excelente

1. SESIÓN 3:
LA
CONTAMINACIÓN
ATMOSFÉRICA
I UNIDAD
GENERALIDADES SOBRE MEDIO AMBIENTE
Y PROBLEMÁTICA ACTUAL

2. OBJETIVOS:
 Describir la problemática actual de la
contaminación atmosférica
 Identificar los principales efectos e
impactos de contaminación atmosférica
CONTENIDOS:
 Introducción
 Lluvia ácida
 El efecto invernadero y cambio
climático
 Disminución de la capa de
ozono
CONTAMINACIÓN
ATMOSFÉRICA

3. INTRODUCCIÓN
El crecimiento económico y la globalización han originado evidentes beneficios pero al mismo tiempo han provocado
la aparición de nuevos riesgos.
La contaminación atmosférica es cualquier cambio en el equilibrio de los componentes de la atmósfera que altera las
propiedades físicas y químicas del aire.
Es la presencia en el aire de materias o formas de energía que
impliquen riesgo, daño o molestia grave para las personas y
bienes de cualquier naturaleza.
Es la modificación de la proporción de sus componentes o
introducción de elementos indeseables (materias, sustancias o
formas de energía)
 Que tengan un efecto nocivo para la salud humana,
 Que causen daños en el medio ambiente
 Que deterioren los bienes materiales.
 Emisiones naturales (emisiones volcánicas y marinas,
procesos biológicos, incendios forestales, tormentas de
polvo y arena)
 Contaminación derivada de las actividades del ser humano,
La contaminación del aire genera graves problemas ambientales provocando enormes consecuencias para los seres
humanos, animales y plantas.

4. INTRODUCCIÓN
La Organización Mundial de la Salud considera la contaminación atmosférica como una de las más importantes
prioridades mundiales en salud
En un reciente informe se ha estimado que la contaminación
ambiental debida a partículas es responsable de 1,4% de todas
las muertes en el mundo
Las enfermedades respiratorias, el asma y las alergias están
asociadas con la contaminación del aire externo e interno.
La disminución de la capa de ozono estratosférico y la
exposición a radiaciones ultravioletas están asociadas a un
aumento del cáncer de piel, cataratas y alteraciones del sistema
inmunitario.
Diferentes estudios han mostrado que los ancianos, las
personas con la salud comprometida que padecen bronquitis
crónica, asma, enfermedades cardiovasculares y diabetes, y los
niños se encuentran entre los grupos más vulnerables.
En el caso de la contaminación atmosférica por ozono el grupo de personas con mayor riesgo son los niños, los
jóvenes y los adultos, por pasar más tiempo en el exterior de los edificios.

5. En función de los procesos de formación, los contaminantes se clasifican en primarios y secundarios.
Contaminantes primarios:
Permanecen en la atmósfera tal y como fueron emitidos por la fuente (natural o antropogénica)
 Óxidos de azufre, monóxido de carbono, óxido de nitrógeno, Hidrocarburos y partículas.
Contaminantes secundarios:
Sujetos a cambios químicos (entre contaminantes ya presentes o entre estos y los constituyentes normales del aire), o
que resultan de la reacción de dos o más contaminantes primarios en la atmósfera, en función de las condiciones
meteorológicas (viento, temperatura, radiación y humedad)
 oxidantes fotoquímicos y algunos radicales de corta existencia como el ozono troposférico, gas nocivo cuando se
encuentra en esta capa de la atmósfera y que se produce por reacción química entre contaminantes primarios y la
radiación solar.

6. Las capas más importantes para el análisis de la contaminación atmosférica son la troposfera y la estratosfera.
Troposfera:
Se producen los fenómenos climáticos. Aquí se encuentra el aire que respiramos.
Estratósfera:
Estratosfera, importante por la capa de ozono, que filtra el 99% de los rayos UV (Miller 1991)
A los 22 km se encuentra la concentración máxima de O3

7. La fluctuación en la concentración de los componentes atmosféricos obedece, en parte, a las variaciones que se
producen en la tasa de emisión de las fuentes naturales, sin embargo, es la acción del hombre la que provoca los
cambios más rápidos y más devastadores.
Fuentes:
 Fuentes móviles: el transporte motorizado
 Fuentes fijas: la industria, la generación de energía, la agricultura y la ganadería, procesos de eliminación de
residuos
Los combustibles fósiles, base energética en nuestro
modelo de desarrollo, contribuye al incremento de la
contaminación atmosférica.
El tráfico, las emisiones residenciales (calefacción y
cocinado), la construcción-demolición, emisiones
industriales o de generación eléctrica, marcan el
grado de contaminación atmosférica.
Las emisiones derivadas de la actividad humana
ocasionan que la población esté expuesta de manera
cotidiana y continua a una deficiente calidad del aire.

8. CONTAMINACIÓN A ESCALA LOCAL
Las más afectadas son las zonas urbanas, debido a que la mayor densidad de población está en las ciudades.
Las fuentes de emisión más importantes son el tráfico y la calefacción.
Uno de los principales problemas es el smog.

9. 4
SO2 y NOx se transforman en sulfatos (SO =) y en
3
nitratos (NO =) en atmósfera seca, y en ácido
sulfúrico (H2SO4) y ácido nítrico (HNO3) si la
atmósfera es húmeda - “lluvia ácida” (pH entre 3
y 4)
CONTAMINACIÓN A ESCALA REGIONAL
Los contaminantes emitidos al aire pueden depositarse, en parte, cerca de las fuentes de emisión o pueden ser
transportados a gran distancia.
 Eutrofización de los ecosistemas
 Acidificación de los ecosistemas

10. CONTAMINACIÓN A ESCALA GLOBAL
El aire se mueve alrededor del planeta y con él también los contaminantes que contiene.
 Cambio climático
GEI (CO2, CH4, N2O y los halocarbonos (grupo de gases que contienen, además de carbono, flúor, cloro y bromo) – Efecto
invernadero – Calentamiento global – Cambio climático

11. Fuente: Ballester F. (2005) Contaminación atmosférica, cambio climático y salud.

12. http://spanish.peopledaily.com.cn/32001/99056/99094/6834116.htm
ROC
ROL
EFECTO INVERNADEROY CAMBIO CLIMÁTICO
EFECTO INVERNADERO
Las ondas cortas de alta energía de la
radiación solar que se emiten desde el Sol,
llegan a la Tierra y sólo una fracción de esas
radiaciones entrantes es reflejada por la
atmósfera hacia el espacio; sin embargo, la
mayor parte de esa radiación entrante
alcanza a pasar a través de la atmósfera
absorbiéndose como calor.
La Tierra se calienta y, como cuerpo caliente,
emite radiación de onda larga (alrededor del
infrarrojo) o radiación térmica. La radiación
infrarroja pasa entre la atmósfera, pero en
lugar de ser irradiada hacia el espacio,
mucha de ella se absorbe por la atmósfera y
vuelve a ser irradiada hacia la superficie.

13. http://spanish.peopledaily.com.cn/32001/99056/99094/6834116.htm
BALANCE DE LA RADIACIÓN
La superficie de la tierra emite radiación (ROL):
396 W/m2
El 92 % de esta radiación es atrapada por los
GEI y las nubes (356 W/m2)
El 8 % escapa al espacio exterior (40 W/m2)
También la atmósfera y las nubes emiten ROL.
Los GEI que atraparon la ROL devuelven a la
superficie terrestre 333 W/m2
Otros componentes de la atmósfera y las nubes
dejan escapar 169 W/m2 + 30 W/m2
ROC
ROL

14. http://spanish.peopledaily.com.cn/32001/99056/99094/6834116.htm
Globalmente la superficie de la Tierra
absorbe energía solar por valor de 161
W/m2
El Efecto Invernadero de la Atmósfera
recibe 333 W/m2, lo que suma 494 W/m2
Como la superficie de la Tierra pierde un
total de 493 W/m2 (17 W/m2 de calor
sensible, 80 W/m2 de calor latente de la
evaporación del agua y 396 W/m2 de
energía infrarroja), supone una absorción
neta de calor de 0,9 W/m2, que en el
tiempo actual está provocando el
calentamiento global.
A la energía infrarroja emitida por la Tierra que es atrapada en su mayor parte en la atmósfera y reenviada de nuevo a la
Tierra se le llama Efecto Invernadero.
ROC
ROL

15. CO2
CO2
CO2
CO2
CO2
H2O
2
H O
ROL que regresa a
la superficie
ROL que escapa al
espacio
Los GEI se encuentran en su mayoría en la tropósfera y su concentración
disminuye con la altitud. Estos gases impiden que la ROL que emite la superficie
terrestre escape totalmente hacia el espacio exterior.
Los gases de efecto invernadero son aquellos que absorben la radiación de onda larga (ROL)
Cuando los GEI absorben la radiación infrarroja, su temperatura aumenta e
irradian esta energía en todas direcciones.
La energía que es irradiada hacia niveles superiores es capturada por otros GEI
los cuales también irradian su energía en todas direcciones y la energía
irradiada a niveles superiores vuelven a sufrir el mismo proceso.
De este modo, la energía que alcanza niveles superiores es cada vez menor.
Finalmente, a mayor altitud los GEI son cada vez más escasos y la energía que
alcanza niveles superiores escapa al espacio exterior.
Por otro lado, la energía que fue irradiada a niveles inferiores puede llegar a la
superficie terrestre y por tanto aumentar su temperatura.

16. Dioxido de carbono
CO2
Ozono
O3
Metano
CH4
Oxidos de Nitrógeno
N2 O
Vapor de agua
H2O
Clorofluorocarburos
Es el aumento de la temperatura media global debido al
efecto invernadero ampliado por las grandes emisiones de
gases de efecto invernadero (GEI) por las actividades
humanas.
CALENTAMIENTO GLOBAL

17. CALENTAMIENTO GLOBAL

18. La estratosfera es la capa de la atmósfera que se encuentra a unos 10-50 km de la superficie terrestre.
El ozono (O3) es un importante componente natural de la estratosfera. El ozono en la estratósfera, de manera
natural se encuentra más concentrado entre los 20 y 25 kilómetros, segmento que se le llama comúnmente, capa de
ozono.
El ozono se forma en la estratósfera cuando la radiación ultravioleta
(UV) de alta energía desdobla las moléculas de oxígeno normal (O2)
en oxígeno atómico (O). El oxígeno atómico liberado puede,
entonces, combinarse con moléculas de oxígeno normal para formar
la forma triatómica del ozono.
Bajo condiciones naturales, el ozono se forma permanentemente en
la atmósfera y se produce por varias reacciones. La molécula de
ozono puede absorber luz ultravioleta y desdoblarse en O2 y en O.
Este oxígeno atómico O puede combinarse con O2 para formar
ozono de nuevo, combinarse con otra molécula atómica para formar
O2 o combinarse con cualquier otra sustancia cercana que esté en la
estratósfera.
Si no tomáramos en cuenta la emisión de gases que
produce la humanidad, existiría un equilibrio dinámico
entre la producción y la destrucción del ozono.
Imagen tomada de internet
DISMINUCIÓN DE LA CAPA DE OZONO

19. Imagen tomada de internet
"La lluvia ácida es un término muy amplio que se refiere a una mezcla de sedimentación húmeda y seca (materiales
depositados) de la atmósfera que contienen cantidades más altas de las normales de ácidos nítrico y sulfúrico.
Agencia de ProtecciónAmbiental de los EstadosUnidos (EPA)
Los precursores químicos de la formación de la lluvia ácida
provienen de fuentes naturales, como los volcanes y la vegetación
en descomposición, y de fuentes artificiales, principalmente las
emisiones de dióxido de azufre (SO2) y óxido de nitrógeno (NOx)
que provienen de la combustión de combustible fósil”.
Efectos:
• Aumento en la acidez de cuerpos de agua afectando a
la diversidad de los ecosistemas.
• Aumento en la acidez de suelos disminuyendo la
concentración de nutrientes y aumentando la
movilización de metales pesados.
• Daño directo en la vegetación por contacto directo con
ácidos.
• Corrosión de materiales.
LLUVIA ACIDA

20. La estratosfera es la capa de la atmósfera que se encuentra a unos 10-50 km de la superficie terrestre.
El ozono (O3) es un importante componente natural de la estratosfera. El ozono en la estratósfera, de manera
natural se encuentra más concentrado entre los 20 y 25 kilómetros, segmento que se le llama comúnmente, capa de
ozono.
El ozono se forma en la estratósfera cuando la radiación ultravioleta
(UV) de alta energía desdobla las moléculas de oxígeno normal (O2)
en oxígeno atómico (O). El oxígeno atómico liberado puede,
entonces, combinarse con moléculas de oxígeno normal para formar
la forma triatómica del ozono.
Bajo condiciones naturales, el ozono se forma permanentemente en
la atmósfera y se produce por varias reacciones. La molécula de
ozono puede absorber luz ultravioleta y desdoblarse en O2 y en O.
Este oxígeno atómico O puede combinarse con O2 para formar
ozono de nuevo, combinarse con otra molécula atómica para formar
O2 o combinarse con cualquier otra sustancia cercana que esté en la
estratósfera.
Si no tomáramos en cuenta la emisión de gases que
produce la humanidad, existiría un equilibrio dinámico
entre la producción y la destrucción del ozono.
Imagen tomada de internet
DISNINUCIÓN DE LA CAPA DE OZONO

21. Imagen tomada de internet
La cantidad de ozono en la estratósfera es pequeña, tan pequeña que si lo precipitáramos al nivel del mar apenas formaría
sobre la superficie terrestre una capa de unos 3 milímetros de espesor.
Sin embargo, ese poco ozono estratosférico es esencial para la preservación de las formas actuales de vida sobre la
superficie terrestre.
La capa de ozono actúa como coraza protectora que absorbe la peligrosa radiación ultravioleta B.
Cuando una molécula de ozono es golpeada por las ondas de luz ultravioleta B (UV-B), absorbe la energía contenida y se
fotodisocia en O y en O2 liberando al mismo tiempo calor. Esto logra que la radiación ultravioleta no llegue a la superficie
de la Tierra y también causa una inversión de la temperatura en la estratósfera que ayuda a mantener relativamente estable
las condiciones climáticas sobre y cerca de la superficie terrestre.
La capa de ozono estratosférica ha permanecido en equilibrio
dinámico durante eternidades.

22. t
A principios de la década de 1970 se descubrió que la concentración de la capa de ozono disminuía continuamente, como
consecuencia de diversas actividades del hombre, es decir, la humanidad ha estado arrojando enormes cantidades de
sustancias que destruyen al ozono, especialmente una clase de sustancias llamadas clorofluorocarbonos (CFC’s).
Entre 1973 y 1974 los científicos Sherwood Rowland y el ingeniero químico mexicano Mario Molina descubrieron el efecto
de la acumulación en la estratósfera de los CFC’s en la capa de ozono.
Sin embargo, la destrucción de la capa de ozono empezó en 1928 cuando
ingenieros de la General Motors sintetizaron una nueva sustancia que
reemplazaba al dióxido de sulfuro y amoniaco como refrigerantes básicos.
A esta nueva clase de sustancias se les dio el nombre comercial de
“freones” y químicamente forman parte del grupo de clorofluorocarbonos
(CFC’s).
Estas sustancias fueron consideradas como un éxito tecnológico, pues
según decían era muy seguro, pues no eran combustibles, no eran
corrosivos, inertes, y no son tóxicos; características que los hacían ideales
para muchos usos industriales. Se utilizaban como refrigerantes en los
aires acondicionados de viviendas, de automóviles y de los refrigeradores
domésticos. Además se pusieron de moda como propulsores del
contenido de los aerosoles, y en la elaboración de paneles aislantes como
el unicel para fabricar casetones en la construcción de techos, hieleras,
extinguidores de incendios, inhaladores farmacéuticos para asmáticos y
muchos otros productos como los plásticos. Se usaba como disolvente y
agente limpiador.

23. La estabilidad química de los CFC’s les ha permitido flotar y acumularse
durante mucho tiempo en la atmósfera y dado su pequeño peso, ascender
paulatinamente hasta la estratósfera donde encuentra y destruye la capa
de ozono.
La cantidad de CFC’s fue aumentando con los años, si en 1950 se
produjeron 50 mil toneladas de freones, en 1976 se produjeron 725 mil
toneladas. Se calcula que cuando menos un 90% de esas sustancias fueron
a parar a la atmósfera inmediatamente después de su uso. En total se
calcula que han sido arrojados a la atmósfera, 20 millones de toneladas de
freones o CFC’s.
Estas sustancias no se disuelven en agua, es decir, no los arrastra la lluvia,
por lo que flotan hasta llegar a la estratósfera. Ya en la estratósfera, la
radiación ultravioleta rompe la molécula del CFC y libera cloro atómico.
Este cloro atómico es muy reactivo y le quita un oxígeno al ozono,
dejándolo como O2
Esta molécula de oxigeno también es afectada por las radiaciones
ultravioleta produciendo dos átomos de oxígeno libre. La molécula de
monóxido de cloro (ClO) que es muy reactiva reacciona con el oxígeno
atómico libre para formar de nuevo oxígeno molecular y cloro atómico,
que de nuevo destruye el ozono en una interminable reacción en cadena.
Solamente hay una manera de parar esta reacción en cadena, es por
medio de la lluvia que disuelve al cloro y ayuda a eliminar dicho cloro de
la atmósfera.
Imagen tomada de internet

24. Imagen tomada de internet
Entre 1983 y 1985, se demostró que existía un hoyo en la capa de ozono sobre la Antártica, tan extenso como la superficie
de los Estados unidos, y que fue causada por el cloro que contiene los clorofluorocarbonos.
En 1985 representantes de cerca de una docena de países se reunieron para considerar que se podría hacer para proteger la
capa de ozono. Después de varios llamados a los gobiernos y reuniones se culminó con el acuerdo entre 24 países
industrializados llamado el Protocolo de Montreal, donde se acordó congelar la producción de los CFC’s (referido a la
producción de 1986) y gradualmente reducirla hasta un 50% para 1999.
Sin embargo, el protocolo de Montreal no tomaba en cuenta otras sustancias que también destruyen el ozono como el
metil cloroformo y el tetracloruro de carbono.
Los científicos estiman que la capa de ozono va a seguir
adelgazándose hasta cuando menos el año 2050, resultando una
pérdida de ozono que pueda alcanzar la cifra del 30% global. En esta
tardanza intervienen varios factores: uno es que los CFC’s se siguen
produciendo en algunos países, un segundo factor es que los CFC’s
tienen una vida media entre 75 y 110 años.

25. Una pequeña cantidad de luz ultravioleta es necesaria para el bienestar de los humanos y otras especies. La luz ultravioleta
promueve la producción de la vitamina D en los humanos, y en pequeñas cantidades, actúa como un germicida para
controlar poblaciones de microorganismos. Sin embargo, si se sigue elevando la incidencia de la radiación ultravioleta tipo
B puede tener numerosos efectos adversos en la salud del ser humano y otras especies y también puede causar la
degradación de algunos materiales no vivos.
Por cada 1% de destrucción de la capa de ozono, la intensidad de la radiación ultravioleta B se incrementa un 2%.
El mayor problema por el aumento de la radiación ultravioleta es el incremento de cáncer de piel y la producción de
cataratas en los seres humanos. El ADN, molécula informativa de nuestros rasgos hereditarios es extremadamente sensible y
puede ser dañado por la radiación UV-B.
Un 10% en la destrucción del ozono puede llevar a un incremento del 26% de un tipo de cáncer de piel.
Sin embargo, el ozono también se encuentra en las capas bajas de la
atmósfera como uno de los principales contaminantes a nivel superficial del
planeta.
Hay una cantidad de ozono que es producido por industrias y por automóviles
y que se expulsa a las capas bajas de la atmósfera, es decir, a la troposfera (la
capa atmosférica que está debajo de la estratosfera y por encima de la
superficie terrestre) y que ayudan inadvertidamente a absorber radiación
ultravioleta protegiendo a la superficie de dichas radiaciones. Sin embargo,
por ser el ozono muy reactivo forma parte del smog fotoquímico y oxida todo
lo que encuentra a su paso.
Imagen tomada de internet

26. GRACIAS

27. 1. Bermejo, R. (2018) Del Desarrollo Sostenible según Brundtland a la sostenibilidad como
biomimesis.UPV/ehu. Bilbao, España.
Referencias