Recursos atmosfera

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Recursos atmosfera

  1. 1. CONTENIDO.5. RECURSOS DE LA ATMOSFERA. ............................................................................................ 1 5.1. Componentes de la atmosfera. ............................................................................................. 2 5.2. Aspectos atmosféricos de la contaminación. ........................................................................ 5 5.3. Dispersión de los contaminantes. ......................................................................................... 7 5.3.1. Características geográficas y topográficas. ................................................................. 8 5.3.2. Efectos de la contaminación del aire. .......................................................................... 8 5.3.3. Agujero de ozono. ........................................................................................................ 9 5.3.4. Lluvia ácida. ................................................................................................................. 10 5.4. Parámetros básicos para modelación. .................................................................................. 13 5.5. Modelos de fuentes de emisión. ........................................................................................... 13 5.5.1. Datos de alimentación al modelo (input) [1, 2,3). ........................................................ 15 5.5.2. Datos resultantes del modelo (output) (1, 2,3). ............................................................ 16 5.5.3. Clases de los modelos matemáticos (1, 2,3). .............................................................. 16 5.5.4. Consideraciones y limitaciones de los modelos (1, 2,3). ............................................. 17 5.6. Reacciones fotoquímicas atmosféricas. ................................................................................ 18 5.7. Control de partículas. ............................................................................................................ 25 5.7.1. Composición. ................................................................................................................ 25 5.8. Control gases y vapores........................................................................................................ 26 5.9. Control de olores. .................................................................................................................. 27 5.10. Normas ambientales para la protección de la contaminación de la atmosfera. ................. 28BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................................... 30
  2. 2. 5. RECURSOS DE LA ATMOSFERA.La atmósfera es la capa gaseosa que rodea al planeta tierra (otros planetastambién tienen esta envolvente). La experiencia nos indica que el aire se hacemenos denso con la altura, una señal que la atmósfera tiene un limite vertical.Una primera aproximación de ese límite fue obtenida en el año 1025,considerando el tiempo que transcurre desde que el sol se pone en el horizonte ycomienza la noche. Esto se debe a que rayos solares son reflejados por lasmoléculas de aire hacia la superficie de la tierra. El ocaso dura cerca de 36 min.Durante ese periodo la tierra gira: 0.6h*360º/24 = 9 º.Como cos (9º) = R / (R+H), donde R=radio terrestre= 6400 km ® H ~ 60 kmEl hecho de que el planeta Tierra sea un lugar adecuado para la vida tal como laconocemos es principalmente una consecuencia de su clima moderado. Unrequerimiento fundamental para la vida es el agua líquida, y la Tierra es el únicoplaneta del Sistema Solar que la posee. Venus, nuestro vecino inmediato endirección al Sol, tiene una temperatura superficial promedio de 460 °C, suficientecomo para derretir plomo. Marte, el planeta más cercano en dirección opuesta alSol, tiene una temperatura promedio de -55 ºC, que es equivalente a lastemperaturas más frías experimentadas en el Polo Sur. La temperatura promediode la superficie terrestre es de 15 °C. Esto hace que la Tierra sea un lugar no sólohabitable, sino también relativamente placentero para vivir.Un análisis más detallado revela que no sólo la cantidad de luz solar recibida porun planeta determina la temperatura de su superficie. La superficie de un planetaes también calentada mediante el efecto invernadero de su atmósfera, cuandoesta existe. Como veremos más adelante, la atmósfera de un planeta permite quepenetre la luz solar, pero retarda la velocidad con que se pierde el calor. Sin elefecto invernadero, la temperatura promedio de la superficie de la Tierra sería de - 1
  3. 3. 18 °C−es decir, 33 °C más fría que el valor registrado− y sería un planetacongelado y estéril.Para entender cómo funciona el efecto invernadero de la atmósfera, describiremossu composición, y también la naturaleza de la radiación solar.5.1. Componentes de la atmosfera.Los antiguos Griegos consideraban el Aire una de las cuatro sustanciaselementales. Junto con la tierra, el fuego y el agua, el aire estaba visto como uncomponente fundamental del universo. Ya al principio de los años 1800, sinembargo, científicos como John Dalton reconocieron que la atmósfera estaba, enrealidad, compuesta de varios gases químicos distintos. El fue capaz de separar ydeterminar las cantidades relativas dentro de la atmósfera inferior. Dalton pudo,fácilmente, discernir los componentes más importantes de la atmósfera: nitrógeno,oxígeno y una pequeña cantidad de algo incombustible, que después se demostróque era argón. El desarrollo del espectrómetro en los años 1920, permitió a loscientíficos encontrar gases que existían en concentraciones mucho menores en laatmósfera, como el ozono y el dióxido de carbono.La atmósfera de la Tierra es una cobertura gaseosa compuesta principalmente pornitrógeno (N2) y oxígeno (O2) molecular, con pequeñas cantidades de otrosgases, como vapor de agua (H2O) y dióxido de carbono (CO2). La capa finaazulada cerca del horizonte que se observa en la imagen representa la parte másdensa de la atmósfera. Aunque nuestra atmósfera tiene un espesor de variascentenas de kilómetros, cerca del 99 % de su masa gaseosa se encuentra dentrode los primeros 30 km cercanos a la superficie terrestre. 2
  4. 4. La tabla muestra que el nitrógeno representa cerca del 78 % y el oxígeno, el 21 %del volumen total de la atmósfera cerca de la superficie terrestre. En la atmósferaexiste un balance entre la salida (destrucción) y entrada (producción) de estosgases. Por ejemplo, el nitrógeno es removido de la atmósfera principalmente porprocesos biológicos que involucran las bacterias presentes en los suelos, y retornaa la atmósfera por medio de la degradación de la materia orgánica por la acción demicroorganismos. El oxígeno, por su parte, es removido de la atmósfera por ladegradación de la materia orgánica y por los procesos de oxidación en los que secombina con otras sustancias. El oxígeno también es consumido en la respiraciónde los seres vivos, por la que se libera dióxido de carbono. La incorporación deoxígeno a la atmósfera ocurre, en cambio, en los procesos de fotosíntesis.Aunque ambos, el nitrógeno y el oxígeno, son esenciales para la vida humana enel planeta, tienen poco efecto en el clima y en los procesos atmosféricos. Loscomponentes variables, que suman menos que el 1% de la atmósfera, tienen unainfluencia mucho mayor en el clima a corto y a largo plazo. Por ejemplo, lasvariaciones del vapor de agua en la atmósfera las conocemos como humedadrelativa. El vapor de agua, CO2, CH4, N2O, y SO2 tienen una importantepropiedad: absorben el calor emitido por la tierra y por lo tanto calientan laatmósfera, creando lo que llamamos el efecto invernadero. Sin los gasesllamados gases de invernadero, la superficie de la tierra sería deaproximadamente 30 grados Celsius más fría, demasiado fría para que exista vidatal como la conocemos. Aunque el efecto invernadero es algunas vecescaracterizado como algo negativo, rastros de cantidades de gases como el CO2calientan nuestra atmósfera lo suficiente como para sostener la vida. Elcalentamiento global, por otra parte, es un proceso distinto que puede ser causadopor el aumento de gases de invernadero en la atmósfera.Existen enormes variaciones en el volumen del vapor de agua según las zonas:cerca de la superficie, en las regiones tropicales, el vapor de agua puede constituirhasta el 4 % de los gases atmosféricos, mientras que en regiones polaresrepresenta bastante menos del 1 %. El vapor de agua no sólo es un componentede la atmósfera extremadamente importante por su papel en los procesos decondensación del agua, sino también porque constituye una reserva de calor. Elvapor de agua se transforma en agua líquida durante la condensación; en eseproceso se liberan grandes cantidades de energía (calor latente) que constituyenel "motor" de fenómenos meteorológicos, como las tormentas convectivas y loshuracanes. Asimismo, como veremos más adelante, cumple un papel importanteen el balance de calor del sistema Tierra-atmósfera.A parte de los gases, la atmósfera también contiene materias particulares como elpolvo, ceniza volcánica, lluvia, y nieve. Estos son, por supuesto, altamente 3
  5. 5. variables y son generalmente menos persistentes que las concentraciones de gas,pero pueden permanecer a veces en la atmósfera durante relativamente largosperíodos de tiempo. Ceniza volcánica de la erupción de 1991 del Monte Pinatuboen las Filipinas, por ejemplo, oscureció los cielos del globo durante más de un año.El dióxido de carbono, un componente natural de la atmósfera, ocupa alrededordel 0,036 % del volumen del aire, lo que es un pequeño pero importanteporcentaje. Entra a la atmósfera sobre todo por la degradación de la materiavegetal, pero también lo hace por las erupciones volcánicas, la respiración de losseres vivos y, como veremos más adelante, por actividades humanas, como el usode combustibles y la deforestación.El dióxido de carbono es removido de la atmósfera por los procesos defotosíntesis. Los océanos actúan como reservorios enormes de dióxido decarbono, debido a que el fitoplancton lo fija en sus células. Este gas, que sedisuelve directamente en el agua superficial, se mezcla ―hacia abajo‖ y circulahasta las grandes profundidades. Se estima que los océanos almacenan más de50 veces el dióxido de carbono presente en la atmósfera.Además del nitrógeno, el oxígeno, el vapor de agua y el dióxido de carbono, queson los gases principales, la atmósfera contiene otros en menor proporción queafectan el clima. Los más importantes son el ozono (O3), el metano (CH4), losóxidos de nitrógeno (NOx) y los clorofluorocarbonos.En la atmósfera también están presentes tanto nubes de agua líquida y decristales de hielo como impurezas provenientes de fuentes naturales y humanas.Partículas de polvo, suelo y sal marina son incorporadas a ella por acción delviento y cumplen un papel beneficioso al actuar como superficies donde el agua secondensa para formar las gotas de nubes. En cambio, las partículas que seintroducen a la atmósfera por acciones humanas constituyen, por su accióncontaminante, un riesgo para el sistema Tierra-atmósfera.La atmósfera puede ser dividida en una serie de capas en función de la variaciónde la temperatura con la altura. En la infografía se muestra cómo varía latemperatura desde la superficie de la Tierra hasta unos 500 km de altura. En lacapa más cercana a la superficie, denominada tropósfera, que se extiende enpromedio hasta 12 km de altura (con un máximo de aproximadamente 19 km enlatitudes ecuatoriales y un mínimo de 9 km sobre los polos), la temperaturadisminuye a una tasa promedio de 6,5 °C por kilómetro. En esta capa, queconcentra el 80 % de toda la masa de la atmósfera, ocurren los fenómenosmeteorológicos más relevantes. En el límite superior de la tropósfera, denominadotropopausa, la temperatura deja de disminuir y está cercana a los -55 °C. 4
  6. 6. Por encima de la tropósfera se encuentra la estratósfera, que se extiende hastalos 45 km de altura. En ella la temperatura aumenta con la altura hasta un valorcercano a 0 °C en su límite superior, denominado estratopausa. La concentraciónde masa atmosférica en los niveles superiores de la estratósfera y en las capaspor encima de ella es tan baja (99 % de la masa está concentrada por debajo delos 30 km, aproximadamente) que el significado de la temperatura no es el mismoque en el nivel de la superficie del planeta.Por encima de la estratósfera la temperatura disminuye con la altura, definiendo lacapa denominada mesósfera, que culmina a unos 80 km de altitud, en lamesopausa, donde la temperatura es del orden de los -90 °C. Por encima de esenivel, y hasta uno superior no bien definido, la temperatura vuelve a aumentar conla altura y define la capa denominada termósfera. 5.2. Aspectos atmosféricos de la contaminación.La contaminación atmosférica afecta a millones de personas de todo el mundo,especialmente a aquellas que viven en los grandes núcleos urbanos y en áreasfuertemente industrializadas, con denso tráfico de vehículos. Las emanaciones depolvos y gases corrosivos deterioran el medio ambiente dando lugar a oloresdesagradables, pérdida de visibilidad y daños para la salud humana, para loscultivos y otras formas de vegetación y sobre los materiales de construcción.La contaminación atmosférica apareció primero como una molestia grave pero,posteriormente, se ha convertido en una amenaza para la calidad de la vida, yaque una contaminación excesiva puede poner en peligro la salud y llegar aconvertir algunas zonas en lugares no aptos para ser normalmente habitados.Los efectos producidos por la contaminación atmosférica dependen principalmentede la concentración de contaminantes, del tipo de contaminantes presentes, detiempo de exposición y de las fluctuaciones temporales en las concentraciones decontaminantes, así como de la sensibilidad de los receptores y los sinergismosentre contaminantes. Hay que tener muy en cuenta la graduación del efecto amedida que aumentan la concentración y el tiempo de exposición.Las principales sustancias que el ser humano emite al aire son gases nocivos ypartículas sólidas o líquidas:Los gases. Los principales son los óxidos de azufre y los de nitrógeno, elamoníaco, el metano, el CO2, el monóxido de carbono y los CFC (gasespersistentes en frigoríficos, aerosoles y aire acondicionado. 5
  7. 7. Las partículas. Las más nocivas son los humos y las cenizas generados en loscombustibles, los aerosoles y nieblas que escapan de ciertas industrias químicas,el polvo de minas o el polen de las plantas…Las contaminaciones acústica y lumínica:La presencia en la atmósfera de ruidos muy fuertes o persistentes se denominacontaminación acústica.También altera a la atmósfera la excesiva luz artificial, sobre todo por la noche; esla denominada contaminación lumínica. 5.2.1. Los efectos de la contaminación.La contaminación atmosférica tiene efectos perjudiciales sobre algunos aspectosdel medio ambiente. Algunos ejemplos son:Efectos en el clima. El dióxido de carbono, CO2, no es un contaminante, puestoque forma parte de la atmósfera y participa en los ciclos naturales. Sin embargo,un aumento rápido de su concentración, como el que se está produciendo por laquema del carbón y el petróleo, incrementará el efecto invernadero natural,elevará la temperatura media del planeta, y puede desencadenar un cambioclimático con consecuencias imprevisibles. Es muy importante no alterar suconcentración natural.Efectos en la biosfera. Algunos gases, como los CFC, reaccionan con el ozonoestratosférico y disminuyen su concentración, lo que permite la llegada a lasuperficie terrestre de más radiaciones ultravioleta, muy nocivas para la vida.Además, hay gases contaminantes, como los óxidos de nitrógeno y los de azufre,que se disuelven en el agua de las nubes y produce ácidos corrosivos que dañanlos ecosistemas cuando llueve (lluvia ácida).Efectos en la salud de las personas. Algunos gases contaminantes son tóxicospara las personas y causan la irritación de los ojos y de las vías respiratorias. Laspartículas de humo y de polvo también entran en nuestros pulmones y causandaños, a veces, muy serios.Efectos en los materiales. Las partículas de humo y ciertos gasescontaminantes, solos o disueltos en el agua de lluvia pueden deteriorar muchos delos materiales con los que fabricamos objetos y edificios. 6
  8. 8. 5.3. Dispersión de los contaminantes.El nivel de emisión es la cantidad de cada contaminante vertido a la atmósfera enun periodo de tiempo determinado.El nivel de inmisión de un contaminante es el límite máximo tolerable depresencia de éste en la atmósfera, ya sea de forma aislada o bien en asociacióncon otro.Los factores que influyen en la dinámica de dispersión de contaminantes son lascaracterísticas de las emisiones, las condiciones atmosféricas y la geografía y elrelieve. Las características de las emisiones.Este factor viene determinado por la naturaleza del contaminante, suconcentración, sus características y la altura del foco emisor. Cuando latemperatura de emisión de un gas es mayor que la del medio, el gas asciende. Las condiciones atmosféricas.La situación de la atmósfera determina el estado y el movimiento de las masas deaire, lo que a su vez, condiciona la estabilidad o inestabilidad atmosférica, quefacilitan o dificultan la dispersión de la contaminación. Entre los factoresatmosféricos a tener en cuenta destacan: La temperatura del aire y sus variaciones con la altura, que determinan losmovimientos de las masas de aire y por tanto las condiciones de estabilidad oinestabilidad atmosféricas. Los vientos relacionados con la dinámica horizontal atmosférica, elementosde gran importancia en la dispersión de contaminantes, en función de suscaracterísticas: dirección, velocidad y turbulencia. Precipitaciones, que producen un efecto de lavado sobre la atmósfera, alarrastrar parte de los contaminantes al suelo. Insolación, que favorece las reacciones entre los precursores de losoxidantes fotoquímicos, aumentando la concentración de los mismos. 5.3.1. Características geográficas y topográficasLa situación geográfica y el relieve tienen una influencia en el origen de brisas,que arrastran los contaminantes o provocan su acumulación. 7
  9. 9. En las zonas costeras se originan sistemas de brisas que durante el díadesplazan los contaminantes hacia el interior, mientras que durante la noche, alinvertirse la circulación de las mismas, la contaminación se desplaza hacia el mar. En zonas de valles y laderas se generan las llamadas brisas de valle ymontaña. Durante el día las laderas se calientan y se genera una corrienteascendente de aire caliente, mientras que en el fondo del valle se acumula aire fríoy se origina una situación de inversión que impedirá la dispersión de loscontaminantes. Durante la noche sucede lo contrario. La presencia de masas vegetales disminuye la cantidad de contaminaciónen el aire, al frenar la velocidad del viento, facilitando la deposición de partículas. La presencia de núcleos urbanos contribuye a disminuir o frenar lavelocidad del viento. Además se generan brisas urbanas que establecen unacirculación cíclica de las masas de aire, provocadas por el calor y la capa decontaminantes, que existen en el interior de la ciudad. Se forma el efectodenominado isla de calor, y como consecuencia de la mencionada circulación devientos se produce la típica formación denominada cúpula de contaminantessobre la ciudad. 5.3.2. Efectos de la contaminación del aire. Efectos locales. Formación de smogEstas nieblas o smogs provocan una elevada pérdida de calidad de aire y gravesalteraciones en la salud humana. Existen dos tipos de smog: clásico o ―puré deguisantes‖ y fotoquímico.El smog clásico es típico de ciudades con alto contenido en SO2 en el aire,partículas y situaciones anticiclónicas. Produce alteraciones bronquiales y toses.El smog fotoquímico tiene su origen en la presencia en la atmósfera deoxidantes fotoquímicos que emanan de las reacciones de óxidos de nitrógeno,hidrocarburos y oxígeno con la energía proveniente de la radiación solarproveniente de la radiación solar ultravioleta. Este proceso se ve favorecido porsituaciones anticiclónicas, fuerte insolación y vientos débiles que dificultan ladispersión de contaminantes. El smog fotoquímico se caracteriza por la presenciade bruma, formación de O3, irritación ocular y daños en la vegetación. Efectos regionalesLos efectos que más preocupan actualmente a nivel regional son el agujero deozono y la lluvia ácida. 8
  10. 10. 5.3.3. Agujero de ozono.Entre los años 1977 y 1984 se detectó que la cantidad de ozono presente durantela primavera en la Antártida había disminuido en un 40%. Los científicosdenominaron a este fenómeno el agujero de ozono. Las reacciones químicas másrelevantes son: Papel de los NOx. Los NOx se producen en grandes cantidades durante lastormentas, muy frecuentes, y dada su enorme altitud, pueden emitirlos hacia laestratosfera. Por otra parte, los NOx liberados por el hombre durante lascombustiones no pueden alcanzar la estratosfera, ya que se trata de compuestossumamente reactivos a nivel de troposfera. Sin embargo, el N2O, liberado juntocon los NOx en las combustiones y procedente de la desnitrificación de los suelosagrícolas, es un compuesto poco reactivo que puede ascender hasta laestratosfera, donde se transforma en NOx mediante un proceso de fotólisis. Papel de los compuestos de cloro, como NaCl y HCl, naturales, liberadospor el mar y por las erupciones volcánicas, y los artificiales, como los CFC,utilizados como repelentes de aerosoles, disolventes y refrigerantes, por suinocuidad debida a su estabilidad, que alcanzan la estratosfera y rompen el ozono.El ozono del polo sur es mayor que el del polo norte, porque al tratarse de un grancontinente, el enfriamiento invernal es intensísimo, debido al asentamiento de unanticiclón que al hacer disminuir la temperatura del aire provoca la formación denubes de hielo en la estratosfera, denominadas nubes estratosféricas polares(NEP), a altitudes superiores a las habituales, para lo cual se necesitancondiciones atmosféricas que sólo se dan en la Antártida. Las NEP debendesarrollarse sobre núcleos de condensación, papel desempeñado por los NO2,que al reaccionar con el agua se transforman en HNO3, y al precipitar caen juntocon la nieve. Al estar desnitrificada la estratosfera, cuando llega la primaveraaustral, el cloro libre comienza a destruir masivamente el ozono. La falta de ozonoes realimentada positivamente de la siguiente manera: al no haber absorción deluz UV ni calentamiento de la estratosfera, ésta es más fría y forma nubes de hielomás numerosas que producen una mayor desnitrificación y destrucción del ozono.Otro factor que contribuye al incremento del agujero de ozono en el polo sur es lapermanencia del vórtice polar durante gran parte del año impide la afluencia delaire rico en ozono procedente de las zonas ecuatoriales. 9
  11. 11. 5.3.4. Lluvia ácida.Los contaminantes pueden retornar a la superficie terrestre en lugares cercanos alos focos de emisión o bien en zonas alejadas, originando en este segundo caso elfenómeno conocido como contaminación transfronteriza como la lluvia ácida. Estenombre hace referencia al retorno a la Tierra de los óxidos de S y N descargadosa la atmósfera en forma de ácidos disueltos en las gotas de lluvia, pero también enforma de nevadas, nieblas y rocíos.El fenómeno de la lluvia ácida comienza cuando el azufre y el nitrógeno presentesen los combustibles fósiles son liberados a la atmósfera mediante procesos decombustión, como SO2 y NO3, que son transportados, reaccionan, precipitan y sedepositan, retornando a la superficie de la Tierra de dos modos distintos: Deposición seca: en forma gaseosa o como aerosoles, cerca de lasfuentes de emisión. Deposición húmeda: la mayor parte de los SO2 y NOx que permanecenen la atmósfera sufren un proceso de oxidación en el que se forma ácido sulfúricoy ácido nítrico que se disuelven en las gotas de agua que forman las nubes,pudiendo ser transportados por el viento a cientos de kilómetros del foco emisor,retornando al suelo por medio de las precipitaciones.La intensidad de la lluvia ácida depende de la velocidad de las reaccionesquímicas que la originan, la presencia de humedad en la atmósfera y la dinámicade la atmósfera.Los efectos de la lluvia ácida se manifiestan en la corrosión de metales ydescomposición de materiales de construcción, la destrucción de ecosistemasnaturales por alteración de suelo o aguas, la destrucción de masas forestales y ladesaparición de especies animales en ecosistemas acuáticos.Tipo de Salud Vegetación Materialescontaminante Erosión por Obstrucción Irritación de abrasión en de los estomas. las membranas edificios. Partículas internas en las vías Necrosis y respiratorias. Deposición caída de hojas. sobre edificios. Compuestos El SO2 El SO2 en la El SO2de azufre: SO2, produce pérdida de caliza provoca su produce irritaciónSO3, H2S color en las hojas demolición. En el en las mucosas y (clorosis) y papel causa su 10
  12. 12. en los ojos. necrosis. amarilleo y en el cuero pérdida de El H2S flexibilidad y produce malos y resistencia. En los tóxicos olores metales provoca corrosión. Producen Compuestos irritación en lasorgánicos: mucosas. Hidrocarburos: Dioxinas yCOV, PCB furanos poseen efectos Dioxinas y cancerígenos yfuranos mutagénicos El NO2 produce enfermedades de El NO2 las vías El NO2 Óxido de anula el crecimiento respiratorias, produce pérdida denitrógeno: NO2, de algunos agravamiento de color en los tejidosNO, N2O vegetales (tomates, procesos de la ropa. judías, etc.). asmáticos. Es tóxico para algunas especies. El CO es Óxidos de tóxico, interfiere encarbono: el transporte de oxígeno a lasCO2 - CO células. El cloro es El HF se tóxico y provoca acumula en la irritación en las Compuestos hierba, pasando al mucosas.halogenados: Cl2, resto de lasHCl, HF, CFC cadenas tróficas. El HF se acumula en los El HF huesos. provoca pérdida de 11
  13. 13. color en las hojas. Por su alta capacidad oxidante, El O3 y los Producen Oxidantes provoca irritaciones PAN producen desintegración delfotoquímicos: en nariz y garganta; manchas blancas caucho y corrosiónOzono asimismo produce en la vegetación, de metales. fatiga y falta de punteaduras. coordinaciónIndicadores biológicos de contaminación.Se basan en el análisis de la sensibilidad que presentan algunas especies deseres vivos a ciertos contaminantes gaseosos atmosféricos, cuyos efectospermiten identificar su presencia y vigilar la evolución de la contaminaciónatmosférica. Entre los contaminantes más comúnmente detectados medianteindicadores biológicos tenemos HF, SO2, oxidantes fotoquímicos, metalespesados e isótopos radiactivos. Entre las especies empleadas destacan loslíquenes. 12
  14. 14. 5.4. Parámetros básicos para modelación.El alcance de este documento es presentar las características básicas de losmodelos de dispersión de contaminantes, que hasta la fecha han sido utilizadospor diversos organismos internacionales relacionados con el control de lacontaminación atmosférica.El documento se integra de dos subtemas principales: modelos de dispersión en laatmósfera y modelos de dispersión en interiores. El primero de ellos es tratadoampliamente y el segundo sólo en forma breve. Varios incisos de los subtemasincluyen ejercicios de ejemplo, además de incluir referencias que profundizan en eltema tratado.Se sugiere que en el caso de requerir la aplicación especifica de un modelo, sedebe consultar a un experto, ya que la utilización de cuales quiera de estosprocedimientos de pronóstico, precisa el conocimiento de muchas variables queno son cubiertas en este documento, dada la corta extensión del mismo. 5.5. Modelos de fuentes de emisión.Un modelo de dispersión, es una representación matemática de los procesos detrasporte y difusión que se presentan en la atmósfera (Figura 1), es por eso quetambién se les conoce como modelos de simulación 0 de pronóstico. Aún a lafecha, se tiene un conocimiento incompleto de todos los procesos físicos yquímicos involucrados en el transporte, dispersión, transformación y deposición delos contaminantes. Esto es debido a que la turbulencia atmosférica está en funciónde un gran número de factores de estabilidad, los cuales no pueden ser cubiertosen su totalidad por los modelos, aun para los más desarrollados. 13
  15. 15. Los modelos de dispersión proporcionan un medio para pronosticar a que gradoafectarían, ciertos contaminantes atmosféricos emitidos por una fuente o un grupode fuentes, a la calidad del aire a diferentes distancias de la fuente.Los modelos de simulación pueden ser utilizados con diversos objetivos: entreellos destacan: el desarrollo de estrategias de control: en la evaluación del impactoambiental: en el análisis de tendencias de calidad del aire: en la selección del sitioapropiado para ubicar estaciones de monitoreo; estudios de diseño de chimeneas,etc. Los modelos aplicables a cada uno de los casos ejemplificados pueden variaren complejidad, en la cantidad de datos de alimentación requeridos y en la formade llegar a los resultados.La capacidad para pronosticar la calidad del aire utilizando modelos matemáticos,involucra un buen número de suposiciones sobre los mecanismos de dispersiónde los contaminantes, dando como resultado que a pesar de incluir muchasposibles variables contribuyentes, el resultado tiene una confiabilidad dada.En la década de los 70s, el manejo de los modelos de dispersión, involucraba porlo general, el uso de soluciones estándar, que permitían obtener concentracionesrelativas para diferentes condiciones de mezclado atmosférico y de distancia de lafuente emisora. Sin embargo, el desarrollo y uso generalizado de las 14
  16. 16. computadoras personales en los 30‗s, permite actualmente utilizar modelos dedispersión más versátiles y más exactos, que anteriormente resultaban difíciles deaplicar por los requerimientos de tiempo y esfuerzo que eran necesarios para susolución.Una planta termoeléctrica, que se considera como una fuente importante de SO2 ypartículas, va a ser modificada con la adición de otra unidad y de otra chimenea.Bajo los requerimientos de la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protecciónal Ambiente {México), se debe realizar un análisis de los posibles efectosresultantes, en la calidad del aire, por efecto de la adición de la nueva unidad y lameteorología del sitio. Se estima que con esta modificación, la termoeléctricaemitirá 120 toneladas al año de SO2 adicionales a las ya emitidas.Para evaluar el futuro impacto se utiliza un modelo de dispersión y el resultadoindicara las zonas que, por frecuencia meteorológica serán afectadas.De esta forma se podrán desarrollar estrategias de control (para prevenir eventosde concentraciones elevadas}; evaluar el impacto ambiental (detectar cuál será elposible efecto en la vegetación del área afectada] y proyectar futuras tendenciasen la calidad del aire. Si el modelo pronostica un impacto negativo, probablementesea suspendida esa ampliación o sea requerido algún tipo de control para obtenerel permiso de construcción. 5.5.1. Datos de alimentación al modelo (input) [1,2,3)Los datos de entrada requeridos para aplicar un modelo de calidad del aire sonagrupados en tres tipos:• Características de emisión de la fuente,• Características del sitio donde será aplicado el modelo,• Meteorología del sitio.De entre las características de las fuentes de emisión se incluyen: la fuerza y lavariabilidad en el tiempo de la emisión, sus características fisicoquímicas, el tipode emisión, su potencial para reaccionar químicamente en el aire con otroscompuestos químicos, su potencia para depositarse en la superficie y sucapacidad para ser eliminadas de la atmósfera.Las características del sitio: se refieren a los efectos que el terreno (fisiografía)podría presentar sobre la dispersión de los contaminantes y la ubicación espacialde los receptores localizados viento abajo de las fuentes de emisión. 15
  17. 17. Los factores meteorológicos incluyen, todos aquellos parámetros que definen eltransporte y dispersión de la masa de contaminantes emitidos, a escala micro,meso y macro meteorológicas. 5.5.2. Datos resultantes del modelo (output) (1,2,3)Los datos resultantes al aplicar un modelo, consisten de concentraciones decontaminantes atmosféricos para períodos de tiempo promedio prestablecidos ypara un marco espacial específico. La exactitud, de detalle, de los factores tiempoy espacio, esta en función de las características del tiempo escogido y de laaplicación del mismo. Por ejemplo, la obtención de promedios anuales deconcentraciones de SO2 en áreas urbanas, —apl1cando cierto modelo, essuficiente para determinar las tendencias a largo plazo en la calidad del aire: sinembargo, sí se requiere evaluar el efecto que a corto plazo ocasionaría lainstalación de una nueva termoeléctrica, se necesitan obtener como resultadodistribuciones espaciales de 8Cğ y tiempos específicos muy detallados. 5.5.3. Clases de los modelos matemáticos (1,2,3)Los modelos matemáticos de dispersión de contaminantes en la atmósfera formantres clases importantes: 1) empíricos, 2) semiempirícos y 3) numéricos. Losmodelos actuales van desde empíricos muy sencillos hasta modelos numéricosmuy Complejos.Los modelos empíricos se basan en análisis estadísticos de datos obtenidos decalidad del aire, datos de fuentes de emisión y datos meteorológicos registradospara una localidad específica. Los modelos numéricos son obtenidos a partir delas características químicas y físicas, relacionadas con los fenómenos detransporte, difusión, transformación y remoción de los contaminantes. Los modelosempíricos requieren de una gran cantidad de datos meteorológicos y de unabuena base de datos de emisión, y son calificados en base a un análisis depruebas estadísticas estándar (como coeficientes de Correlación, etc.).Desafortunadamente sólo pueden ser aplicados en las localidades que dieronorigen a esas bases de datos, y únicamente un estudio profundo de los criterios deelaboración de estos modelos puede lograr su extrapolación a otros sitios. Sinembargo, los modelos semiempíricos, que son una conjugación de las dosprimeras clases; son los más utilizados actualmente, tanto por su facilidad deaplicación como por el tiempo requerido para su solución: estos modelos son deltipo gausíano.Se les llama semíempíricos porque tienen principios científicos (como lo es elseguir el principio de conservación de masa}; pero, se apoyan en parámetros 16
  18. 18. definidos y obtenidos empíricamente {tales como los coeficientes de dispersión delos contaminantes).Los modelos numéricos requieren de información científica experimental muyextensa y su desventaja radica en que sólo pueden ser resueltos concomputadoras de gran capacidad. 5.5.4. Consideraciones y limitaciones de los modelos (1,2,3)Los modelos de pronóstico de calidad del aire describen matemáticamente elcomportamiento de gases y partículas en la atmósfera.Sin embargo, el contaminante puede sufrir transformaciones físicas, químicas, cambas. De esta forma los modelos de dispersión pueden estar desarrollados paraconsiderar diversos tipos de mecanismos de transformación.Los modelos pueden ser para contaminantes no reactivos y reactivos, y puedenademás considerar transformaciones de gas a partículas, procesos de gasdepositado en partículas de gas a partículas, procesos de gas depositado enpartículas y procesos de partícula a partícula.Los modelos para no reactivos, son los más comunes y menos complejos; estosmodelos se han utilizado con buenos resultados para determinar elcomportamiento de gases como el monóxido de carbono y partículas que secomportan como gases (partículas menores a 20 micrómetros de- diámetro). Sehan utilizado estos modelos para bióxido de azufre, con ciertas restricciones, yaque el SO2 presenta algunas propiedades de reacción bajo ciertas condicionesambientales especiales, aunque por su vida media en la atmósfera de 6,4 días, esposible considerarlo como no reactivo (tiempo de residencia].Los modelos para reactivos han sido desarrollados para determinar la formaciónde depósitos de sulfatos, a partir de SO2 (bajo condiciones especiales dehumedad y temperatura de gases) o para modelar la formación y concentración deoxidantes, a partir de hidrocarburos y óxidos de nitrógeno, ambas emisionesprovenientes de fuentes móviles y estacionarias.Se debe tener un cuidado muy especial en la aplicación adecuada de los modelosa un contaminante de interés, una mala selección del modelo, daría comoresultado una errónea interpretación.Otra limitación es el alcance espacial cubierto por los modelos. Existen variasclasificaciones de alcance geográfico de los modelos: en una de ellas se haestablecido lo siguiente: 17
  19. 19. - Escala loca). Para un sitio específico [de 1 a 20 km).• Escala regional (de 20 a 1 000 km).• Escala semícontínental (de 1 000 a 50 000 km).• Escala global (desde un rango hemisférico a mundial). 5.6. Reacciones fotoquímicas atmosféricas.Las reacciones fotoquímicas, inducidas por la intensa radiación solar,desempeñan un papel muy importante para determinar la naturaleza y el destinofinal de las especies químicas en la atmosfera. El dióxido de nitrógeno, NO2, es laespecie más fotoquímicamente activa que se encuentra en la atmosferacontaminada, participante esencial en el proceso de la formación del smog. Unaespecie como el NO2 puede adsorber una energía hv, produciendo una moléculaelectrónicamente excitada (la cual se representa con un asterisco *)Estas moléculas son una de las tres especies relativamente reactivas e inestablesque se encuentran en la atmosfera y tienen una gran participación en los procesosquímicos atmosféricos.Las reacciones fotoquímicas que ocurren en la atmosfera son los siguientes: * Disociación. * Reacción Directa. 18
  20. 20. * Luminiscencia. * Transferencia de energía intermolecular * Isomerización espontanea * Fotoionización. * Reacciones atmosféricas acido – básicas. * Reacciones del oxigeno atmosféricos. * Reacciones del nitrógeno atmosférico. * Dióxido de carbono atmosférico. * Agua atmosférica (explique la estratificación atmosférica).Disociación: de una molécula excitada es el proceso responsable del predominiodel oxigeno atómico en la atmosfera superior.Ejemplo:O2*-----> O + OEs un proceso general en el cual complejos, moléculas o sales se separan enmoléculas más pequeñas, iones o radicales, usualmente de manera reversible.Disociación es lo opuesto de la asociación, síntesis o a la recombinación. Demanera reversible. Disociación es lo opuesto de la asociación, síntesis o a larecombinación.Cuando un ácido de Bronsted-Lowry se pone en el agua, un enlace covalenteentre un átomo electronegativo y un átomo de hidrógeno se rompe por la fisiónheterolítica, lo que da un protón y un ion negativo.El grado de disociación, α, se define como el cociente entre la cantidad desustancia disociada, respecto de la cantidad de sustancia inicial o total. Estascantidades de sustancia se miden en moles, o en cualquier magnitud proporcionala los moles: masa, volumen de gas, medidos en iguales condiciones.Suele darse en forma de porcentaje o de tanto por ciento:Reacción directa: la reacción directa es el paso de los reactivos a productos.Cuando más productos haya es más probable que se produzca la reaccióninversa, que es una reacción en la que a partir de los productos se obtienen de 19
  21. 21. nuevo los reactivos. En una ecuación química la existencia simultánea dereactivos y productos se representa con una doble flecha entre reactivos yproductos:aA+bB →← cC+dDReacción directa con otra especieEjemplo:O2* + O3 -----> 2 O2 + OLuminiscencia: consiste en la pérdida de energía por emisión de radiaciónelectromagnética.Ejemplo:NO2* -----> NO2 + hvSi la re-emisión de luz es casi instantánea, la luminiscencia se llama fluorescenciay si se retarda significativamente, el fenómeno de denomina fosforescencia. Sedice que ocurre quimioluminiscencia cuando la especie excitada se forma por unproceso químico.Ejemplo:O3 + NO -----> NO2* + O2 (mas alta energía)Transferencia de energía intermolecular: es cuando una especie excitadatransfiere energía a otra especie, la cual queda excitada.Ejemplo:O2* + Na -----> O2 + Na*La reacción propiciada por esta segunda especie se denomina reacciónfotosensibilizada.Isomerización espontanea: como la conversión del o-nitrobenzaldehido al acidoo-nitrosobenzoico, una reacción usada en los actinómetros químicos para medir laintensidad de una radiación electromagnética:Ejemplo: 20
  22. 22. Fotoionización: la fotoionización es el proceso mediante el cual el impacto de unfotón sobre un átomo, ion o molécula provoca el desprendimiento de un electrón,llamado fotoelectrón.La fotoionización a través de la pérdida de un electrón.Ejemplo:En las capas más altas tiene lugar principalmente fotoionización consumiendo losfotones más energéticos. A medida que profundizamos adquiere más importanciala fotodisociación, porque disminuye la proporción de fotones ionizantes. A másprofundidad la fotodisociación pierde también importancia y comenzarán lasreacciones de recombinación de los productos de las reacciones anteriores: * O2 + O = O3* * O3* = O2 + O (1) * O3* = O3 + energía (2)Para que la reacción (2) tenga lugar, es necesario que la molécula de ozonoexcitada pierda el exceso de energía por colisión con otra molécula. Esto serátanto más probable cuanto más profundo en la atmósfera tenga lugar (hay másmoléculas). Aunque a mucha profundidad no hay oxígeno atómico y no se puedeformar ozono.La reacción de destrucción del ozono catalizada por cloro sigue el siguienteesquema: * Cl + O3 = ClO + O2 * ClO + O = 2 O2cuyo resultado es: O3 + O = 2O2El Cl es el resultado de la fotodisociación de compuestos clorofluorcarbonados. Enla troposfera la reacción por excelencia es la oxidación. Desde el punto de vistamedioambiental las oxidaciones más destacables son las de NOx y SO2(Productos del uso de combustibles fósiles) para dar HNO3 y H2SO4 responsablede la lluvia ácida.Reacciones del oxigeno atmosférico:Debido a la atmosfera sumamente enrarecida y a los efectos de la radiaciónionizante, el oxigeno elemental en la atmosfera superior existe en gran medida enformas distintas al O2 diatónico. Además de O2, la atmosfera superior contiene 21
  23. 23. átomos de oxigeno, O; moléculas de oxigeno excitadas, O2* y ozono O3. Eloxigeno atómico, O, es estable principalmente en la termosfera, donde laatmosfera esta tan enrarecida que raramente ocurren las colisiones de cuerposque involucran un tercer cuerpo, absorbente de energía y necesario para lareacción química del oxigeno atómico. En las regiones superiores de la atmosfera,el oxigeno atómico se produce gracias a una reacción fotoquímica:Ejemplo:O2 + hv -----> O + OLos átomos de oxigeno pueden existir en la atmosfera en el estado fundamental(O) y en estados excitados (O*). También se generan átomos de oxigeno, pormedio de las reacciones químicas muy enérgicas como:Ejemplo:O + O + O -----> O2 + O*El oxigeno atómico emite luz visible a longitudes de onda de 636 nm, 630 nm y558 nm, lo cual es la causa de la luminiscencia del aire o resplandor celeste, quees una radiación electromagnética muy débil, predominantemente infrarroja,emitida continuamente por la atmosfera terrestre.Reacciones del Nitrógeno atmosférico:A diferencia del oxigeno, que está casi completamente disociado a la formamonoatómica en las regiones más altas de la termosfera, el nitrógeno molecularno se disocia tan fácilmente por la radiación ultravioleta. Sin embargo, a altitudesque exceden aproximadamente 100 km, se produce nitrógeno atómico porreacciones fotoquímicas:Ejemplo:N2 + hv -----> N + NVarias reacciones de las especies iónicas en la ionosfera pueden generar tambiénátomos de N.El ion se genera por fotoionización en la atmosferaEjemplo:Pudiendo reaccionar para formar otros iones. El ion NO+ es una de las especiesiónicas predominantes en la llamada región E de la iosfera. 22
  24. 24. Los óxidos de nitrógeno contaminantes, particularmente el NO2, son especiesimportantes involucradas en la contaminación del aire y en la formación del smogfotoquimico. Por ejemplo, el NO2 se disocia fotoquimicamente con rapidez a NO yoxigeno atómico reactivo:Ejemplo:NO2 + hv -----> NO + OEsta reacción es el proceso fotoquímico primario más importante involucrado en laformación del smog.Reacciones atmosféricas acido-básicas:Las reacciones ácido-básicas ocurren entre especies ácidas y básicas en laatmosfera. Normalmente la atmosfera es ligeramente acida, debido a la presenciade un nivel bajo de dióxido de carbono, que se disuelve en las gotas de agua en laatmosfera y se disocia ligeramente.Ejemplo 1: AguaCO₂ (g) -----> CO₂ (aq)CO₂ (aq) + H₂O -----> H⁺ + HCO₃⁻ yEl dióxido de azufre atmosférico forma un acido un tanto más fuerte cuando sedisuelve en el agua.Ejemplo 2:SO₂ (g) + H₂O -----> H⁺ + HSO₃⁻En términos de contaminación, sin embargo, los ácidos más fuertes HNO₃ yH₂SO₄ formados por la oxidación atmosférica de óxidos nitrosos, SO₂, y H₂S sonmucho más importantes ya que estos lideran en la formación de las tanperjudiciales lluvias ácidas.Como se refleja en el PH general de la lluvia ácida, especies básicas sonrelativamente menos comunes en la atmosfera. Partículas de oxido de calcio, 23
  25. 25. hidróxido, y carbonatos, pueden entrar en la atmosfera desde cenizas y rocas, ypueden reaccionar con ácidos, como se muestra en la siguiente reacción.Ejemplo 3:Ca (OH)₂ (s) + H₂SO₄ (aq) -----> CaSO₄ (s) + 2H₂OLas especie básica mas importante en la atmosfera es el fase-gas amoniaco NH₃.La mayor fuente de amoniaco atmosférico proviene de la biodegradación demateria que contiene nitrógeno biológico y de la reducción bacteriana de nitratos.Agua atmosférica (explique la estratificación atmosférica): El Agua Atmosférica: esel agua que se encuentra en la atmósfera debido a la acción de los rayos solaresque la evaporan de los océanos, lagos, ríos y suelo y que comúnmente esdenominada humedad atmosférica. Puede encontrarse condensada, como es elcaso de la neblina y las nubes, o en forma de precipitaciones, como la garúa, lalluvia, el granizo, etc.Estratificación atmosférica describe la estructura de la atmósfera, dividiéndolo endistintas capas, cada una con características específicas tales como latemperatura o la composición.La atmosfera se estratifica en función de la relación temperatura/densidadresultante de la interacción entre procesos físicos y fotoquímicas (inducidas por laluz de fenómenos químicos) en el aire.Dióxido de carbono atmosférico:Uno de los impactos que el uso de combustibles fósiles ha producido sobre elmedio ambiente terrestre ha sido el aumento de la concentración de dióxido decarbono (CO2) en la atmósfera. El dióxido de carbono atmosférico tiende a impedirque la radiación de onda larga escape al espacio exterior; dado que se producemás calor y puede escapar menos, la temperatura global de la Tierra aumenta.Un calentamiento global significativo de la atmósfera tendría graves efectos sobreel medio ambiente. Aceleraría la fusión de los casquetes polares, haría subir elnivel de los mares, cambiaría el clima regional y globalmente, alteraría lavegetación natural y afectaría a las cosechas. Estos cambios, a su vez, tendríanun enorme impacto sobre la civilización humana 24
  26. 26. 5.7. Control de partículas.Las partículas en suspensión (total de partículas suspendidas: TPS) o materialparticulado consisten en acumulación de diminutas piezas de sólidos o de gotitasde líquidos en la atmósfera ambiental, generada a partir de alguna actividadantropogénica (causada por «el hombre») o natural.Si una corriente de aire es invisible es porque contiene partículas que locontaminan. Si la masa de aire sobre una ciudad es brumosa, las partículascontenidas en este ámbito causan la bruma. Los contaminantes en partículas noson idénticos física y químicamente, sino más bien están constituidos por unaamplia variedad de tamaños, formas y composiciones químicas. Algunos sonmucho más nocivos para la salud, las propiedades y la visibilidad.El interés por las partículas atmosféricas se debe a dos causas importantes: Afectación del balance de la radiación terrestre. Efectos nocivos sobre la salud. Las partículas penetran en los pulmones,los bloquean y evitan el paso del aire, lo cual provoca efectos dañinos.Las partículas gruesas empiezan su existencia como materia aún más gruesa, yaque se originan básicamente por desintegración de trozos grandes de materia. Loscontaminantes materiales constituyen fuentes de partículas gruesas en el aire.Muchas de las partículas grandes del polvo atmosférico, particularmente en áreasrurales, se originan en el suelo o en rocas. 5.7.1. ComposiciónConsecuentemente su composición elemental es similar a la respectiva de lacorteza terrestre: elevados contenidos de aluminio (Al), calcio (Ca), silicio (Si) yoxígeno (O), en sales de aluminosilicatos.En el aire cercano a la superficie de los océanos, los contenidos de cloruro desodio (NaCl: sal común) sólido son elevados, ya que el aerosol marino suministrapartículas de NaCl, por evaporación del agua de mar. El polen emitido por lasplantas también contiene partículas gruesas, en el rango de 10 a 100 µm(micrómetros). Por dimensiones, la mayor parte de las partículas de cenizasvolcánicas son gruesas.La fuente de las partículas gruesas, incluidas las naturales –como las deerupciones volcánicas– y las causadas por actividades humanas –cultivo de latierra, trituración de canteras, etcétera– proviene de la parte superficial del suelo yde las rocas, que levanta el viento. En muchas regiones las partículas gruesas son 25
  27. 27. químicamente básicas, lo cual denota que se han originado de carbonato de calcioy de otros minerales de pH básico existente en el suelo.Opuestamente al origen de las partículas gruesas, que resultan principalmente deruptura de otras más grandes, las finas se generan, primordialmente, porreacciones químicas y de condensación de materias más pequeñas, incluidasmoléculas en estado de vapor. El contenido orgánico medio en las partículas finases, por lo general, mayor que en las grandes. Por ejemplo, la combustiónincompleta de combustibles a base de carbono, como el carbón mineral o elvegetal, el petróleo, la gasolina y el diesel, generan muchas partículas pequeñasde hollín, que son principalmente cristales de carbono.En consecuencia, una de las fuentes de las partículas atmosféricas carbonosas,tanto finas como gruesas, son los gases de escape de vehículos, en especial delos que funcionan con diesel. Otro tipo de importantes partículas finas suspendidasen la atmósfera está constituido dominantemente por compuestos inorgánicos deazufre y de nitrógeno.Las especies de azufre se originan del gas dióxido de azufre (o anhídridosulfuroso: SO2), generado en fuentes naturales (volcanes) y por polución encentrales de energía y en fundiciones. En el transcurso de horas a días, este gasse oxida a ácido sulfúrico (H2SO4) y a sulfatos, en el aire. El H2SO4 se desplazaen el aire no como gas, sino en pequeñas gotas de aerosol, ya que le es propiamucha avidez por las moléculas de agua. 5.8. Control gases y vapores.Se denomina gas al estado de agregación de la materia que no tiene forma nivolumen propio.Características de los gases: Se expanden libremente Algunos gases tienen olor y color Se propagan con gran facilidad y rapidez por su naturaleza. Un gas está constituido por moléculas de igual tamaño y masa Un gas no tiene forma ni volumen fijo Tienen una gran energía cinética en sus moléculas.En contraparte un vapor está constituido por gotitas de líquido suspendidas en elaire muchas sustancias líquidas se evaporan a temperatura ambiente, lo que 26
  28. 28. significa que forman un vapor y permanecen en el aire. Características de unvapor:Los vapores más comunes corresponden a vapores orgánicos Pueden ser inflamables o explosivos Pueden irritar los ojos y la piel Se propagan con gran facilidad y rapidez por su naturalezaLos gases y vapores tienen la propiedad de mezclas íntimamente con el aire y novolver a separar espontáneamente. Aunque algunos de ellos son bastante livianoso más pesados que el aire, la diferencia de densidad no produce generalmenteuna estratificación.Los vapores y gases asfixiantes se dividen en dos grupos:1.- Asfixiantes Primarios:Son aquellos que actúan principalmente por déficit de oxigeno, es decir, diluyendoel aire hasta que la presión parcial del oxigeno es insuficiente para provocar elintercambio entre el hidróxido de carbono y el oxigeno.2.- Asfixiantes Secundarios:No actúan por deficiencia de oxigeno sino por bloqueo o interferencia del procesofisiológico de la respiración, puede significar un accidente serio, y a menudo lamuerte. Entre los más importantes tenemos el monóxido de carbono, el ácidoclorhídrico y la arcina un gas muy tóxico. 5.9. Control de olores.La emisión de olores ofensivos puede generarse a partir de determinadosprocesos industriales, pero también en instalaciones de tratamiento de efluentes,tanto industriales como municipales.En algún caso, la construcción de una planta de tratamiento de efluentes, cuyafinalidad es solucionar un grave problema de polución, puede acarrear lageneración de un nuevo impacto ambiental: la emisión de olores desagradables.En algunos casos esta situación repercute con más fuerza en la comunidad que lafalta de tratamiento de los efluentes.Actualmente debido a los cambios en la legislación ambiental, particularmente a laobligación de establecer planes de gestión ambiental y contar con instrumentos 27
  29. 29. legales, así como por la presión de la comunidad con respecto a la percepción deolores ofensivos o molestos, se ha movilizado tanto a las empresas como a lasautoridades sanitarias y de control en la búsqueda de soluciones eficientes dereducción de olores y a la vez económicamente viables.Los residuos gaseosos han sido tradicionalmente tratados por métodos físico-químicos, tales como: adsorción, lavado, condensación y procesos de oxidación.Estas técnicas presentan ciertos inconvenientes, tales como transferencia delcontaminante a otra fase del sistema (sólido/líquido), altos costos de construccióny mantenimiento, consumos importantes de energía y reactivos químicos.En este sentido el tratamiento biológico representa una alternativa de tratamiento,que si bien ha sido esporádicamente utilizada desde 1920, no ha logrado aúnestablecerse como una tecnología totalmente adoptada.Estos tratamientos biológicos emplean una gran variedad de microorganismos yasean indígenas existentes en el propio relleno o inoculados con residuoscontaminados o con cultivos mixtos o puros. La flora bacteriana lleva a cabo ladegradación de las sustancias contaminantes producidas por las fuentesemisoras, normalmente mediante procesos oxidativos. Si bien prácticamente todaslas sustancias causantes de los olores son biodegradables, al momento de elegirun tratamiento biológico, lo importante es estudiar si la velocidad de degradaciónde las sustancias contaminantes es lo suficientemente elevada como para que elproceso resulte verdaderamente eficiente y económicamente viable.Los tres diseños más importantes de estos dispositivos han sido ―Biofiltros‖,―Biolavadores‖ y ―Biotrickling‖; ellos difieren entre sí en la presencia o no desoporte y de una fase móvil. 5.10. Normas ambientales para la protección de la contaminación de la atmosfera.Normas Oficiales MexicanasNormas para evaluar la calidad del aire como medida de protección a la salud dela población.Norma Oficial Mexicana NOM-020-SSA1-1993(112K). Salud Ambiental. Criteriospara evaluar la calidad del aire ambiente con respecto al ozono (O3)Norma Oficial Mexicana NOM-021-SSA1-1993(13K). Salud Ambiental. Criteriospara evaluar la calidad del aire ambiente con respecto al monóxido de carbono(CO) 28
  30. 30. Norma Oficial Mexicana NOM-022-SSA1-2010(56K). Salud Ambiental. Criteriospara evaluar la calidad del aire ambiente con respecto al bióxido de azufre (SO2)Norma Oficial Mexicana NOM-023-SSA1-1993(13K). Salud Ambiental. Criteriospara evaluar la calidad del aire ambiente con respecto al bióxido de nitrógeno Normas que establecen los métodos de medición para determinar laconcentración del contaminante.NORMA Oficial Mexicana NOM-034-SEMARNAT-1993 (108K), que establece losmétodos de medición para determinar la concentración de monóxido de carbonoen el aire ambiente y los procedimientos para la calibración de los equipos demedición.NORMA Oficial MexicanaNOM-035-SEMARNAT-1993 (161K), que establece losmétodos de medición para determinar la concentración de partículas suspendidastotales en el aire ambiente y el procedimiento para la calibración de los equipos demedición.NORMA Oficial Mexicana NOM-036-SEMARNAT-1993 (165K), que establece losmétodos de medición para determinar la concentración de ozono en el aireambiente y los procedimientos para la calibración de los equipos de medición.NORMA Oficial Mexicana NOM-037-SEMARNAT-1993 (150k), que establece losmétodos de medición para determinar la concentración de bióxido de nitrógeno enel aire ambiente y los procedimientos para la calibración de los equipos demedición.NORMA Oficial Mexicana NOM-038-SEMARNAT-1993 (182K), que establece losmétodos de medición para determinar la concentración de bióxido de azufre en elaire ambiente y los procedimientos para la calibración de los equipos de medición.Reciente Modificación: 26 de septiembre de 2005 Modificación de la NORMAOficial Mexicana NOM-025-SSA1-1993, Salud ambiental. 29
  31. 31. FUENTES.http://www.visionlearning.com/library/module_viewer.php?mid=107&l=shttp://www.educaciencias.gov.ar/archivos/recursos/explora/CSNAT03.pdfhttp://mct.dgf.uchile.cl/CURSOS/Clases_Atmosfera/clase1_intro.pdfhttp://investigayaprende.wordpress.com/webquest/1%C2%BA-eso/ciencias-naturales/la-contaminacion-atmosferica-y-sus-efectos/http://www.jmarcano.com/recursos/contamin/catmosf6.htmlhttp://www.bvsde.paho.org/bvsacd/eco/036993-I/036993-1.8.pdfhttp://www.buenastareas.com/ensayos/Reacciones-Atmosfericas/2727617.htmlhttp://es.wikipedia.org/wiki/Part%C3%ADculas_en_suspensi%C3%B3nhttp://contaminacionatm.blogspot.mx/2012/06/53-control-de-olores.htmlhttp://contaminacionatm.blogspot.mx/2012/06/52-gases-y-vapores.htmlhttp://www.nl.gob.mx/?P=med_amb_mej_amb_sima_normas 30

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