Efectos en la Salud Humana de los Principales Cont Gonzalo Rosado

Efectos en la Salud Humana de los
Principales Gases Contaminantes
Industriales y Urbanos
Presentado por: Ing. CIP Gonzalo Rosado Ruiz
Consultor Ambiental
Fuente: WHO (2016)
Fuente: Diagnóstico Lima-Callao (2019)
Entendiendo los contaminantes que medimos
Contaminantes
Dióxido de nitrógeno
(NO2)
Dióxido de azufre (SO2)
Benceno
(C6H6 y otros COVs)
Material Particulado
•
•
PM10
PM2.5
Sulfuro de Hidrógeno
(H2S)
Plomo (como PM10) y
otros metales
Monóxido de carbono (CO)
Mercurio Gaseoso Total TGM
Ozono (O3)
Dióxido de Nitrógeno (NO2)
Dióxido de Nitrógeno (NO2)
El dióxido de nitrógeno es un gas ácido, de olor fuerte,
marrón rojizo que es corrosivo y muy oxidante.
Fuentes
• NO2 primario
• Todos los procesos de combustión en el aire producen
óxidos de nitrógeno (NOX). El dióxido de nitrógeno (NO2) y
el óxido nítrico (NO) son ambos óxidos de nitrógeno y
juntos se conocen como NOX. Las principales fuentes son
el transporte por carretera, la industria de suministro de
electricidad y otros sectores industriales y comerciales.
• NO2 secundario
• El NO2 también se forma en la atmósfera en una reacción
química entre el NO y el ozono (O3). Debido a que este
NO2 no se libera directamente a la atmósfera, sino que se
forma allí mediante una reacción química, se lo conoce
como NO2 secundario.
NO + O3
NO2 + O2
Dióxido de nitrógeno (NO2)
Impactos a la salud
Asociados con efectos adversos en la salud humana, las personas con condiciones de salud preexistentes,
como el asma, se ven particularmente afectadas:
•Altas concentraciones: reacción inflamatoria de las vías respiratorias.
•La exposición a largo plazo puede afectar la función pulmonar y los síntomas respiratorios.
•El NO2 también puede fomentar la respuesta a los alérgenos en personas sensibles
El principal efecto sobre la salud del dióxido de nitrógeno ocurre en el sistema respiratorio. La inhalación de
dióxido de nitrógeno en los niños aumenta el riesgo de infección respiratoria y puede provocar un deterioro de
la función pulmonar en la edad adulta. El dióxido de nitrógeno puede disminuir las defensas de los pulmones
contra las bacterias haciéndolos más susceptibles a las infecciones y también puede agravar el asma.
Efectos en el ecosistema
El dióxido de nitrógeno es tóxico para las plantas en concentraciones a corto plazo de 120 µg/m3. Reduce el
crecimiento de las plantas. Cuando hay presencia simultánea de dióxido de azufre y ozono, los efectos sobre la
vegetación son peores. Junto con el dióxido de azufre, el dióxido de nitrógeno puede provocar lluvia ácida.
Dióxido de Azufre (SO2)
Dióxido de azufre (SO2)
El dióxido de azufre es un gas soluble e incoloro
con un olor fuerte característico que forma ácido
sulfúrico cuando se combina con agua.
Fuente
El dióxido de azufre se produce principalmente a partir de la combustión de combustibles fósiles que contienen azufre,
como carbón y petróleo (por ejemplo, el carbón al quemarse en la chimenea de una casa para calefacción y los vehículos
que funcionan con diésel). El dióxido de azufre también se produce a partir de algunos procesos industriales (p. Ej.
fabricación de fertilizantes, fundición de aluminio y siderurgia). Las fuentes naturales de dióxido de azufre incluyen la
actividad geotérmica.
Dióxido de azufre (SO2)
Impactos a la salud
El dióxido de azufre puede causar problemas respiratorios como bronquitis y puede irritar la nariz, la
garganta y los pulmones. Provoca la constricción de las vías respiratorias del pulmón. Los efectos son
peores al hacer ejercicio. Es muy probable que el dióxido de azufre afecte a las personas que padecen
asma / enfermedad pulmonar crónica y se ha relacionado con enfermedades cardiovasculares. Es un
precursor de la materia particulada secundaria (PM) y, por lo tanto, contribuye a los efectos nocivos
para la salud causados ​por PM10 y PM2.5
Efectos en los ecosistemas
El dióxido de azufre puede provocar lluvia ácida que afecta gravemente a los ecosistemas. La lluvia
ácida es un problema importante en el hemisferio norte, donde los árboles y bosques enteros se han
visto afectados. Sin embargo, la deposición de dióxido de azufre puede afectar la vegetación
alrededor de las fuentes industriales de emisión y en las ciudades. Los líquenes son buenos
bioindicadores de contaminación, ya que no crecen donde hay dióxido de azufre presente en el aire.
Sulfuro de Hidrógeno (H2S)
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Sulfuro de Hidrógeno (H2S)
El sulfuro de hidrógeno (H2S) es un gas incoloro, inflamable,
venenoso y corrosivo, tiene un fuerte olor característico similar al
de los huevos podridos.
Fuente
El sulfuro de hidrógeno es un gas que se encuentra comúnmente
durante la perforación y producción de petróleo crudo y gas
natural, así como en aguas residuales, instalaciones de tratamiento
y servicios públicos y alcantarillado. El gas se produce como
resultado de la degradación microbiana de materiales orgánicos en
ausencia de oxígeno. Las fuentes naturales son el gas natural, los
gases volcánicos y las aguas termales. Fuentes antrópicas: plantas
pesqueras.
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Sulfuro de Hidrógeno (H2S)
Impactos a la salud
El sulfuro de hidrógeno tiene una toxicidad similar al monóxido de carbono, que impide la respiración
celular. Aunque algunas personas pueden olerlo fácilmente en pequeñas concentraciones, la exposición
continua incluso a niveles bajos de H2S provoca rápidamente la pérdida el sentido del olfato. La
exposición a niveles altos puede provocar la pérdida del sentido del olfato instantáneamente. Irrita las
mucosas y el tracto respiratorio. La lesión del sistema nervioso central puede ser inmediata y grave
después de la exposición a altas concentraciones. En concentraciones muy altas, solo se necesitan unas
pocas respiraciones para inducir la inconsciencia, el coma, la parálisis respiratoria, las convulsiones e
incluso la muerte.
Efectos en los ecosistemas
Cuando se libera al medio ambiente, el sulfuro de hidrógeno se dispersa en el aire y puede formar
dióxido de azufre y ácido sulfúrico.
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Monóxido de carbono (CO)
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Monóxido de carbono (CO)
El monóxido de carbono es un gas incoloro,
insípido e inodoro.
Fuente
La fuente más común de monóxido de carbono son las actividades
humanas, como la combustión incompleta de combustibles fósiles (por
ejemplo, gasolina en los automóviles y quema de madera y carbón en la
calefacción del hogar).
El monóxido de carbono también se produce por procesos naturales
(por ejemplo, volcanes, incendios y metabolismo de organismos).
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Monóxido de carbono (CO)
Impactos a la salud
Al inhalar monóxido de carbono, este se adhiere a las moléculas de
hemoglobina en el torrente sanguíneo, que transportan oxígeno por el
cuerpo a los tejidos y reduce la cantidad de oxígeno que reciben los
tejido. Esto puede tener efectos adversos en el cerebro, corazón y salud
en general.
La baja exposición al monóxido de carbono puede causar mareos,
debilidad, náuseas, confuso, desorientación y también puede reducir el
rendimiento al realizar ejercicio. Cuanto mayor sea el nivel de
monóxido de carbono en el torrente sanguíneo, peores serán los
efectos. Entonces, a niveles muy altos puede ocurrir coma, colapso,
pérdida del conocimiento y la muerte.
Grupos más sensibles al monóxido de carbono:
• Adultos y ancianos con enfermedades cardiovasculares
• Niños en proceso de gestación
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Ozono (O3)
Ozono (O3)
El ozono es un gas incoloro muy reactivo que
puede absorber la radiación ultravioleta (UV).
Fuente
En la superficie de la Tierra, el ozono no se emite directamente, sino que se forma a partir de reacciones
químicas entre varios contaminantes del aire, principalmente NOx y compuestos orgánicos volátiles (COV),
iniciadas por la luz solar intensa. Esto se conoce como reacción fotoquímica y a menudo produce smog
fotoquímico. Los contaminantes primarios se producen principalmente a partir de emisiones de fuentes de
combustión como las de los vehículos de motor, así como a partir del uso industrial y doméstico de solventes y
revestimientos.
Formación de Ozono (O3)
• NO2 + uv
NO + O
ó
• NO2 + VOC + uv
• O + O2
NO + O
O3
Producido a través de la
transferencia fotoquímica
(radiación ultravioleta -UV) de oxígeno que involucra
numerosos contaminantes
del aire, principalmente
NOx y COV.
Ozono (O3)
Impactos a la salud
En altas concentraciones puede causar irritación en los ojos y la nariz, mientras que en
concentraciones muy altas puede dañar las vías respiratorias y provocar reacciones inflamatorias.
El ozono reduce la función pulmonar y aumenta la incidencia de síntomas respiratorios, ingresos
hospitalarios respiratorios y mortalidad.
Grupos más sensibles al ozono:
• Personas con asma y enfermedades pulmonares
• Adultos sanos que se ejercitan por largos periodos al aire libre
• Personas mayores, particularmente aquellas con enfermedades cardiovasculares.
Efectos en los ecosistemas
El ozono y otras sustancias químicas formadas por reacciones fotoquímicas son tóxicas para las
plantas en altas concentraciones. Pueden afectar la fotosíntesis y la respiración de las plantas,
reducir las tasas de crecimiento y afectar la reproducción.
Compuestos Orgánicos Volátiles
Los compuestos orgánicos volátiles son compuestos que tienen una alta presión de vapor y una baja solubilidad
en agua. Se emiten como gases de ciertos sólidos o líquidos. Los COV incluyen hidrocarburos aromáticos,
alifáticos, aldehídos, cetonas, éteres, ácidos y alcoholes, con diversos grupos funcionales (halógenos, oxígeno,
azufre, nitrógeno o fósforo, excluidos los óxidos de carbono y los carbonatos). Aunque una gran cantidad de
sustancias son consideradas COV, las más abundantes en el medio ambiente son el benceno (abordado en las
próximas diapositivas) y algunos de sus derivados orgánicos, como tolueno, etilbenceno y xileno (o-, m- y p-),
conjuntamente. llamados BTEX, que comprenden más del 60% de los COV que se encuentran en las áreas
urbanas.
Fuentes
Muchos COV son productos químicos artificiales que se utilizan y producen en procesos de fabricación como la fabricación de
pinturas, productos farmacéuticos y refrigerantes. Los COV suelen ser solventes industriales o subproductos producidos por la
cloración en el tratamiento del agua. Los COV son a menudo componentes de combustibles derivados del petróleo, fluidos
hidráulicos, solventes de pintura y agentes de limpieza en seco. Las concentraciones de muchos COV son consistentemente más
altas en interiores (hasta diez veces más altas) que en exteriores debido a que los químicos orgánicos se utilizan ampliamente
como componentes en productos domésticos.
Las fuentes naturales representan una gran proporción de COV en la atmósfera provenientes de fuentes, particularmente de la
vegetación y los incendios forestales.
Compuestos Orgánicos Volátiles
Impactos a la salud
Respirar COV puede irritar los ojos, la nariz y la garganta, puede causar
dificultad para respirar y náuseas, y puede dañar el sistema nervioso central
y otros órganos. Algunos COV, como el benceno, el 1,3-butadieno y el cloruro
de vinilo, están clasificados por la Agencia Internacional para la Investigación
del Cáncer (IARC) en el Grupo 1 como cancerígenos para los seres humanos.
No todos los COV tienen todos estos efectos sobre la salud, aunque muchos
tienen varios de estos.
Otros impactos
Los COV pueden reaccionar con óxidos de nitrógeno en presencia de luz
solar para producir contaminación por ozono y, como tales, se denominan
precursores del ozono.
Benceno (C6H6)
Benceno (C6H6)
Como se mencionó anteriormente, el
benceno es un compuesto orgánico volátil
(COV), que en su forma más común, es un
líquido de olor dulce, transparente y
altamente inflamable. El benceno se
evapora en el aire muy rápidamente. Su
vapor es más pesado que el aire y puede
asentarse en áreas bajas.
Fuentes
El benceno se forma a partir de procesos naturales y actividades
humanas. El benceno se agrega a la gasolina, se emite por los
escapes de los vehículos como combustible no quemado y puede
formarse mediante la descomposición de otros hidrocarburos
aromáticos. Las fuentes naturales de benceno incluyen volcanes e
incendios forestales. El benceno también es un componente del
petróleo crudo, la gasolina y el humo del cigarrillo.
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Benceno (C6H6)
Impactos a la salud
El benceno actúa haciendo que las células no funcionen correctamente. Por ejemplo, puede hacer que la
médula ósea no produzca suficientes glóbulos rojos, lo que puede provocar anemia. Además, puede dañar el
sistema inmunológico al cambiar los niveles de anticuerpos en la sangre y provocar la pérdida de glóbulos
blancos.
La gravedad del envenenamiento causado por el benceno depende de la cantidad, la ruta y el tiempo de
exposición, así como de la edad y la condición médica preexistente de la persona expuesta.
Los efectos sobre la salud a largo plazo de la exposición al benceno se producen en la sangre. El benceno
provoca efectos nocivos en la médula ósea y puede provocar una disminución de los glóbulos rojos, lo que
provoca anemia. También puede causar sangrado excesivo y puede afectar el sistema inmunológico,
aumentando la posibilidad de infección.
El benceno es un carcinógeno, la exposición prolongada a niveles altos de benceno en el aire puede causar
leucemia, cáncer de los órganos que forman la sangre.
Efectos en los ecosistemas
En la atmósfera, el benceno puede reaccionar con otras sustancias químicas para crear smog. Esto podría
descomponerse de forma natural, pero también podría adherirse a la lluvia y la nieve y ser transportado al suelo
para contaminar el agua y el suelo.
Material Particulado (PM)
Las partículas en suspensión en el
aire se componen de una
colección de materiales sólidos y /
o líquidos de varios tamaños.
Compuesto por:
• Componentes
primarios
liberado directamente de la
fuente a la atmósfera: puede
incluir carbono elemental,
metales traza y componentes
minerales.
• Componentes secundarios –
formados en la atmósfera por
reacciones químicas.
Material Particulado (PM)
Fuentes
•Las fuentes naturales están compuestas por polvo natural arrastrado por el viento, rocío de
mar y partículas de erupciones volcánicas.
•Partículas primarias antropogénicas – emitidas directamente a la atmósfera desde fuentes de
combustión (por ejemplo, combustión estacionaria de combustible, transporte, explotación de canteras,
construcción). Otras fuentes importantes pueden ser las partículas en suspensión de las superficies del
pavimento y las emisiones del desgaste de los neumáticos y los frenos.
•Partículas secundarias – formadas por reacciones químicas en el aire. (e.g. Emisiones de NH4+,
SO2, NOx, compuestos orgánicos)
Impactos a la salud asociados:
Exposición tanto a corto como a largo plazo asociada con enfermedades respiratorias,
cardiovasculares y mortalidad, así como con otros efectos nocivos para la salud. El material particulado
es una sustancia sin umbral, lo que significa que actualmente no es posible discernir una concentración
umbral por debajo de la cual no hay efectos sobre la salud de toda la población.
Fuente: Sotirios Papathanasiou - “See The Air | The Essential Guide for Optimal Air Quality in Your Life“
Plomo (en PM10) y otros metales
Fuentes
El plomo se encuentra de forma natural en la corteza terrestre y es un metal
tóxico. Su uso ha provocado una gran contaminación ambiental, exposición
humana y problemas importantes de salud pública en muchas partes del mundo.
La contaminación ambiental puede provenir de:
• minería
• fundición
• industria
• Actividades de reciclaje
En algunos países, se sigue utilizando pintura, gasolina y combustible de aviación
que contiene plomo. El plomo también se puede utilizar en otros productos
como: pigmentos, pinturas, soldaduras, vidrieras, vitrales, municiones, cerámica
esmaltada, joyas, juguetes e incluso en algunos cosméticos y medicinas
tradicionales.
Plomo (en PM10) y otros metales
Impactos a la salud
Incluso pequeñas cantidades de plomo pueden ser dañinas y es
particularmente dañino para los niños pequeños. Además, el plomo al
que está expuesto una mujer embarazada puede convertirse en una
fuente de exposición para el feto en desarrollo. La exposición también
se ha relacionado con un deterioro del rendimiento visomotor, la
función mental y daño neurológico en los niños, y también con la
memoria y la capacidad de atención. No existe un nivel de exposición
conocido que no tenga efectos nocivos.
Efectos en el ecosistema
El plomo es persistente en el medio ambiente y se puede agregar a los
suelos y sedimentos a través de la deposición de fuentes de
contaminación del aire por plomo. Otras fuentes de plomo a los
ecosistemas incluyen la descarga directa de corrientes de desechos a
los cuerpos de agua y la minería. El plomo elevado en el medio
ambiente puede provocar una disminución del crecimiento y la
reproducción en plantas y animales, y efectos neurológicos en los
vertebrados.
Mercurio Gaseoso Total (TGM)
El Mercurio Gaseoso Total (TGM) es la suma de todos los compuestos
gaseosos del mercurio y el mercurio elemental (Hg0).
Fuente
Las fuentes de emisión de mercurio incluyen tanto los procesos
naturales que se desarrollan en la biosfera como las fuentes
antropogénicas. Proviene de tres fuentes de emisión:
Emisiones actuales de fuentes naturales, p. Ej. emisiones volcánicas,
áreas geotérmicas e incendios forestales
•Emisiones actuales de fuentes antropogénicas, p. Ej. quema de
combustibles fósiles, quema de biomasa y minería
•Re-emisiones de depósitos pasados ​de fuentes naturales y
antropogénicas
Mercurio Gaseoso Total (TGM)
Impactos a la salud
El mercurio es altamente tóxico y la exposición a niveles altos
puede dañar el cerebro, el corazón, los riñones, los pulmones
y el sistema inmunológico de personas de todas las edades.
Puede causar daño a los bebés que se desarrollan en el útero
y a los niños pequeños al alterar sus sistemas nerviosos en
desarrollo, lo que afecta su capacidad para pensar y aprender.
Efectos en los ecosistemas
A medida que Mercurio recorre el medio ambiente a través
de diversas transformaciones, puede afectar el ecosistema
donde se deposita. Las aves y los mamíferos que comen
pescado tienen más exposición que otros animales en los
ecosistemas acuáticos. Los depredadores que, a su vez, se los
comen también están en riesgo. El mercurio también afecta
las reacciones de fotosíntesis clara y oscura en las plantas, lo
que resulta en una ruptura de la fotosíntesis.
¡ MUCHAS GRACIAS !
Ing. CIP Gonzalo Rosado Ruiz
gonzalo.rosado.ruiz@gmail.com
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