Reporte de quimica

¿QUÉ ES LA CONTAMINACIÓN?

La contaminación es la alteración nociva del estado natural de un medio como
consecuencia de la introducción de un agente totalmente ajeno a ese medio
(contaminante), causando inestabilidad, desorden, daño o malestar en
un ecosistema, en el medio físico o en un ser vivo.1 El contaminante puede ser
unasustancia química, energía (comosonido, calor, o luz), o incluso genes.

¿QUÉ ES LA ATMOSFERA?

De forma general podemos considerar que la atmósfera es una mezcla de gases
muy estables, ya que la proporción en la que se encuentran es prácticamente
homogénea, sobre todo en las proximidades de la superficie terrestre (hasta 80 km
de altura),debido a los procesos de mezcla que en ella se dan. A partir de los 80
kilómetros la composición se hace más variable

Estos gases se encuentran retenidos cerca de la superficie terrestre debido a la
fuerza de la gravedad. A medida que aumenta la altura, la densidad de la
atmósfera disminuye con rapidez, así en los 5,5 kilómetros más cercanos a la
superficie se encuentra la mitad de la masa total y en los primeros 20 kilómetros
de altura está el 95% de toda la masa atmosférica. La atmósfera está compuesta
principalmente de Nitrógeno (78,08%) y Oxígeno (20,95%), estos gases suponen
el 99% del volumen total.

Junto a éstos, existen otros gases en menor cantidad como el Argón (0.93 %) y el
Dióxido de carbono (0.035%). Los demás componentes están en tan pequeña
proporción que se les suele llamar componentes traza, presentes en cantidades
inferiores al 0,00001%.

Tabla1. Composición química de la Existen una serie de sustancias en
atmósfera la atmósfera, las cuales si
Volumen %(aire sobrepasan ciertas
Gases concentraciones, pueden originar
seco)
efectos no deseados, son los
Nitrógeno(N2) 78,08 llamados contaminantes
atmosféricos.
Oxigeno(O2) 20,95 En consecuencia, las emisiones
Argón(Ar) 0,93 de éstas, producidas por el
hombre, deber ser controladas,
Vapor de Agua(H2O) 1-3 para evitar que su concentración
Dióxido de carbono total alcance niveles que puedan
0,035 ser considerados nocivos para los
(CO2)
seres vivos o bienes materiales.

¿QUÉ ES LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE?

Cuando un agente altera la composición normal de la atmosfera

¿QUÉ ES UN CONTAMINANTE?

Cualquier factor cuya presencia en un determinado ambiente y circunstancia, constituyan o
desencadenen contaminación. Es la sustancia, o forma de energía que normalmente no está
presente en el medio ambiente , al menos en los niveles que se encuentran confrecuencia y
que aparentemente no causan efectos nocivos, Si la concentración se incrementa con el
tiempo puede producir efectos nocivos.

¿CUALES SON LAS PRINCIPALES FUENTES DE LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE?

Monóxido de Carbono (CO): Es un gas inodoro e incoloro. Cuando se lo inhala, sus
moléculas ingresan al torrente sanguíneo, donde inhiben la distribución del oxígeno. En
bajas concentraciones produce mareos, jaqueca y fatiga, mientras que en
concentraciones mayores puede ser fatal.
El monóxido de carbono se produce como consecuencia de la combustión incompleta
de combustibles a base de carbono, tales como la gasolina, el petróleo y la leña, y de la
de productos naturales y sintéticos, como por ejemplo el humo de cigarrillos. Se lo
halla en altas concentraciones en lugares cerrados, como por ejemplo garajes y túneles
con mal ventilados, e incluso en caminos de tránsito congestionado.
Dióxido de Carbono (CO2): Es el principal gas causante del efecto invernadero. Se
origina a partir de la combustión de carbón, petróleo y gas natural. En estado líquido o
sólido produce quemaduras, congelación de tejidos y ceguera. La inhalación es tóxica si
se encuentra en altas concentraciones, pudiendo causar incremento del ritmo
respiratorio, desvanecimiento e incluso la muerte.
Clorofluorcarbonos (CFC): Son substancias químicas que se utilizan en gran cantidad
en la industria, en sistemas de refrigeración y aire acondicionado y en la elaboración de
bienes de consumo. Cuando son liberados a la atmósfera, ascienden hasta la
estratosfera. Una vez allí, los CFC producen reacciones químicas que dan lugar a la
reducción de la capa de ozono que protege la superficie de la Tierra de los rayos
solares. La reducción de las emisiones de CFC y la suspensión de la producción de
productos químicos que destruyen la capa de ozono constituyen pasos
fundamentales para la preservación de la estratosfera.
Plomo: Es un metal de alta toxicidad que ocasiona una diversidad de trastornos,
especialmente en niños pequeños. Puede afectar el sistema nervioso y
causar problemas digestivos. Ciertos productos químicos que contienen plomo son
cancerígenos. El plomo también ocasiona daños a la fauna y flora silvestres.
El contenido de plomo de la gasolina se ha ido eliminando gradualmente, lo que ha
reducido considerablemente la contaminación del aire. Sin embargo, la inhalación e
ingestión de plomo puede tener lugar a partir de otras fuentes, tales como la pintura
para paredes y automóviles, los procesos de fundición, la fabricación de baterías de

plomo, los señuelos de pesca, ciertas partes de las balas, algunos artículos de
cerámica, las persianas venecianas, las cañerías de agua y algunas tinturas para el
cabello.
Ozono (O3): Este gas es una variedad de oxígeno, que, a diferencia de éste,
contiene tres átomos de oxígeno en lugar de dos. El ozono de las capas superiores de
la atmósfera, donde se forma de manera espontánea, constituye la llamada “capa de
ozono”, la cual protege la tierra de la acción de los rayos ultravioletas. Sin embargo, a
nivel del suelo, el ozono es un contaminante de alta toxicidad que afecta la salud, el
medio ambiente, los cultivos y una amplia diversidad de materiales naturales y
sintéticos. El ozono produce irritación del tracto respiratorio, dolor en el pecho, tos
persistente, incapacidad de respirar profundamente y un aumento de la propensión a
contraer infecciones pulmonares. A nivel de medio ambiente, es perjudicial para los
árboles y reduce la visibilidad.
El ozono que se halla a nivel del suelo proviene de la descomposición (oxidación) de los
compuestos orgánicos volátiles de los solventes, de las reacciones entre substancias
químicas resultantes de la combustión del carbón, gasolina y otros combustibles y de
las substancias componentes de las pinturas y spray para el cabello. La oxidación se
produce rápidamente a alta temperatura ambiente. Los vehículos y la industria
constituyen las principales fuentes del ozono a nivel del suelo.
Oxido de nitrógeno (NOx): Proviene de la combustión de la gasolina, el carbón y otros
combustibles. Es uno de los principales causas del smog y la lluvia ácida. El primero se
produce por la reacción de los óxidos de nitrógeno con compuestos orgánicos volátiles.
En altas concentraciones, el smog puede producir dificultades respiratorias en las
personas asmáticas, accesos de tos en los niños y trastornos en general del sistema
respiratorio. La lluvia ácida afecta la vegetación y altera la composición química del
agua de los lagos y ríos, haciéndola potencialmente inhabitable para las bacterias,
excepto para aquellas que tienen tolerancia a los ácidos.
Partículas: En esta categoría se incluye todo tipo de materia sólida en suspensión en
forma de humo, polvo y vapores. Además, de reducir la visibilidad y la cubierta del
suelo, la inhalación de estas partículas microscópicas, que se alojan en el tejido
pulmonar, es causante de diversas enfermedades respiratorias. Las partículas en
suspensión también son las principales causantes de la neblina, la cual reduce la
visibilidad.
Las partículas de la atmósfera provienen de diversos orígenes, entre los cuales
podemos mencionar la combustión de diesel en camiones y autobuses, los
combustibles fósiles, la mezcla y aplicación de fertilizantes y agroquímicos, la
construcción de caminos, la fabricación de acero, la actividad minera, la quema de
rastrojos y malezas y las chimeneas de hogar y estufas a leña.
Dióxido de azufre (SO2): Es un gas inodoro cuando se halla en bajas concentraciones,
pero en alta concentración despide un olor muy fuerte. Se produce por la combustión de
carbón, especialmente en usinas térmicas. También proviene de ciertos procesos
industriales, tales como la fabricación de papel y la fundición de metales. Al igual que
los óxidos de nitrógeno, el dióxido de azufre es uno de los principales causantes del
smog y la lluvia ácida. Está estrechamente relacionado con el ácido sulfúrico, que es un
ácido fuerte. Puede causar daños en la vegetación y en los metales y ocasionar
trastornos pulmonares permanentes y problemas respiratorios

Compuestos orgánicos volátiles (VOC): Son substancias químicas orgánicas. Todos
los compuestos orgánicos contienen carbono y constituyen los componentes básicos de
la materia viviente y de todo derivado de la misma. Muchos de los compuestos
orgánicos que utilizamos no se hallan en la naturaleza, sino que se obtienen
sintéticamente. Los compuestos químicos volátiles emiten vapores con gran facilidad.
La emanación de vapores de compuestos líquidos se produce rápidamente a
temperatura ambiente.
Los VOC incluyen la gasolina, compuestos industriales como el benceno,
solventes como el tolueno, xileno y percloroetileno (el solvente que más se utiliza para
la limpieza en seco). Los VOC emanan de la combustión de gasolina, leña, carbón y
gas natural, y de solventes, pinturas, colas y otros productos que se utilizan en el hogar
o en la industria. Las emanaciones de los vehículos constituyen una importante fuente
de VOC. Muchos compuestos orgánicos volátiles son peligrosos contaminantes del aire.
Por ejemplo, el benceno tiene efectos cancerígenos.

¿QUÉ ES EL EFECTO INVERNADERO?

Se denomina efecto invernadero al fenómeno por el cual determinados gases, que
son componentes de la atmósfera planetaria, retienen parte de la energía que el suelo
emite por haber sido calentado por la radiación solar. Afecta a todos los cuerpos
planetarios dotados de atmósfera. De acuerdo con la mayoría de la comunidad
científica, el efecto invernadero se está viendo acentuado en la Tierra por la emisión de
ciertos gases, como el dióxido de carbono y el metano, debido a la actividad humana.

Este fenómeno evita que la energía solar recibida constantemente por la Tierra vuelva
inmediatamente al espacio, produciendo a escala mundial un efecto similar al
observado en un invernadero.

En la atmósfera el mantenimiento del equilibrio entre la recepción de la radiación solar y la
emisión de radiación infrarroja devuelve al espacio la misma energía que recibe del Sol. Esta
acción de equilibrio se llama balance energético de la Tierra y permite mantener la
temperatura en un estrecho margen que posibilita la vida

En un período suficientemente largo el sistema climático debe estar en equilibrio, la
radiación solar entrante en la atmósfera está compensada por la radiación saliente.
Pues si la radiación entrante fuese mayor que la radiación saliente se produciría un
calentamiento y lo contrario produciría un enfriamiento.Por tanto, en equilibrio, la
cantidad de radiación solar entrante en la atmósfera debe ser igual a la radiación solar
reflejada saliente más la radiación infrarroja térmica saliente. Toda alteración de este
balance de radiación, ya sea por causas naturales u originado por el hombre
(antropógeno), es un forzamiento radiativo y supone un cambio de clima y del tiempo
asociado.

Los denominados gases de efecto invernadero o gases invernadero, responsables del
efecto descrito, son:

Vapor de agua (H2O)
Dióxido de carbono (CO2)
Metano (CH4)
Óxidos de nitrógeno (N2O)
Ozono (O3)
Clorofluorocarbonos (CFC)

Si bien todos ellos (salvo los CFC) son naturales, en tanto que ya existían en la
atmósfera antes de la aparición del hombre, desde la Revolución industrial y debido
principalmente al uso intensivo de los combustibles fósiles en las actividades
industriales y el transporte, se han producido sensibles incrementos en las cantidades
de óxido de nitrógeno y dióxido de carbono emitidas a la atmósfera, con el agravante de
que otras actividades humanas, como la deforestación, han limitado la capacidad
regenerativa de la atmósfera para eliminar el dióxido de carbono, principal responsable
del efecto invernadero.

¿QUÉ ES EL CALENTAMIENTO GLOBAL?

EL CALENTAMIENTO GLOBAL

Desde fines del siglo XIX, los científicos han observado un aumento gradual en la
temperatura promedio de la superficiedel planeta. Este aumento se estima que ha sido
de entre 0.5ºF y 1.0ºF. Los diez años más calientes del siglo XX ocurrieron entre 1985
y 2000, siendo 1998 el año más caliente del que se tenga datos.
El calentamiento global por lo tanto es el aumento de temperatura que se da en la tierra
causado por el efecto invernadero, que debido a los gases contaminantes ha alterado
su funcionamiento correcto.

CAUSAS DEL CALENTAMIENTO GLOBAL
Gracias a la presencia en la atmósfera de CO2 y de otros gases responsables del
efecto invernadero, parte de la radiación solar que llega hasta la Tierra es retenida en la
atmósfera.
Como resultado de esta retención de calor, la temperatura promedio sobre la superficie
de la Tierra
alcanza unos 60ºF, lo que es propicio para el desarrollo de la vida en el planeta. No
obstante, como consecuencia de la quema de combustibles fósiles y de otras
actividades humanas asociadas al proceso de industrialización, la concentración de
estos gases en la atmósfera ha aumentado de forma considerable en los últimos años.
Esto ha ocasionado que la atmósfera retenga más calor de lo debido, y es la causa de
lo que hoy conocemos como el calentamiento o cambio climático global.

CONSECUENCIAS DEL CALENTAMIENTO GLOBALLas consecuencias del cambio
climático provocado por las emisiones de GEI se estudian en modelos de proyecciones
realizados por varios institutos meteorológicos. Algunas de las consecuencias
recopiladas por el IPCC son las siguientes

En los próximos veinte años las proyecciones señalan un calentamiento de 0,2 °C por
decenio.
Las proyecciones muestran la contracción de la superficie de hielos y de nieve. En
algunas proyecciones los hielos de la región ártica prácticamente desaparecerán a
finales del presente siglo. Esta contracción del manto de hielo producirá un aumento del
nivel del mar de hasta 4–6 m.
Habrá impactos en los ecosistemas de tundra, bosques boreales y regiones
montañosas por su sensibilidad al incremento de temperatura; en los ecosistemas de
tipo Mediterráneo por la disminución de lluvias; en aquellos bosques pluviales tropicales
donde se reduzca la precipitación; en los ecosistemas costeros como manglares y
marismas por diversos factores.
Disminuirán los recursos hídricos de regiones secas de latitudes medias y en los
trópicos secos debido a las menores precipitaciones de lluvia y la disminución de la
evapotranspiración, y también en áreas surtidas por la nieve y el deshielo.
Se verá afectada la agricultura en latitudes medias, debido a la disminución de agua.
La emisión de carbono antropógeno desde 1750 está acidificando el océano, cuyo pH
ha disminuido 0,1. Las proyecciones estiman una reducción del pH del océano entre
0,14 y 0,35 en este siglo. Esta acidificación progresiva de los océanos tendrá efectos
negativos sobre los organismos marinos que producen caparazón.

¿QUÉ ES LA INVERSIÓN TÉRMICA Y CUALES SON SUS CONSECUENCIAS?

¿Normalmente, el aire de las capas bajas es más caliente que el de las superiores, lo
cual le lleva a ascender hasta enfriarse. Ello permite una continua circulación
atmosférica en sentido vertical que renueva el aire de las diferentes capas. La inversión
térmica es un fenómeno meteorológico que se da en las capas bajas de la atmósfera
terrestre. Consiste en el aumento de la temperatura con respecto a la altitud en una
capa de la atmósfera.

La temperatura del aire disminuye con la
altura, de tal manera que en una
atmósfera normal hay una disminución de
0.64 a 1 ºC cada 100 metros en la zona
más próxima a la superficie de la tierra,
llamada tropósfera; por encima de ella la
temperatura disminuye mas rápidamente.
Ver figura 1.

Pues bien, cuando hay inversión térmica
ocurre lo contrario,la temperatura del aire
aumenta según ascendemos (disminuye
según descendemos). Esto ocurre
figura 1 especialmente en invierno.

En las noches despejadas el suelo se enfría rápidamente y por consiguiente
pierde calor por radiación, a su vez enfría el aire que entra en contacto con él
haciendolo más frío que el que está en las capas superiores cercanas a él, lo cual
ocasiona que se genere una temperatura positiva con respecto a la altitud. Esto
provoca que la capa de aire caliente quede atrapada entre las 2 capas de aire frío
sin poder circular, ya que la presencia de la capa de aire frío cerca del suelo le da
gran estabilidad. Este aire frío pesa más, no puede ascender y no se mezcla.

Cuando existen condiciones de
inversión térmica y se emiten
contaminantes al aire se acumulan
(aumenta su concentración),
debido a que los fenómenos de
transporte y difusión de los
contaminantes ocurren demasiado
lentos y permanecen retenidos, en
esos momentos la circulación figura 2
atmosférica queda paralizada, con
lo que no se renueva el aire de las
capas bajas provocando una
contaminación atmosférica de
consecuencias graves para la
salud de los seres vivos. Ver figura
2.

Generalmente, la inversión térmica se termina
(rompe) cuando se calienta el suelo con lo cual
restablece la circulación normal en la
tropósfera. Ver figura 3.

figura 3

El fenómeno climatológico se presenta
normalmente en las mañanas frías sobre los
valles de escasa circulación de aire en todos
los ecosistemas terrestres o por la entrada de
frentes fríos a la región

¿QUÉ ES LA CAPA DE OZONO Y SU IMPORTANCIA?

Se denomina capa de ozono, a la zona de la estratosfera terrestre que contiene una
concentración relativamente alta de ozono. Esta capa, que se extiende
aproximadamente de los 15 km a los 40 km de altitud, reúne el 90% del ozono presente
en la atmósfera y absorbe del 97% al 99% de la radiación ultravioleta de alta frecuencia.
El ozono es la forma alotrópica del oxígeno, que sólo es estable en determinadas
condiciones de presión y temperatura. Es un gas compuesto por tres átomos de
oxígeno ( ).
La concentración de ozono es mayor entre los 15 y 40 km, con un valor de 2-8
partículas por millón, en la zona conocida como capa de ozono. Si todo ese ozono
fuese comprimido a la presión del aire al nivel del mar, esta capa tendría solo 3 mm de
espesor.
El ozono actúa como filtro, o escudo protector, de las radiaciones nocivas, y de alta
energía, que llegan a la Tierra permitiendo que pasen otras como la ultravioleta de onda
larga, que de esta forma llega a la superficie. Esta radiación ultravioleta es la que
permite la vida en el planeta, ya que es la que permite que se realice la fotosíntesis del
reino vegetal, que se encuentra en la base de la pirámide trófica.

Componentes que dañan la capa de ozono

Contaminantes primarios: o emitidos directamente por la fuente, como aerosoles,
óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno, hidrocarburos, monóxido de carbono y otros
menos frecuentes como halógenos y sus derivados (Cl2, HF, HCl, haluros,...), arsénico
y sus derivados, ciertos componentes orgánicos, metales pesados como Pb, Hg, Cu,
Zn, etc. y partículas minerales (asbesto y amianto).

Contaminantes secundarios: se forman por reacción de los primarios con los
componentes naturales de la atmósfera, existiendo una gran familia de sustancias
producidas por reacciones fotoquímicas. Comprende al ozono, aldehídos, cetonas,
ácidos, peróxido de hidrógeno, nitrato de peroxiacetilo, radicales libres y otras de
diverso origen como sulfatos (del SOx) y nitratos (del NOx), la contaminación radiactiva
a partir de radiaciones ionizantes o la contaminación sonora a expensas del ruido.

¿QUÉ ES LA LLUVIA ACIDA Y QUE CONSECUENCIAS TIENE?

De una manera natural, el bióxido de carbono, al disolverse en el agua de la atmósfera,
produce una solución ligeramente ácida que disuelve con facilidad algunos minerales.
Sin embargo, esta acidez natural de la lluvia es muy baja en relación con la que le
imparten actualmente los ácidos fuertes como el sulfúrico y el nítrico, sobre todo a la
lluvia que se origina cerca de las zonas muy industrializadas como las del norte
de Europa y el noreste de los estados unidos.
Se cree que estos ácidos se forman a partir de los contaminantes primarios como el
bióxido de azufre y los óxidos de nitrógeno por las siguientes reacciones:

La oxidación adicional de los óxidos de azufre (1) y de nitrógeno (2) puede ser
catalizada por los contaminantes atmosféricos (3), incluyendo las partículas sólidas y
por la luz solar. Una vez formados los óxidos SO3 y NO2, reaccionan con facilidad con
la humedad atmosférica para formar los ácidos sulfúrico (4) y nítrico (5)
respectivamente. Estos permanecen disociados en la atmósfera y le imparten
características ácidas y, eventualmente, se precipitan con la neblina, la lluvia o la nieve,
las que, por lo tanto, tendrán mayor acidez en las áreas que reciben continuamente
dichos óxidos que en las que no están alteradas. Por ejemplo,
existen pruebas circunstanciales de que las termoeléctricas en especial las que utilizan
combustible rico en azufre, están muy relacionadas con la producción de lluvia ácida.
Como consecuencia del arrastre de diversas sustancias, componentes naturales del
aire, partículas sólidas, y debido fundamentalmente a la disolución del dióxido de
carbono en el agua de lluvia, ésta tiene una ligera acidez que oscila entre valores de
5,5-5,7 unidades de pH.
Se ha medido el grado de acidez del agua de lluvia en zonas donde existía una elevada
concentración de ciertos contaminantes y se ha visto que su pH es mucho más bajo de
lo normal, de hecho algunas lluvias llegan a tener pH del orden de 4,2-4,3, lo que indica
un grado de acidez muy alto, esto es lo que conocemos con el nombre de "lluvia ácida",
denominación con la que se designa cualquier agua de lluvia de pH inferior al natural de
5,5.
Azufre como contaminante
Los óxidos de azufre y nitrógeno son las principales causas de la acidificación tanto del
suelo como de las aguas.
Los compuestos de azufre son responsables de dos tercios del total de la lluvia ácida y
los compuestos de nitrógeno no producen acidificación si los mismos son absorbidos
por las plantas.

ANEXO:

BIBLIOGRAFIA:

http://www.cma.gva.es/web/indice.aspx?nodo=4556&idioma=C

http://ciencia.glosario.net/medio-ambiente/contaminante-10284.html

http://www.envtox.ucdavis.edu/CEHS/TOXINS/SPANISH/airpollution.htm

http://www.alianzageografica.org/leccioncalentglobal.pdf

http://www.nl.gob.mx/?P=med_amb_mej_amb_sima_invterm

http://www.elsiglodedurango.com.mx/noticia/19396.que-es-una-inversion-termica.html

http://www.monografias.com/trabajos5/lluac/lluac.shtml

Ciencias Naturales III (con enfoque en química)
El efecto invernadero pp120-124
Calentamiento global pp124-126
Trillas, edición IV, 2007.

Gran Enciclopedia Visual Educativa
Capa de ozono pp 345-346

Diccionario de Términos científicos
“Contamintante” pp 241

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