Trabajo Practico EDI

Introducción Contaminación es el proceso por el cual se introducen al medio ambiente sustancias extrañas que alteran el equilibrio ecológico. Se llama contaminación a la transmisión y difusión de humos o gases tóxicos a medios como la atmósfera y el agua, como también a la presencia de polvos y gérmenes microbianos provenientes de los desechos de la actividad del ser humano. En la actualidad, el resultado del desarrollo y progreso tecnológico ha originado diversas formas de contaminación, las cuales alteran el equilibrio físico y mental del ser humano. Debido a esto, la actual contaminación se convierte en un problema más crítico que en épocas pasadas. Se entiende por contaminación atmosférica cualquier alteración de la atmósfera terrestre susceptible de causar impacto ambiental por la adición de gases o partículas sólidas o líquidas en suspensión, en proporciones distintas a las naturales, que pueda poner en riesgo a personas, animales y plantas, así como atacar a distintos materiales, reducir la visibilidad o producir olores desagradables. Cualquier sustancia que añadida o quitada de los normales constituyentes del aire, puede llegar a alterar sus propiedades físicas o químicas. El nombre de contaminación atmosférica se aplica por lo general a las alteraciones que tienen efectos perjudiciales sobre la salud de los seres vivos y los elementos materiales, y no a otras alteraciones inocuas. Los principales mecanismos de contaminación atmosférica son los procesos industriales que implican combustión, tanto en industrias como en automóviles y calefacciones residenciales, que generan dióxido y monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno y azufre, entre otros contaminantes. Igualmente, algunas industrias emiten gases nocivos en sus procesos productivos, como cloro o hidrocarburos que no han realizado combustión completa. La contaminación atmosférica puede tener carácter local, cuando los efectos ligados al foco se sufren en las inmediaciones del mismo, o planetario, cuando por las características del contaminante, se ve afectado el equilibrio general del planeta y zonas alejadas a las que contienen los focos emisores. Hace 700 años, cuando las personas comenzaron a quemar grandes cantidades de carbón en Londres, Inglaterra, comenzaron la quejas sobre el polvo y hollín en el aire. Desde que comenzó la era industrial a finales de 1700, hemos cambiado nuestra atmósfera y su química. A medida que las fábricas se extendieron por todo el mundo, también se expandió la contaminación. La contaminación del aire genera muchos efectos. El peor caso de contaminación pasó en Londres, cuando en diciembre de 1952 se formó una gruesa nube de aire contaminado sobre la ciudad que duró hasta marzo de 1953. Contaminación atmosférica La contaminación del aire se produce por la presencia de sustancias tóxicas producidas por la actividad humana en los últimos tiempos. Estos gases y agentes químicos en la atmósfera generan cantidad de fenómenos y consecuencias a los ecosistemas y seres vivos que habitan en el planeta. La contaminación atmosferica proviene fundamentalmente de los escapes de gases de la contaminación industrial masiva por combustión (liberado como gases, particulas solidas o liquidas) y las principales causas son la generacion de electricidad y el automóvil (motores de explosión). Éstos contaminantes son capaces de manterese en suspensión, con valores superiores a los normales, perjudicando la vida y la salud tanto del ser humano como de animales y plantas. La atmósfera absorbe la mayor cantidad de radiaron solar y debido a esto produce la filtración de todos los rayos ultravioletas. Los procesos naturales que cambian a la atmósfera incluyen volcanes, plantas muertas, animales y tormentas de polvo. Las plantas, árboles y pastos liberan componentes como el metano. Tambien hay otras sustancias toxicas que contaminan como el plomo y el mercurio. Las ciudades son lugares en las que las concentraciones de partículas contaminantes son especialmente elevadas, junto con los grandes centros industriales. El régimen de vientos expande las partículas por todo el globo, pero es en los países industrializados donde mayor incidencia tiene la contaminación del aire. Las consecuencias de la contaminación aérea en el clima global están por determinar, por un lado, que hace disminuir el brillo del sol, por otro, que hace aumentar el efecto invernadero. Los estudios al respecto son aún demasiado cortos para llegar a conclusiones definitivas, aunque parece que apuntan en el sentido del calentamiento global del clima; o al menos, si no son su causa, parece que puedan acelerar el proceso. Tipos de contaminación Resulta muy útil diferenciar los contaminantes en dos grandes grupos con el criterio de si han sido emitidos desde fuentes conocidas o se han formado en la atmósfera. Así tenemos: " Contaminantes primarios son aquellos procedentes directamente de las fuentes de emisión. Las sustancias producidas por una sociedad industrial y liberados al medio ambiente se conocen como contaminantes primarios; tambien, aerosoles, óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno, hidrocarburos, monóxido de carbono y otros menos frecuentes como halógenos y sus derivados (Cl2, HF, HCl, haluros, etc.), arsénico y sus derivados, ciertos componentes orgánicos, metales pesados como Pb, Hg, Cu, Zn, etc. y partículas minerales (asbesto y amianto). " Contaminantes secundarios son aquellos originados en el aire por interacción entre dos o más contaminantes primarios, o por sus reacciones con los componentes normales de la atmósfera. Algunos ejemplos: el ozono, aldehidos, cetonas, ácidos, peróxido de hidrógeno, nitrato de peroxiacetilo, radicales libres y otras de diverso origen como sulfatos (del SOx) y nitratos (del NOx), la contaminación radiactiva a partir de radiaciones ionizantes o la contaminación sonora a expensas del ruido. " Contaminantes gaseosos: en ambientes exteriores e interiores los vapores y contaminantes gaseosos aparece en diferentes concentraciones. Los más comunes son el dióxido de carbono, el monóxido de carbono, los hidrocarburos, los óxidos de nitrógeno, los óxidos de azufre y el ozono. Diferentes fuentes producen estos compuestos químicos pero la principal fuente artificial es la quema de combustible fósil. Otras son el consumo de tabaco, erupciones volcanicas, incendios, el uso de ciertos materiales de construcción, productos de limpieza y muebles del hogar. " La lluvia ácida se forma cuando la humedad en el aire se combina con los óxidos de nitrógeno y el dióxido de azufre emitidos por fábricas, centrales eléctricas y vehículos que queman carbón o productos derivados del petróleo. En interacción con el vapor de agua, estos gases forman ácido sulfúrico y ácidos nítricos. Finalmente, estas sustancias químicas caen a la tierra acompañando a las precipitaciones, constituyendo la lluvia ácida. Los contaminantes atmosféricos primarios que dan origen a la lluvia ácida pueden recorrer grandes distancias, trasladándolos los vientos cientos o miles de kilómetros antes de precipitar en forma de rocío, lluvia, llovizna, granizo, nieve, niebla o neblina. Cuando la precipitación se produce, puede provocar importantes deterioros en el ambiente. " El daño a la capa de ozono se produce principalmente por el uso de clorofluorocarburos (CFC). El ozono es una forma de oxígeno que se encuentra en la atmósfera superior de la tierra. La capa fina de moléculas de ozono en la atmósfera absorbe algunos de los rayos ultravioletas (UV) antes de que lleguen a la superficie de la tierra, con lo cual se hace posible la vida en la tierra. El agotamiento del ozono produce niveles más altos de radiación UV en la tierra, con lo cual se pone en peligro tanto a plantas como a animales. Agentes contaminantes Cualquier sustancia que añadida al medio ambiente, produzca un efecto apreciable sobre los hombres y su entorno se puede calificar como agente contaminante. La palabra inglesa smog (de smoke: humo y fog: niebla) es una forma de contaminación originada a partir de la combinación del aire con contaminantes durante un largo período de altas presiones (anticiclón), que provoca el estancamiento del aire y, por tanto, la permanencia de los contaminantes en las capas más bajas de la atmósfera, debido a su mayor densidad. Existen dos tipos de smog: El Smog Sulfuroso fue muy típico en grandes urbes industriales (principalmente Londres), debido a la contaminación por óxidos de azufre procedentes de la combustión del carbón, que reacciona con el vapor de agua de la atmósfera, formando ácido sulfúrico. Es el smog gris, industrial que origina una espesa niebla cargada de contaminantes, con efectos muy nocivos para la salud; y el Smog Fotoquímico que es combinación de óxidos de nitrógeno y COVs(componentes organicos bolatiles) procedentes del escape de los vehículos. Éstos reaccionaban catalizados por la radiación solar, para formar ozono y PAN (Nitrato de peroxiacilo). A la vez se oscurecía la atmósfera, tiñendo sus capas bajas de un color pardo rojizo, cargado de componentes dañinos para todos los seres vivos. Entre otros agentes: - Ozono (O3) - Ácido nítrico (HNO3) - Ácido sulfúrico (H2 SO4) - Metano (CH4) - Dióxido de Carbono (CO2) - Óxidos de azufre (SOx) - Óxidos de nitrógeno (NOx) - Los clorofluorocarburos (CFC) Las partículas de polvo ultra finas creadas por la erosión del suelo cuando el agua y el clima sueltan capas del suelo, aumentan los niveles de partículas en suspensión en la atmósfera. Los volcanes arrojan dióxido de azufre y cantidades importantes de roca de lava pulverizada conocida como cenizas volcánicas. El metano se forma en los procesos de pudrición de materia orgánica y daña la capa de ozono. Efecto invernadero Se denomina efecto invernadero al fenómeno por el cual determinados gases, que son componentes de la atmósfera planetaria, retienen parte de la energía que el suelo emite por haber sido calentado por la radiación solar. evita que la energía solar recibida constantemente por la Tierra vuelva inmediatamente al espacio, calentando la superficie de la Tierra produciendo a escala planetaria un efecto similar al observado en un invernadero; de ahí, su nombre. Existe una cierta cantidad de gases de efecto de invernadero en la atmósfera que son absolutamente necesarios para calentar la Tierra, pero en la debida proporción. De acuerdo con el actual consenso científico, el efecto invernadero se está viendo acentuado en la Tierra por la emisión de ciertos gases, como el dióxido de carbono y el metano, debida a la actividad económica humana. El Sol es el responsable de casi toda la energía alcanzada desde el exterior a la superficie de la Tierra. Este emite radiación que se puede considerar de onda corta, a la que son sensibles los ojos, y que llamamos por ello luz visible. Incluye también dosis significativas de radiación ultravioleta, de longitud de onda menor que la visible. La parte ultravioleta es absorbida en buena cantidad por el ozono y otros gases en la alta atmósfera, contribuyendo a su calentamiento, mientras que la luz visible traspasa la atmósfera casi sin problemas. El balance y equilibrio, en la vida terrestre se halla afectado por la forma cambiante del mismo. La Tierra, como todo cuerpo caliente, emite radiación, pero al ser su temperatura mucho menor que la solar, emite radiación infrarroja de una longitud de onda mucho más larga que la que recibe. Sin embargo, no toda esta radiación vuelve al espacio, ya que los gases de efecto invernadero absorben la mayor parte. La atmósfera transfiere la energía así recibida tanto hacia el espacio (37,5%) como hacia la superficie de la Tierra (62,5%), casi la misma cantidad de energía que la proveniente del Sol. De este modo, el equilibrio térmico se establece a una temperatura superior a la que se obtendría sin este efecto. La importancia de los efectos de absorción y emisión de radiación en la atmósfera son fundamentales para el desarrollo de la vida tal y como se conoce. De hecho, si no existiera este efecto la temperatura media de la superficie de la Tierra sería de unos -22 ºC, y gracias al efecto invernadero es de unos 14ºC. En zonas de la Tierra cuya atmósfera tiene poca proporción de gases de efecto invernadero (especialmente de vapor de agua), como en los grandes desiertos, las fluctuaciones de temperatura entre el día (absorción de radiación solar) y la noche (emisión hacia el cielo nocturno) son muy grandes. Desde hace unos años el hombre está produciendo un aumento de los gases de efecto invernadero, con lo que la atmósfera retiene más calor y devuelve a la Tierra aún más energía causando un desequilibrio del balance radiativo y un calentamiento global. Gases de fuentes naturales " Vapor de agua (H2O). " Dióxido de carbono (CO2). " Metano (CH4). " Óxidos de nitrógeno (NOx). " Ozono (O3). " Clorofluorocarburos (CFCs). Si bien todos ellos (salvo los CFCs) son naturales, en tanto que ya existían en la atmósfera, desde la Revolución industrial y debido principalmente al uso intensivo de los combustibles fósiles en las actividades industriales y el transporte, se han producido sensibles incrementos en las cantidades de óxidos de nitrógeno y dióxido de carbono emitidas a la atmósfera, con el agravante de que otras actividades humanas, como la deforestación, han limitado la capacidad regenerativa de la atmósfera para eliminar el dióxido de carbono, principal responsable del efecto invernadero. Estos cambios causan un paulatino incremento de la temperatura terrestre, el llamado cambio climático o calentamiento global que, a su vez, es origen de otros problemas ambientales: " Desertización y sequías, que causan hambrunas " Deforestación, que aumenta aún más el cambio " Inundaciones " Fusión de los casquetes polares y otros glaciares, que causa un ascenso del nivel del mar, sumergiendo zonas costeras (Sólo influye en dicha variación el hielo apoyado en suelo firme, ya que el hielo que flota en el mar no aumenta el nivel del agua). " Destrucción de ecosistemas " Además, el efecto invernadero es uno de los principales factores que provocan el calentamiento global de la Tierra, debido a la acumulación de los llamados gases invernadero CO2, H2O, O3, CH4 y CFCs en la atmósfera. El protocolo de Kyoto es un convenio internacional que intenta limitar globalmente las emisiones de gases de efecto invernadero. El protocolo surge de la preocupación internacional por el calentamiento global que podrían incrementar las emisiones descontroladas de estos gases. De todos los planetas del Sistema Solar, Venus es el que tiene un efecto invernadero más intenso debido a la densidad y composición de su atmósfera, ya que contiene un 96% de CO2 y tiene una presión superficial de 90 bar. En estas condiciones la superficie alcanza temperaturas de hasta 460 ºC. Calentamiento global Es el fenómeno observado en las medidas de la temperatura que muestra en promedio un aumento en la temperatura de la atmósfera terrestre y de los océanos en las últimas décadas. Algunas veces se utilizan las denominaciones cambio climático, que designa a cualquier cambio en el clima, o cambio climático antropogénico, donde se considera implícitamente la influencia de la actividad humana. Calentamiento global y efecto invernadero no son sinónimos. El efecto invernadero acrecentado por la contaminación puede ser, según algunas teorías, la causa del calentamiento global observado. La temperatura del planeta ha venido elevándose desde mediados del siglo XIX, cuando se puso fin a la etapa conocida como la pequeña edad de hielo. El Protocolo de Kyoto, acuerdo promovido por el IPCC, promueve una reducción de emisiones contaminantes (principalmente CO2). El período sobre el que se discute la evolución de la temperatura varía, a menudo, indebidamente, según la tesis que se quiere defender. En ocasiones desde la Revolución Industrial, otras desde el comienzo de un registro histórico global de temperatura alrededor de 1860; o sobre el siglo XX, o los 50 años más recientes. Efectos nocivos para la salud Muchos estudios han demostrado enlaces entre la contaminación y los efectos para la salud. Deterioro en la salud del hombre, problemas cardiovasculares, conjuntivitis, enfermedades bronquiales, cáncer pulmonar, cáncer en la piel, problemas de visión, enfermedades en la sangre, problemas en el desarrollo mental de los nonatos, son, entre otros, algunos de los problemas que causa la contaminación atmosférica en la salud. Los niveles altos de contaminación atmosférica según el Índice de Calidad del Aire de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA, por sus siglas en inglés) perjudican directamente a personas que padecen asma y otros tipos de enfermedad pulmonar o cardíaca. La calidad general del aire ha mejorado en los últimos 20 años pero las zonas urbanas son aún motivo de preocupación. Los ancianos y los niños son especialmente vulnerables a los efectos de la contaminación del aire. El nivel de riesgo depende de varios factores: " La cantidad de contaminación en el aire, " La cantidad de aire que respiramos en un momento dado, " La salud general. Otras maneras menos directas en que las personas están expuestas a los contaminantes del aire son: " El consumo de productos alimenticios contaminados con sustancias tóxicas del aire que se han depositado donde crecen, " Consumo de agua contaminada con sustancias del aire, " Ingestión de suelo contaminado, " Contacto con suelo, polvo o agua contaminados. Promoción y prevención de la problemática Establecimiento de una red de monitoreo ambiental: La gestión ambiental en el componente aire parte por realizar un modelamiento atmosférico del sector de estudio. Para ello se establecen estaciones de monitoreo de la calidad del Aire ubicando estaciones con representatividad poblacional EMRP, estas deben estar ubicadas dentro de un área urbana mínima de 2 km de díametro para que sea representativa. La red de monitoreo debe estar mínimamente sustentada por un equipo tripartito de Aseguramiento de la Calidad, una unidad de Control de Calidad y una unidad de distribución de la información. El Aseguramiento de la Calidad tiene por misión soportar la unidad de monitoreo con recursos, la unidad de Control tiene por misión la trazabilidad, la calibración y el cruzamiento de resultados entre sus equipos y otros de referencia. Se debe detectar los corrimientos del valor cero, la saturación de los monitores, fuentes de emisión imprevistas no-comunes y focalizadas, cortes de energía eléctrica y aquellos valores escapados que induzcan a un mal pronóstico de Emergencia Ambiental. La unidad informativa tiene por misión dar disponibilidad y análisis de la información confeccionando modelos informativos de contaminación del componente aire. Modelamiento atmosférico-climático y confección de un modelo de contaminación atmosférico: Para seleccionar las locaciones más apropiadas con los objetivos propuestos del monitoreo, es necesario manejar información que incluya, entre otros factores: " Ubicación de fuentes emisoras en coordenadas geográficas denotadas en un sistema SIG. " Variabilidad geográfica o distribución espacial de las concentraciones del contaminante, ciclos horarios del contaminante, trasnporte, procesos formativos del contaminante. " Condiciones meteorológicas y climáticas, régimen de vientos, modelamiento climático y atmosférico, temperaturas diarias, estacionales y/o con influencia de fenómenos climáticos, radiación solar, humedad relativa, topografía. " Densidad de la población y ubicación, extensión y composición de los recursos que se desea preservar. Adicionalmente biotopos a preservar, catastro de la fauna y flora exótica y endémica. " Inventario de las fuentes de emisión fijas y móviles. " Quemas de pastizales autorizadas o ilegales. Estos puntos conducen a establecer modelos de contaminación atmosféricos y evaluación de la calidad del aire. Monitoreo de la Calidad del Aire: El objetivo del monitoreo de la Calidad del Aire es determinar los niveles de concentración de contaminantes atmosféricos a los que está expuesta la población y/o el biotopo y el medio ambiente físico. Estos objetivos son: " Entregar información sobre el estado de la calidad del aire al sistema de información público. " Cumplir con resoluciones y normativas sobre medición impuestas por la autoridad ambiental. " Verificar el cumplimiento de estándares de calidad de aire nacionales e internacionales. " Determinar la concentración de contaminantes del aire de la región y sus asentamientos. " Detectar el transporte de contaminantes de largo alcance o plumas de dispersión. " Determinar las tendencias estadísticas de acumulación de contaminantes en la atmósfera. " Desarrollar políticas, programas de control y acciones para el mejoramiento de la calidad del aire. " Desarrollar herramientas de gestión de la contaminación atmosférica (modelamiento, sistemas de información geográfica SIG de distribución de la contaminación y exposición sobre asentamientos humanos. " Determinar la necesidad del control de la contaminación en los niveles actuales y futuros de calidad del aire. " Verificar la efectividad de las medidas de control. " Validar los resultados de los inventarios de emisiones (catastro de fuentes emisoras) y modelos predictivos de la calidad del aire. Puede ocurrir que al tener un conjunto de datos sobre el monitoreo de la calidad del aire se encuentren valores de superación del umbral de la norma, esta excedencia de la norma no necesariamente implica incumplimiento de esta. Rol del Estado Muchos países tienen normas sobre la calidad del aire con respecto a las sustancias peligrosas que pueda contener. Estas normativas marcan los niveles máximos de concentración que permiten garantizar la salud pública. También se han establecido normas para limitar las emisiones contaminantes del aire que producen las diferentes fuentes de contaminación. En marzo de 1985, en una convención auspiciada por las Naciones Unidas, 49 países acordaron proteger la capa de ozono. En el Protocolo de Montreal, renegociado en 1990, se solicita la eliminación progresiva de ciertos clorocarburos y fluorocarburos antes del año 2000 y ofrece ayuda a los países en vías de desarrollo para realizar esta transición. Monitoreo de la emisión de contaminantes Las industrias emisoras de contaminantes deben ser controladas por la autoridad ambiental chequeando mediante una metodología adecuada la emisión de contaminiantes fijos o móviles, determinar su impacto geográfico y polacional, en función de la características del área geográfica, régimen de vientos, modelamiento de las trayectorias de masas de aire, temperatura, influencia de quemas agrícolas anexadas o emisiones evapotarivas de aerosoles o gases. Normativas Establecimiento de normas de emisión y valores umbrales permisibles que permitan dar protección del biotopo humano y medio natural mediante estudios fundamentados de variables históricas. El establecimiento de las normativas también busca sus fundamentos en los estudios de toxicología de la OMS. Conclusión Lo que nosotros tenemos por pensado como conclusión es que la atmósfera es esencial para la vida por lo que sus alteraciones tienen una gran repercusión en el hombre y otros seres vivos y, en general, en todo el planeta. Es un medio extraordinariamente complejo y la situación se hace todavía más complicada y difícil de estudiar cuando se le añaden emisiones de origen humano en gran cantidad, como está sucediendo en estos últimas décadas. Una atmósfera contaminada puede dañar la salud de las personas y afectar a la vida de las plantas y los animales. Pero, además, los cambios que se producen en la composición química de la atmósfera pueden cambiar el clima, producir lluvia ácida o destruir el ozono, fenómenos todos ellos de una gran importancia global. Se entiende la urgencia de conocer bien estos procesos y de tomar las medidas necesarias para que no se produzcan situaciones graves para la vida de la humanidad y de toda la biosfera. Imágenes y Gráficos Emisión de dióxido de carbono por país, en millones de toneladas. Temperatura media terrestre en el período 1900 - 2004 Gráfico de la concentración de CO2 en la atmósfera terrestre (azul) y la temperatura media global (rojo), en los últimos 1000 años.