Este documento describe la contaminación atmosférica, incluidos los principales contaminantes como monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno, óxidos de azufre e hidrocarburos. Explica que la contaminación se produce por fuentes naturales como volcanes e incendios forestales, así como por fuentes antropogénicas como procesos industriales y urbanos que emiten estas sustancias a la atmósfera. También analiza cómo los contaminantes afectan el ozono troposférico y contribuyen al cambio climático.

1. Contaminación atmosférica
María Alejandra Martínez-Ghersa
Cátedra de Ecología
martinez@agro.uba.ar
Taller de Problemáticas Ambientales
2012

3. Nitrogeno 78.1 %
Oxigeno 20.9 %
Argon Ar 0.9 %
Vapor de agua
Dioxido de carbono
0.39 %
0.039 %
Metano 0.00018 %
Oxido nitroso 0.000032 %
Sulfur Hexafluoride 0.00000000067 %
99,6 %
0,4 %
0.01 %
N2
O2
CO2
CH4
N2O
SF6

4. Unidades
• ppm CO2= micromol/mol =10-6 mol CO2/mol aire seco (por cada
millon de partes de aire seco cuantas partes de CO2)
• 10 000 ppm = 1 %
• ppb O3 = nanomol/mol = 10-9 mol O3/mol aire seco (por cada mil
millones de partes de aire seco)
• 1 Pg = 1 Petagram = 1x1015g = 1.000 millones tons = 1 Gigaton
• 1 Tg = 1 Teragram = 1x1012g = 1 millon tons

5. Contaminación atmosférica

6. • Contaminación, del latín contaminare;
manchar ensuciar
Contaminación atmosférica

7. • Presencia de uno o más contaminantes en
concentraciones o niveles tales que
perjudiquen o molesten la vida, salud,
bienestar humano, flora o fauna o degraden la
calidad del aire, bienes, recursos nacionales o
de particulares.
Contaminación atmosférica
Academia de Cs española

8. Cualquier “cosa” que se añada al aire, al agua,
al suelo o a los alimentos y que amenace la
salud, la supervivencia, o las actividades de los
seres humanos o de otros organismos vivos, se
denomina contaminación o polución
Ministerio Ambiente Chile.
Contaminación atmosférica

9. "La introducción en la atmósfera, por el hombre,
directa o indirectamente, de sustancias o de
energía que tengan una acción nociva de tal
naturaleza que ponga en peligro la salud del
hombre, que cause daños a los recursos biológicos
y a los ecosistemas, que deteriore los bienes
materiales y que dañe o perjudique las actividades
recreativas y otras utilizaciones legítimas del
medio ambiente".
Contaminación atmosférica
CEE

10. NOAA (Administracion Nacional del Oceano y del Espacio)
Carbon Cycle Greenhouse Gases global air sampling network
Marzo 2011
392,40 ppm
Marzo 2012
394,45 ppm
36 % los
ultimos 150
anios, la
mitad en los
ultimos 30

11. Ind Revolution

12. Principales fuentes de emisión de CO2

13. Un contaminante es toda sustancia
• ajena a la composición de la atmósfera que
pasa a ella y permanece allí durante un
tiempo.
• conforman la atmósfera pero que se
presentan en concentraciones superiores a
las naturales.
Contaminantes

14. • Toda sustancia química, física o biológica que
al agregarse al aire en cantidades suficientes
puede causar efectos medibles sobre los
humanos, animales, plantas o materiales
Contaminantes

15. EMISIÓN
TRANSPORTE
TRANSFORMACIÓN
INMISIÓN
Contaminación atmosférica

16. Análisis impacto contaminantes
Emisiones
(ej. kg/año de SO2)
Incremento de las Concentraciones
Ambientales
(ej.mg/ m3 de SO2 para las regiones afectadas)
Impacto
(ej. Casos de Enfermedad debidos al SO2)
Costo
(ej. Costo de las Enfermedades debidas al SO2)
Concentración
Impacto
Función Dosis-Respuesta

17. • Los principales contaminantes son:
• MONÓXIDO DE CARBONO
• ÓXIDOS DE NITRÓGENO
• ÓXIDOS DE AZUFRE
• HIDROCARBUROS o VOCs
• PARTÍCULAS
Contaminación atmosférica

18. III REUNIÓN DE SALUD AMBIENTAL “PRIORIDADES
DE ACTUACIÓN PARA DETENER Y REVERTIR LA
CONTAMINACIÓN EN LAS CIUDADES”
GESTIÓN AMBIENTAL, CALIDAD DEL AIRE EN
AMERICA LATINA
-EXPERIENCIAS Y EXIGENCIAS-
GUADALAJARA, 25 DE JULIO DE 2006

19. PORQUÉ VINCULAR SALUD Y MEDIO AMBIENTE ?
* Se estima que entre el 25 y el 33% de los problemas de salud
en el mundo aparecen como consecuencia de condiciones
ambientales adversas (World Health Report 1999)
* Se estima que en el año 2000 murieron cerca de 4.7 millones de
niños por condiciones ambientales dañinas (Banco Mundial
2002)
* Las condiciones ambientales dañinas están vinculadas con mala
calidad del aire en las ciudades, del agua, inadecuada disposición
de residuos sólidos, deficiencia y malos hábitos alimentarios y
contaminación química

20. ANÁLISIS CON UNA PERSPECTIVA ADECUADA
Malnutrición
Suministro de agua
Alcohol
Enfermedades ocupacionales
Tabaquismo
Drogas
Contaminación atmosférica
YDL: Del inglés years of life diseased
YLL: Del inglés years of life lost

21. • Procesos derivados de la acción
humana
– De origen urbano
– De origen industrial.
• Estos procesos pueden ser debidos a:
– Focos fijos de emisión
– Focos móviles de emisión (vehiculos y aviones))

22. Fuentes antropogénicas Contaminantes
Procesos urbanos Fijos
Móviles
Óxidos de nitrógeno
(NOx),
Monóxido de C (CO)
Hidrocarburos (HC),
Metales pesados
Procesos industriales Fijos
Dióxido de azufre (SO2)
Óxidos de nitrógeno
(NOx),
Hidrocarburos (HC),
Compuestos de plomo.
Fuentes antropogénicas de emisiones primarias

23. Composición de los combustibles
fósiles
Combustible Contenido
especifico
de C
(kgC/kg)
Contenido
especifico
de energía
(kWh/kg)
Emisiones
de CO2
(kgCO2/kg)
Emisiones
de CO2
(kgCO2/kWh)
Composición
Carbon 0.75 7.5 2.3 0.37 C, O, H, S
Nafta 0.90 12.5 3.3 0.27 C, O, H, S, N
Gasoil 0.86 11.8 3.2 0.24 C, O, H, S, N
Gas Natural 0.75 12.0 2.8 0.23 C, O, H
2010
•37.000.000.000 tn CO2e
•Equivalente a un cono de superficie igual a la
ciudad de Buenos Aires y 2.87 km de altura

24. Lluvia Acida PH < 5,6
Causas
•CO2, Óxidos de N y S se oxidan y forman acido
carbónico, sulfúrico, nítrico bajando el
pH de la lluvia
•Importante en los 50 y 60 en Europa y a fines
de los 70s en EEUU
Consecuencias
•Baja del pH del suelo y del agua
•Fertilización con N
•Liberación de elementos alcalinos, aluminio y
metales pesados de los suelos
•Daño a infraestructura
•Mortandad de anfibios, peces y bosques de
coníferas

25. Bosque afectado por lluvia ácida

26. Construcciones afectadas por lluvia
ácida

27. • Procesos de origen natural:
Fuentes
naturales
Contaminantes
Volcanes SOx,partículas
Incendios forestales
CO,CO2,NOX,
partículas
Vegetación Hidrocarburos VOCs
Vegetación en
descomposición
CH4, H2S
Suelo Polvo
Espuma de mar Partículas de sal

28. Gas
Producción
natural
Producción
antropogénica
NOx 88,7% 11,3%
CO 90,6% 9,4%
SO2 55,6% 43,7%
HC 84,5% 15,5%
Porcentaje de emisión de los contaminantes

29. ACT HUMANA
CONTAMINACION

30. ACT HUMANA
CONTAMINACION
FUENTES
NATURALES

31. O3

32. • El ozono se genera por la acción de la luz
ultravioleta sobre el dióxido de nitrógeno
• NO2 NO + O
• O + O2 O3
CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

33. ¿Por qué varía su concentración?
+
OZONO
O3
O2 O
NO2
NO
+ luz
+
OZONO
O3
O2 O
NO2
NO
+ luz
VO
C
+

34. automóviles
industrias
servicios
Fuentes de NOX
industrias
automóviles
Fuentes de VOC
solventes
• EL HOMBRE (combustibles fósiles) (1/3)

35. Hidrocarburos VOCS antropogenicos importantes son:
• METANO,
• TOLUENO,
• BUTANO,
• ETANO,
• BENCENO
• PROPANO Y
• ETILENO
CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

36. • BIOGENICAS (suelo y plantas) (2/3)
VOCc naturales importantes son:
• ETILENO
• ISOPRENOS
• TERPENOS
• MONOTERPENOS

37. VOC
NOX
Suelo, Disponibilidad
de agua, C, N
Densidad de hojas
Potencial de
emision de la
especie vegetal
Plagas/
enfermedades
• BIOGENICAS (suelo y plantas) (2/3)

38. Mediciones de ozono troposférico
20
40
60
1870 1890 1910 1930 1950 1970 1990
80
0
O
3
Concentration
(ppbv)
20
40
60
1870 1890 1910 1930 1950 1970 1990
80
0
O
3
Concentration
(ppbv)
Redrawn from: Marenco et al. 1994.
J. Geophy. Res. 99: 16,617-16,632

40. Distribución global del ozono
troposférico

43. El ozono puede dañar el revestimiento de los
pulmones

44. Daño del ozono en las hojas

45. Disminución en el rendimiento
trigo soja

46. Gases con Efecto Invernadero
Gas
Vida
media
Potencial de calentamiento
global (GWP) para diferentes
períodos
20-años
100-
años
500-
años
CO2 1 1 1 1
CH4 12 72 25 7.6
Oxido de
N
114 289 298 153
CFC-12 100 11 000 10 900 5 200
Gas Formula Contribución
(%)
Vapor de Agua H2O 36 – 72 %
Dióxido de C CO2 9 – 26 %
Metano CH4 4 – 9 %
Ozono O3 3 – 7 %
Cambio
climático

47. Dr Jekill and Mr Hyde
Ozono bueno y Ozono
malo

51. ACT HUMANA
CONTAMINACION
FUENTES
NATURALES

52. Cambios en la composición química
EMISIONES
CONTAMINACION
LOCAL
CONTAMINACION
REGIONAL
CONTAMINACION
GLOBAL
NOx
SOx
CO VOCs
metales pesados
lluvia acida
O3
SOx
NOx
NOx CFC
Aumento de
UVB
H2O CO2 O3
CH4 N2O
Aumento de
absorción
de IR
Calentamiento
global
Disminución
O3
Estratosférico
Fuentes
humanas/naturales

53. ACT HUMANA
CONTAMINACION
FUENTES
NATURALES

54. Preguntas sin responder !!
• Los árboles en los bosques secuestrarán más o
menos carbono ante un aumento en los
niveles de CO2 ?
• Una mayor concentración de CO2 podrá aliviar
otros estreses (e.g. ozono, sequía, baja
fertilidad en los suelos)?
• Cuales serán los efectos de la interacción de
aumento en los niveles de CO2 y ozono?

55. Efectos de CO2 y Ozono
Efectos de CO2 :
+ fotosintesis
+ crecimiento
+ eficiencia uso del agua
Efectos de O3 :
– fotosíntesis
– crecimiento
+ muerte de hojas

56. Efectos de CO2 and O3 en el
crecimiento de los árboles
0
2000
4000
6000
8000
Alamo Abedul
Arce
Productividad
acumulada
g
m
-2
Ramas
Raices finas
Raices gruesas
Hojas
Control
CO
2
O
3
CO
2
+
O
3
Control
CO
2
O
3
CO
2
+
O
3
Control
CO
2
O
3
CO
2
+
O
3
a
c a
a
a a
b b
b
a
a
ab

57. ACT HUMANA
Composicion
gases atmosfera
Clima
Cambios en el uso
de la tierra
Diversidad especies
?
?
?
?
?
? ?