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Unidad 3
Prevención y Control de la
Contaminación del Aire
3.1 Introducción.
El aire se contamina principalmente a consecuencia de
una gran variedad de actividades que desarrollamos
de manera cotidiana; tanto en el nivel individual (en el
uso del automóvil, fumar, la quema de basura o la
utilización de servicios, etc.), como en el nivel
institucional o empresarial (por ejemplo, en la quema
de combustible en la industria o el uso de solventes,
entre otras).
El resultado de estas actividades es la emisión de
gases o partículas contaminantes al aire que pueden
afectar nuestra salud y a nuestros ecosistemas.
Los principales contaminantes del aire se clasifican en:
PRIMARIOS
Son los que permanecen en la atmósfera tal y como fueron
emitidos por la fuente. Para fines de evaluación de la calidad del
aire se consideran: óxidos de azufre, monóxido de carbono, óxido
de nitrógeno, hidrocarburos y partículas.
SECUNDARIOS
Son los que han estado sujetos a cambios químicos, o bien, son el
producto de la reacción de dos o más contaminantes primarios
en la atmósfera. Entre ellos destacan oxidantes fotoquímicos y
algunos radicales de corta existencia como el ozono (O3).
3.2 Calidad del Aire.
¿Qué factores determinan la calidad del aire?
El aire que respiramos tiene una composición muy compleja y contiene
alrededor de mil compuestos diferentes. Los principales elementos que
se encuentran en el aire son nitrógeno, oxígeno e hidrógeno. Sin estos
tres compuestos, la vida en La Tierra sería imposible.
La calidad del aire está determinada por su composición. La presencia o
ausencia de varias sustancias y sus concentraciones son los principales
factores determinantes de la calidad del aire.
Debido a esto, la calidad del aire se expresa mediante la concentración o
intensidad de contaminantes, la presencia de microorganismos, o la
apariencia física.
Ejemplos de contaminantes que son importantes indicadores de la
calidad del aire son el dióxido de azufre y las partículas de polvo y
suciedad. La apariencia física del aire se puede medir, por ejemplo,
determinando la turbidez del aire.
A nivel nacional, la contaminación atmosférica se
limita a las zonas de alta densidad demográfica o
industrial. Las emisiones anuales de contaminantes
en el país son superiores a 16 millones de
toneladas, el 65% es de origen vehicular.
En la ciudad de México se genera 23.6% de dichas
emisiones, en Guadalajara el 3.5%, y en Monterrey
el 3%. Los otros centros industriales del país
generan el 70% restante.
UNIDADES DE MEDIDA:
PARTES POR MILLON (PPM)
Para determinar la concentración de una substancia química en un volumen
se utilizan las partes por millón de partes iguales. Cada millonésima parte de
este volumen, correspondiente a la substancia de nuestro interés, se
considera una parte por millón de la substancia.
Las PPM se utilizan para determinar concentraciones muy pequeñas de gases
en la atmósfera.
PARTES POR BILLON (PPB)
Para determinar la concentración de substancia química en un volumen se
utilizan las partes por billón. Se divide el volumen en un billón de partes
iguales. Cada billonésima parte de este volumen, correspondiente a la
substancia de nuestro interés, se considera una parte por billón de la
substancia.
PARTICULAS SUSPENDIDAS EN SU FRACCION RESPIRABLE
(PM-10)
La fracción respirable de PST (Partículas sólidas o líquidas
dispersas en la atmósfera), conocida como PM-10, está
constituida por aquellas partículas de diámetro es inferior
a 10 micras, como polvo, cenizas, hollín, partículas
metálicas, cemento o polen, que tienen la particularidad
de penetrar en el aparato respiratorio hasta los alvéolos
pulmonares.
Fuentes principales
Combustión industrial y doméstica del carbón,
combustóleo y diesel; procesos industriales; incendios;
erosión eólica y erupciones volcánicas.
Efectos Principales.
Salud: Irritación en la vías respiratorias; su acumulación en los
pulmones origina enfermedades como silicosis y la asbestosis.
Agravan el asma y las enfermedades cardiovasculares.
Materiales: Deterioro en materiales de construcción y otras
superficies.
Vegetación: Interfieren en la fotosíntesis.
Otros: Disminuyen la visibilidad y provocan la formación de
nubes.
En general los principales contaminantes como: Monóxido de
carbono, Bióxido de Carbono, Ozono, Dióxido de Nitrógeno,
Dióxido de Azufre, Hidrocarburos, plomo, y otros causan la
mayoría de los problemas antes señalados.
ACTIVIDAD
INVESTIGAR
1. LOS COMPONENTES DE LA ATMOSFERA.
2. LOS PRINCIPALES CONTAMINANTES DE LA ATMÓSFERA (Tema
3.4 Tipos de Contaminantes)
3.3 Fuentes Contaminantes del Aire.
Algunos contaminantes provienen de fuentes naturales.
Los incendios forestales emiten partículas, gases y sustancias
que se evaporan en la atmósfera (VOCs, por sus siglas en
inglés)
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. Puede acumularse en el
subsuelo en altas concentraciones o mezclado con otros
hidrocarburos formando bolsas de gas natural.
Investigar:
Fuentes Fijas de Contaminación del Aire en México.
Fuentes Fijas de Contaminación del Aire en Tamaulipas.
Fuentes Fijas de Contaminación del Aire en el Sur de
Tamaulipas (Zona Conurbada)
Para discutir en Clase.
3.5 Sistemas de Control de la Contaminación del Aire.
Los siguientes instrumentos son utilizados comúnmente
como dispositivos de control de contaminación en la
industria o en vehículos.
Pueden transformar contaminantes o eliminarlos de una
corriente de salida antes de ser emitidos a la atmósfera.
1. Precipitadores electrostáticos, y filtros de aire
2. Carbón activado
3. Condensadores
4. Convertidores catalíticos
5. Recirculación de gases de escape
6. Desulfuración de gas de flujo y otros gas scrubbers
7. Columnas incineradoras
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:
1. Entregar información sobre el estado de la calidad del aire al sistema de
información público.
2. Cumplir con resoluciones y normativas sobre medición impuestas por la
autoridad ambiental.
3. Verificar el cumplimiento de estándares de calidad de aire nacionales e
internacionales.
4. Determinar la concentración de contaminantes del aire de la región y sus
asentamientos.
5. Detectar el transporte de contaminantes de largo alcance o plumas de
dispersión.
6. Determinar las tendencias estadísticas de acumulación de contaminantes
en la atmósfera.
7. Desarrollar políticas, programas de control y acciones para el
mejoramiento de la calidad del aire.
8. Desarrollar herramientas de gestión de la contaminación
atmosférica (modelamiento, sistemas de información geográfica
SIG de distribución de la contaminación y exposición sobre
asentamientos humanos.
9. Determinar la necesidad del control de la contaminación en los
niveles actuales y futuros de calidad del aire.
10. Verificar la efectividad de las medidas de control.
11. Validar los resultados de los inventarios de emisiones (catastro de
fuentes emisoras) y modelos predictivos de la calidad del aire.
12. 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.
3.6 Marco Legal en Materia de Contaminación
del Aire.
Investigar y entregar el reporte para comentar
en Clase…………

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  • 1. Unidad 3 Prevención y Control de la Contaminación del Aire
  • 2. 3.1 Introducción. El aire se contamina principalmente a consecuencia de una gran variedad de actividades que desarrollamos de manera cotidiana; tanto en el nivel individual (en el uso del automóvil, fumar, la quema de basura o la utilización de servicios, etc.), como en el nivel institucional o empresarial (por ejemplo, en la quema de combustible en la industria o el uso de solventes, entre otras). El resultado de estas actividades es la emisión de gases o partículas contaminantes al aire que pueden afectar nuestra salud y a nuestros ecosistemas.
  • 3. Los principales contaminantes del aire se clasifican en: PRIMARIOS Son los que permanecen en la atmósfera tal y como fueron emitidos por la fuente. Para fines de evaluación de la calidad del aire se consideran: óxidos de azufre, monóxido de carbono, óxido de nitrógeno, hidrocarburos y partículas. SECUNDARIOS Son los que han estado sujetos a cambios químicos, o bien, son el producto de la reacción de dos o más contaminantes primarios en la atmósfera. Entre ellos destacan oxidantes fotoquímicos y algunos radicales de corta existencia como el ozono (O3).
  • 4. 3.2 Calidad del Aire. ¿Qué factores determinan la calidad del aire? El aire que respiramos tiene una composición muy compleja y contiene alrededor de mil compuestos diferentes. Los principales elementos que se encuentran en el aire son nitrógeno, oxígeno e hidrógeno. Sin estos tres compuestos, la vida en La Tierra sería imposible. La calidad del aire está determinada por su composición. La presencia o ausencia de varias sustancias y sus concentraciones son los principales factores determinantes de la calidad del aire. Debido a esto, la calidad del aire se expresa mediante la concentración o intensidad de contaminantes, la presencia de microorganismos, o la apariencia física. Ejemplos de contaminantes que son importantes indicadores de la calidad del aire son el dióxido de azufre y las partículas de polvo y suciedad. La apariencia física del aire se puede medir, por ejemplo, determinando la turbidez del aire.
  • 5. A nivel nacional, la contaminación atmosférica se limita a las zonas de alta densidad demográfica o industrial. Las emisiones anuales de contaminantes en el país son superiores a 16 millones de toneladas, el 65% es de origen vehicular. En la ciudad de México se genera 23.6% de dichas emisiones, en Guadalajara el 3.5%, y en Monterrey el 3%. Los otros centros industriales del país generan el 70% restante.
  • 6. UNIDADES DE MEDIDA: PARTES POR MILLON (PPM) Para determinar la concentración de una substancia química en un volumen se utilizan las partes por millón de partes iguales. Cada millonésima parte de este volumen, correspondiente a la substancia de nuestro interés, se considera una parte por millón de la substancia. Las PPM se utilizan para determinar concentraciones muy pequeñas de gases en la atmósfera. PARTES POR BILLON (PPB) Para determinar la concentración de substancia química en un volumen se utilizan las partes por billón. Se divide el volumen en un billón de partes iguales. Cada billonésima parte de este volumen, correspondiente a la substancia de nuestro interés, se considera una parte por billón de la substancia.
  • 7. PARTICULAS SUSPENDIDAS EN SU FRACCION RESPIRABLE (PM-10) La fracción respirable de PST (Partículas sólidas o líquidas dispersas en la atmósfera), conocida como PM-10, está constituida por aquellas partículas de diámetro es inferior a 10 micras, como polvo, cenizas, hollín, partículas metálicas, cemento o polen, que tienen la particularidad de penetrar en el aparato respiratorio hasta los alvéolos pulmonares. Fuentes principales Combustión industrial y doméstica del carbón, combustóleo y diesel; procesos industriales; incendios; erosión eólica y erupciones volcánicas.
  • 8. Efectos Principales. Salud: Irritación en la vías respiratorias; su acumulación en los pulmones origina enfermedades como silicosis y la asbestosis. Agravan el asma y las enfermedades cardiovasculares. Materiales: Deterioro en materiales de construcción y otras superficies. Vegetación: Interfieren en la fotosíntesis. Otros: Disminuyen la visibilidad y provocan la formación de nubes. En general los principales contaminantes como: Monóxido de carbono, Bióxido de Carbono, Ozono, Dióxido de Nitrógeno, Dióxido de Azufre, Hidrocarburos, plomo, y otros causan la mayoría de los problemas antes señalados.
  • 9. ACTIVIDAD INVESTIGAR 1. LOS COMPONENTES DE LA ATMOSFERA. 2. LOS PRINCIPALES CONTAMINANTES DE LA ATMÓSFERA (Tema 3.4 Tipos de Contaminantes)
  • 10. 3.3 Fuentes Contaminantes del Aire. Algunos contaminantes provienen de fuentes naturales. Los incendios forestales emiten partículas, gases y sustancias que se evaporan en la atmósfera (VOCs, por sus siglas en inglés) 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. Puede acumularse en el subsuelo en altas concentraciones o mezclado con otros hidrocarburos formando bolsas de gas natural.
  • 11. Investigar: Fuentes Fijas de Contaminación del Aire en México. Fuentes Fijas de Contaminación del Aire en Tamaulipas. Fuentes Fijas de Contaminación del Aire en el Sur de Tamaulipas (Zona Conurbada) Para discutir en Clase.
  • 12. 3.5 Sistemas de Control de la Contaminación del Aire. Los siguientes instrumentos son utilizados comúnmente como dispositivos de control de contaminación en la industria o en vehículos. Pueden transformar contaminantes o eliminarlos de una corriente de salida antes de ser emitidos a la atmósfera. 1. Precipitadores electrostáticos, y filtros de aire 2. Carbón activado 3. Condensadores 4. Convertidores catalíticos 5. Recirculación de gases de escape 6. Desulfuración de gas de flujo y otros gas scrubbers 7. Columnas incineradoras
  • 13. 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: 1. Entregar información sobre el estado de la calidad del aire al sistema de información público. 2. Cumplir con resoluciones y normativas sobre medición impuestas por la autoridad ambiental. 3. Verificar el cumplimiento de estándares de calidad de aire nacionales e internacionales. 4. Determinar la concentración de contaminantes del aire de la región y sus asentamientos. 5. Detectar el transporte de contaminantes de largo alcance o plumas de dispersión. 6. Determinar las tendencias estadísticas de acumulación de contaminantes en la atmósfera.
  • 14. 7. Desarrollar políticas, programas de control y acciones para el mejoramiento de la calidad del aire. 8. Desarrollar herramientas de gestión de la contaminación atmosférica (modelamiento, sistemas de información geográfica SIG de distribución de la contaminación y exposición sobre asentamientos humanos. 9. Determinar la necesidad del control de la contaminación en los niveles actuales y futuros de calidad del aire. 10. Verificar la efectividad de las medidas de control. 11. Validar los resultados de los inventarios de emisiones (catastro de fuentes emisoras) y modelos predictivos de la calidad del aire. 12. 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.
  • 15. 3.6 Marco Legal en Materia de Contaminación del Aire. Investigar y entregar el reporte para comentar en Clase…………