan la
contaminación por SO2
1. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
1 5 La calidad del aire
1.5.
Medidas de prevención y corrección
- MEDIDAS PREVENTIVAS
Planificación de los usos del suelo
Evaluaciones de impacto ambiental
Empleo de tecnologías de baja o nula emisión de residuos
Programas de I+D
Mejora de la calidad y combustión de carburantes
Medidas sociales de información
M did legislativas
Medidas
l i l ti
- MEDIDAS CORRECTORAS
Concentración y retención de partículas
Sistemas de depuración de gases
Correcta expulsión de los contaminantes (chimeneas)
2. CONTAMINACIÓN ACÚSTICA
La Contaminación acústica
El ruido es un sonido excesivo o intempestivo,
desagradable para el que lo percibe, que puede
producir efectos fisiológicos o psicológicos no deseados
sobre una persona o grupo de personas.
Origen y fuentes
Industria, transporte, construcciones, o diversas actividades
humanas ((discotecas,, ferias...).
)
Efectos de la contaminación acústica
Alteraciones fisiológicas: pérdida de audición.
Alteraciones p
psicológicas:
g
estrés,, irritabilidad,, etc.
Soluciones
Preventivas: Planificación de usos del suelo, EIA.
Correctoras: reglamentaciones
g
o acciones directas sobre la
fuente de emisión (barreras acústicas).
3. CONTAMINACIÓN LUMÍNICA
La Contaminación lumínica
Es el resplandor luminoso nocturno o brillo producido por
la dufusión y reflexión de la luz en los gases, aerosoles
y partículas en suspensión en la atmósfera,
atmósfera que altera
las condiciones naturales de las horas nocturnas y
dificultan las observaciones astronómicas.
Origen y fuentes
Farolas y luces de zonas urbanas, alumbramientos mal
dirigidos.
dirigidos
Efectos de la contaminación acústica
Económicos, ecológicos, sanitarios, científicos y culturales.
Soluciones
Encendido cuendo sea necesario, intensidad moderada,
lámparas de bajo consumo y bien orientadas, ordenanzas y
reglamentación,
l
t ió
campañas
ñ
d
de
i f
información
ió
y educación
d
ió
ambiental.