Calidad del aire y contaminantes atmosféricos

Calidad del aire: concentración de contaminante que llega a un receptor, más o menos lejanos de la fuente de emisión una vez transportado y difundido por la atmósfera.

Contaminante de la atmósfera: presencia en el aire de materias o formas de energía que implican riesgo, daño o molestia grave para las personas y la naturaleza, así como atacar a distintos materiales, reducir la visibilidad o producir olores desagradables y enfermedades. Emisión: cantidad de contaminante liberadas a la atmósfera por un foco emisor y en un tiempo determinado. (mg/ml) Inmisión: concentración de contaminantes a nivel de suelo. (ug/ml) Ambiente exterior: Conjunto de factores ambientales en los que se desarrolla la vida de los seres humanos.

Ambiente interior: Entorno en el que se desarrolla la vida de los seres humanos en el interior de las edificaciones.

- Inversión térmica: fenómeno que se presenta cuando la temperatura en las capas superiores de la atmósfera es mayor a la que se registra en la superficie, cuando lo normal es que abajo sea más caliente que arriba.
Capa de inversión: capa atmosférica donde la temperatura aumenta o permanece constante con la altura.
Cenizas: Polvo de color gris claro que queda después de una combustión completa. Combustible limpio: son combustibles alternativos con una huella de carbono neta cero, que da cuenta tanto de su producción como de su combustión. Humo: Producto que en forma gaseosa se desprende de una combustión, y se compone principalmente de vapor de agua y ácido carbónico.
Contaminación de fondo: la existente en zonas alejadas de focos de emisión directa.

Aerosol: Presencia en un gas (especialmente en el aire) de partículas sólidas o líquidas en suspensión o dispersión. Líquido almacenado de tal modo que, por presión, se dispersa en el aire en forma de diminutas partículas.

Condiciones normales: aquellas que implican que la temperatura de referencia es de 0°C (273 K) y la presión de 1 atm (definida como 101,325KPa). Condiciones estándar: condiciones que se establecen para un experimento determinado, de presión y temperatura. Convección: Movimiento de una masa gaseosa, en especial el aire por diferencia de temperatura. Se mueven de forma vertical. Difusión: desplazamiento de las partículas de una sustancia de una zona de mayor concentración a otra de menor concentración.

Difusión molecular: desplazamiento de las moléculas de una zona de mayor concentración a otra de menor concentración. Difusión turbulenta: cualquier proceso de difusión mediante el cual las sustancias se mezclan en la atmósfera o en cualquier sistema de fluidos debido al movimiento de torbellino. Foco contaminante: focos naturales o artificiales, a partir de los cuales se generan y se emiten agentes contaminantes hacia el ambiente.

Efluente gaseoso: sustancias (gases, aerosoles, material particulado, humos negros, nieblas y olores) que se vierten a la atmósfera a través de conductos o como emanaciones difusas.

Penacho: Masa de aire sobresaturado de vapor de agua y que contiene a menudo contaminantes sólidos, líquidos o gaseosos, vertida a la atmósfera por una chimenea. Hollín: Sustancia negra, muy fina y grasienta, que forma el humo y queda

3.1- PARTÍCULAS (AEROSOLES)
Aerosol: suspensión de diminutas sólidas o líquidas en un gas. Se utiliza indistintamente con la palabra partícula. Las propiedades de las partículas que más afectan a los procesos de contaminación atmosférica son: su tamaño, su forma y composición química. El TAMAÑO de las partículas oscila entre 0,1- 100 µm de diámetro. Partículas < 0,1 µm realizan movimientos al azar, chocando y dando lugar a agregados de mayor tamaño mediante un proceso llamado coagulación.

Partículas 0,1-10 µm forman suspensiones estables en el aire-----
>Partículas en suspensión o materia en suspensión: trasladadas por el viento. Partículas > 10 µm permanecen en suspensión en el aire -------- >
Partículas sedimentables o materia sedimentable: velocidad de asentamiento alta y sus efectos perjudiciales cerca de los focos de emisión. COMPOSICIÓN: Varía mucho de unas partículas a otras, dependiendo de su origen: - partículas procedentes del suelo: Compuestos de calcio Compuestos de aluminio Compuestos de silicio - partículas constituyentes del humo procedente de la combustión de derivados del petróleo, carbón, madera: Compuestos inorgánicos

CLASIFICACIÓN MÁS EXTENDIDA DE PARTÍCULAS - NÚCLEOS DE AITKEN: tamaño < 0,1 µm (subatómicas). - PARTÍCULAS EN SUSPENSIÓN: tamaño medio entre 0,1< x < 10 µm. - PARTÍCULAS SEDIMENTABLES: tamaño > 10 µm EFECTOS: - Sobre la atmósfera: pérdida de visibilidad - Sobre los materiales: partículas ensucian todo tipo de superficies. - Sobre la vegetación: tan sólo hacen daño las que contienen fluoruros u óxidos de magnesio. - Animales: su salud puede verse afectada si se alimentan de plantas cubiertas con partículas de carácter tóxico Sobre la salud humana: va a depender principalmente del tamaño y de la composición química. A menor tamaño mayor facilidad para penetrar en el sistema respiratorio. - Superiores a 5 micras: retenidas en pelos y mucosas de la cavidad nasal y tráquea. - Entre 0,5 y 5 micras: capaces de penetrar hasta los bronquiolos, de donde suelen ser expulsadas por expectoración. - Inferiores a 0,5 micras: pueden llegar a depositarse en los alvéolos y permanecer en ellos mucho tiempo (incluso años).

Otro aspecto relevante de las partículas en suspensión es que suelen servir de sustrato catalizador para distintas reacciones químicas que se producen entre algunos de los restantes contaminantes primarios. Su concentración suele expresarse como: - Partículas sedimentables: mg/m2 día (mg depositados por metro cuadrado y día) - Partículas en suspensión: mg/ Nm3 si se trata de inmisión y mg/ Nm3 si se trata de medidas de emisión.

En la atmósfera el SO2 es susceptible de transformarse en SO3 mediante oxidación y este a su vez es capaz de tomar humedad del ambiente y formar aerosoles de ácido sulfúrico que acidifican la lluvia conocido por lluvia ácida. - Smog ácido: Su origen se debe a la elevada concentración de SO2 en núcleos urbanos y su combinación con nieblas. Esto da lugar a una neblina de color pardo-gris sobre la ciudad que produce alteraciones respiratorias. 3.3- MONÓXIDO DE CARBONO (CO) - Es el contaminante del aire más abundante en la troposfera. - Es un gas incoloro, inodoro e insípido - Es un contaminante famoso por su alta toxicidad (muchas intoxicaciones mortales). - En las ciudades, su formación se debe sobre todo a la combustión incompleta del carbono presente en los combustibles, que se produce por un déficit de oxígeno. Combustión normal o completa Cn H2n+2 (hidrocarburo) + O2 ---- > CO2 + H2 O

EFECTOS DEL NO: En los seres humanos posee la capacidad para combinarse con la hemoglobina sanguínea formando NITROHEMOGLOBINA, reduciéndose la capacidad de transporte de oxígeno a los tejidos. PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DEL NO2 - Se trata de un gas que tiene un color pardo-rojizo. - Si las concentraciones resultan suficientes es asimismo: no inflamable, tóxico y con un olor asfixiante. - Se forma principalmente por la oxidación atmosférica del óxido nítrico (NO), aunque también se emite directamente en la industria por la fabricación de ácido nítrico (HNO3).

1- COMPOSICIÓN DE LA ATMÓSFERA La atmósfera terrestre es la gran masa gaseosa que envuelve la parte sólida de la Tierra. Tiene un espesor de unos 1000 Km (variable) y es retenida por la fuerza gravitatoria. A efectos prácticos, se suele diferenciar una zona de baja atmósfera, que abarca los primeros 50 Km (hasta el límite superior de la estratosfera) y el resto o alta atmósfera. Tanto los efectos meteorológicos como la mayoría de los procesos relacionados con la contaminación atmosférica, se producen en la baja atmósfera. Composición: Prácticamente constante hasta 80-100 Km. El Nitrógeno y el Oxígeno ocupan más del 99% del volumen atmosférico total. • Nitrógeno (78%) • Vapor de agua • Oxígeno (21%) • Ozono • Argón • Polvo atmosférico • Anhídrido carbónico (CO2) NITRÓGENO: Es un gas químicamente inerte e insoluble en el agua por lo que se ha ido acumulando en la atmósfera hasta convertirse en la forma molecular más abundante. OXÍGENO Se encuentra en un porcentaje del 21% y confiere el carácter oxidante a la atmósfera. Es también una molécula diatómica y un gas inodoro, incoloro e insípido. ARGÓN Es un gas noble que se ha acumulado por ser muy inerte. Es el tercer gas más abundante ANHÍDRIDO CARBÓNICO Se encuentra en una pequeña concentración, pero tiene un papel fundamental en procesos atmosféricos así como en la existencia de la vida como fuente de carbono. En los últimos 100 años se ha producido un aumento del CO2 VAPOR DE AGUA Origen de todas las nubes y formas de precipitación. Absorbe parte de la energía radiante emitida por la tierra disminuyendo las pérdidas de esta energía. Se incorpora a la atmósfera procedente de la evaporación de las aguas y transpiración de los seres vivos OZONO Es la forma alotrópica del oxígeno. Se trata de una molécula triatómica (3 átomos de oxígeno), inestable. Presenta un color ligeramente azulado y un olor peculiar. Su Importancia vital: detiene las radiaciones del UV del Sol y se encuentra sobre todo en la estratosfera (ozonosfera). POLVO ATMOSFÉRICO Está formado por pequeñas partículas sólidas y líquidas y su importancia se encuentra en formar parte de los fenómenos atmosféricos Es una eficaz pantalla que intercepta y refleja parte de la energía solar incidente. 2- FUNCIONES DE LA ATMÓSFERA Las funciones de la atmósfera son: - Filtro de las radiaciones solares más perjudiciales (UVB y UVC, onda corta) - Responsable de la presión atmosférica - Distribución de la energía recibida del sol mediante los climas. - Ofrece el CO2 necesario para la síntesis de biomoléculas. - Ofrece el Oxígeno para la respiración de los seres vivos así como para la combustión y degradación de la materia orgánica. - Posee propios mecanismos de autodepuración: dilución, sedimentación, precipitación, entre otros..... 3- ESTRUCTURA DE LA ATMÓSFERA La temperatura de la atmósfera varía su composición en función de la altitud. Se divide en cuatro capas según sus características térmicas (basándose en el gradiente vertical térmico): - Troposfera - Estratosfera - Mesosfera - Termosfera - Exosfera (transición al espacio sideral) Otras capas se determinan por sus propiedades fisicoquímicas: ozonosfera,