Tema 7. Contaminación de la atmósfera 2018

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Tema 7 CTM 2º BAT 2018

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TEMA 7 1ª parte

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 Presencia en el aire de materias o formas de energía que impliquen riesgo daño o molestia grave para las personas y bienes. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA Fuentes de contaminación  Naturales: Proceden de los procesos de la geosfera y la biosfera.  Artificiales o antropogénicas: Consecuencia de las actividades humanas.

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Contaminantes naturales del aire Fuente Contaminantes Volcanes Óxidos de azufre SO X partículas Fuegos forestales Monóxido de carbono CO dióxido de carbono CO 2 óxidos de nitrógeno NO X partículas Vendavales Polvo Plantas vivas Hidrocarburos polen Plantas en descomposición Metano CH 4 sulfuro de hidrógeno H 2 S Suelo Virus polvo Mar Partículas de sal

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 Hogar calefacciones  Transporte  Industria: térmicas cementeras papeleras siderometalúrgicas y químicas  Agricultura y ganadería  Incineración RSU Fuentes antropogénicas

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Tipos de contaminantes Se pueden clasificar según su naturaleza en :  Contaminantes biológicos  Contaminantes químicos  Contaminantes físicos. Presencia en el aire de materias o formas de energía

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CONTAMINACIÓN BIOLÓGICA  Microorganismos  Sustancias o partículas procedentes de animales o plantas.

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CONTAMINACIÓN QUÍMICA CONTAMINANTES PRIMARIOS: proceden directamente del foco emisor Emisión CONTAMINANTES SECUNDARIOS: se producen en la atmósfera por transformación de los contaminantes primarios Inmisión Tiempo de residencia: periodo de tiempo que puede permanecer en la atmósfera como tal o participando en reacciones químicas.

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CONTAMINANTES PRIMARIOS Y SECUNDARIOS

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Partículas y aerosoles  En la atmósfera permanecen suspendidas sustancias muy distintas como partículas de polvo polen hollín carbón metales plomo cadmio Monóxido de carbono CO  La actividad humana lo genera en grandes cantidades.  Procede principalmente de la combustión incompleta de la gasolina y el gasoil en los motores de los vehículos.

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Dióxido de carbono CO 2  Dada su presencia natural en la atmósfera y su falta de toxicidad no deberíamos considerarlo una sustancia que contamina pero se dan dos circunstancias que lo hacen un contaminante de gran importancia en la actualidad:  Retiene los rayos infrarrojos y produce el efecto invernadero y  Su concentración está aumentando en los últimos decenios por la quema de los combustibles fósiles y de grandes extensiones de bosques

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 Moléculas orgánicas formadas por átomos de Cl y F unidos a carbono.  Principales responsables de la destrucción de la capa de ozono.  Ejemplos: el Freón-11 CCl3F o Freón-12 CCL2F2. Utilizados mucho en "sprays" frigoríficos etc. Clorofluorocarbonados

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DISPERSIÓN DE CONTAMINANTES  Emisión: Cantidad de contaminantes que vierte un foco emisor en un periodo de tiempo determinado.  Inmisión: Cantidad de contaminantes presentes en la atmósfera una vez que han sido transportados y mezclados en ella.

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CONTAMINANTES PRIMARIOS Y SECUNDARIOS

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DISPERSIÓN DE CONTAMINANTES Hay una serie de factores que influyen en la dinámica de la dispersión: Características de las emisiones: estado concentración Tª velocidad de salida altura del foco… Condiciones atmosféricas: las condiciones de estabilidad atmosféricas dificultan la dispersión. Características geográficas y topográficas.

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DISPERSIÓN DE CONTAMINANTES  Características de las emisiones.  Condiciones atmosféricas: condiciones de estabilidad atmosféricas dificultan la dispersión.  Temperatura del aire y variaciones en altura GVT determina movimientos del aire.  Vientos dirección velocidad turbulencias…  Precipitaciones: Efecto lavado.  Insolación. Favorece reacciones fotoquímicas.

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DISPERSIÓN DE CONTAMINANTES  Características de las emisiones.  Condiciones atmosféricas.  Características geográficas y topográficas.  Brisas marinas de día y de noche.  Brisas de valle y de ladera.  Presencia de masas vegetales.  Presencia de núcleos urbanos efecto isla de calor.

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 Características geográficas y topográficas  Zonas costeras movimientos cíclicos diarios brisas marinas. Brisa de día Brisa de noche DISPERSIÓN DE CONTAMINANTES

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 Características geográficas y topográficas  Brisas de valle y de ladera. DISPERSIÓN DE CONTAMINANTES

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 Características geográficas y topográficas  Presencia de vegetación: disminuye la contaminación. DISPERSIÓN DE CONTAMINANTES

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 Presencia de núcleos urbanos • Efecto isla de calor DISPERSIÓN DE CONTAMINANTES

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EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE  Efectos locales: Las propias de los contaminantes y las nieblas o smog.  Efectos regionales: Lluvia ácida  Efectos globales: Destrucción de la capa de ozono y cambio climático.

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Smog sulfuroso  También llamado smog industrial o gris.  Típico de grandes ciudades con mucha industria y calefacciones de carbón y petróleo.  La mezcla de CO 2 H 2 SO 4 y partículas en suspensión con elevada humedad origina una espesa niebla muy contaminante con efectos nocivos para la salud y los edificios y materiales.  Hoy en día es raro en países desarrollados por los sistemas de control pero es muy frecuente en países en vías de desarrollo como China o países de Europa del Este.

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Smog fotoquímico  Se origina por reacciones fotoquímicas de oxidación a partir de NO x e hidrocarburos COV.  Debido a oxidantes fotoquímicos contaminantes 2 arios : O 3 PAN nitratos de peroxiacetilo y Aldehidos.  Se produce en ciudades con muchos vehículos en condiciones soleadas y calmas.

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Smog fotoquímico PAN y Aldehidos

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Lluvia ácida

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Lluvia ácida  Problema de alcance regional.  Los SO 2 y NO x emitidos se depositan por dos mecanismos:  Deposición seca: cerca de las fuentes de emisión.  Deposición húmeda. Se oxidan y disuelven en el agua de lluvia.

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Lluvia ácida

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AGUJERO DE LA CAPA DE OZONO  Fue en el año 1979 cuando se detectó por primera vez que la cantidad de ozono presente sobre la Antártida durante la primavera había disminuido en un 40 .

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 Mecanismos naturales de formación y destrucción  En condiciones normales están reacciones están en equilibrio dinámico. Formación del ozono

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AGUJERO DE LA CAPA DE OZONO  Reacciones de destrucción del ozono con compuestos de cloro y otros compuestos halogenados

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AGUJERO DE LA CAPA DE OZONO  Este problema es más grave en los polos. El agujero es mayor en el Polo Sur.  En invierno se forma un anticiclón que impide la mezcla de aire y el NO 2 existente actúa como núcleo de condensación y no interviene en las reacciones indicadas.  La atmósfera se desnitrifica.

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Protocolo de Montreal  En 1987 en el protocolo de Montreal varios países se comprometieron a reducir un 50 en 10 años las producciones de CFC.

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CAMBIO CLIMÁTICO Hace referencia a la variación global del clima de la Tierra. Esto puede deberse a:  Variabilidad natural del clima debida a:  Causas exógenas o astronómicas  Causas endógenas o geológicas  Causas antropogénicas

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CAMBIO CLIMÁTICO  A mayor concentración de gases efecto invernadero se producirá mayor aumento en la temperatura en la Tierra. Los modelos así lo confirman.  En un tiempo muy breve se prevé un aumento de la Tª global especialmente en zonas cálidas y desérticas y un aumento del deshielo y del nivel del mar.

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 Todos los modelos de simulación medioambiental confirman un aumento de la temperatura media de la Tierra en los próximos años.

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Panel Intergubernamental sobre el cambio climático  IPCC. Creado en 1988 por la ONU.  Grupo internacional de científicos.  Su misión es hacer un seguimiento del riesgo de cambio climático provocado por la actividad humanas sus potenciales consecuencias y las posibles formas de afrontarlo.

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CAMBIO CLIMÁTICO ACTUAL  Consecuencias: Aumento Tª global disminución casquetes polares ubsida nivel del mar cambio zonas climáticas y de precipitaciones problemas salud…  Gases de efecto invernadero: CO 2 CH 4 N 2 O.

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Efectos del cambio climático  http://www.elmundo.es/elmundo/2001/graficos/abril/semana3/calentamiento.html

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Lucha contra el cambio climático actual  Cumbre de Río 1992: Se firma el primer tratado internacional sobre el cambio climático Convenio Marco de las NU sobre el Cambio Climático.  Convenio de Kioto 1997 III COP: Fijó metas obligatorias de reducción de CO 2 sólo para los países desarrollados actualmente sólo representan el 35 de las emisiones mundiales. Ha sido prorrogado hasta 2020.  Cumbre de Paris 2015: Acuerdo global mediante el cual todos los países se comprometen a reducir sus emisiones con planes de control. Se exige mayor esfuerzo a los países industrializados que aportan un fondo de 10.000 millones de dolares anuales para ayudar a los países en vías de desarrollo.

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Mecanismos de flexibilidad  Compraventa de emisiones de CO 2  Mecanismos de desarrollo limpio MDL.Consiste en inversiones para el desarrollo limpio en terceros países.  Inclusión de sumideros de carbono. Consiste en contrarrestar las emisiones plantando árboles y vegetales.

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Protocolo de Kyoto en España

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CALIDAD DEL AIRE  La legislación fija los límites admisibles de los diferentes contaminantes.  La vigilancia del aire se puede llevar a cabo por:  Redes de vigilancia: estaciones de medida con equipos manuales y automáticos.  Métodos de análisis: físicos y químicos  Indicadores biológicos: sensibilidad de ciertas especies a los contaminantes  Empleo de sensores lidar

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Indicadores biológicos

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CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA  Planificación de usos del suelo: actividades contaminantes en lugares donde los efectos sean menores.  Evaluación de impacto ambiental.  Empleo de tecnologías de baja emisión de residuos:  Programas I+D: búsqueda de energías alternativas no contaminantes.  Medidas educativas y sociales: ahorro energético.  Medidas legislativas Medidas de prevención

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Medidas de corrección  Concentración y retención de partículas: separadores de gravedad filtros precipitadores electrostáticos y absorbedores húmedos. Se transfiere la contaminación a otro medio.  Sistemas de depuración de gases: sistemas de absorción adsorción combustión reducción catalítica.  Dispersión eficiente de contaminantes.

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CONTAMINACIÓN ENERGÉTICA  Radiaciones ionizantes: Pueden ionizar átomos o moléculas. Radiaciones α ß Ɣ y rayos X.  Radiaciones no ionizantes: Radiaciones UV infrarrojas radiofrecuencias y microondas.  Ruido.  Luminosidad

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Radiaciones ionizantes

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CONTAMINACIÓN ACÚSTICA  Ruido: sonido excesivo o intempestivo que puede producir efectos fisiológicos y psicológicos no deseados sobre las personas.  Origen del ruido:  Industria  Medio de transporte  Construcción de edificios y obras públicas.  Interior de edificios

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NIVELES DE RUIDO A partir de este valor en decibelios Se empiezan a sentir estos efectos nocivos 30 Dificultad en conciliar el sueño Pérdida de calidad del sueño 40 Dificultad en la comunicación verbal 45 Probable interrupción del sueño 50 Malestar diurno moderado 55 Malestar diurno fuerte 65 Comunicación verbal extremadamente difícil 75 Pérdida de oído a largo plazo 110 - 140 3 Pérdida de oído a corto plazo

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Efectos de la contaminación acústica  Alteraciones fisiológicas: pérdida de audición acelera ritmo cardiaco aumento presión arterial etc...  Alteraciones psíquicas: neurosis irritabilidad y estrés.  Otras alteraciones: sueño bajada de rendimiento laboral y de aprendizaje.  La lucha contra el ruido es mejor realizarla a partir de acciones preventivas.

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Prevención contaminación acústica  Planificación usos del suelo ordenación territorial.  Estudios de impacto ambiental.  Soluciones arquitectónicas.  Normativas que incluyan sanciones y multas o subvenciones para la mejora del nivel sonoro.  Utilización de sistemas para la disminución el ruido de las fuentes emisoras.  Educación ambiental y concienciación ciudadana.

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Corrección contaminación acústica  Normativas y reglamentaciones que establezcan los límites máximos admisibles.  Aislamiento de zonas sonoras mediante pantallas acústicas u otros sistemas de aislamiento.  Insonorización de edificios.  Modificación de vías de circulación o limitación de circulación.

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CONTAMINACIÓN LUMÍNICA  Produce efectos diversos  Perdidas económicas por el consumo excesivo.  Efectos ecológicos negativos: alteración de ritmos circadianos y ciclos vitales en flora y fauna.  Efectos sobe la salud de los seres humanos  Dificultades en las investigaciones científicas y perdida de riqueza cultural y paisajística importantes.

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Corrección contaminación lumínica  Limitar la intensidad y los periodos de la iluminación.  Optimizar la orientación de la iluminación.  Utilizar iluminación de bajo consumo.  Establecimiento de normativas y reglamentaciones.  Educación ambiental y concienciación ciudadana para el ahorro energético.

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