la atmosfera y la humanidad ctm un 4

La atmósfera y la La atmósfera y la humanidadhumanidad

La contaminación La contaminación atmosféricaatmosférica

2

Esta presentación se ha elaborado, en proporción variable, a partir de material propio, de mi alumnado, actual o pasado, y de otras presentaciones descargadas de la red. Gracias por su colaboración, a veces desconocida. El uso de esta información es puramente educativo. .Vidal Báñez Muñoz

La contaminación en la La contaminación en la atmósferaatmósfera

Según la ley de Protección del Ambiente Atmosférico, la contaminación atmosférica se define como:

“La presencia en el aire de materias o energías que impliquen riesgo, daño o molestia para las personas y bienes de cualquier naturaleza”

La contaminación atmosférica es un proceso que se ha agravado últimamente, pero no es nuevo:

• En el siglo XIII, en Londres, la población comenzó a quejarse de la excesiva cantidad de polvo de carbón y de hollín en el aire. Se llegó a prohibir el uso del carbón de piedra.

• En Talavera en 1600 se impusieron una serie de medidas para evitar la contaminación de los hornos de cerámica.

• En Río tinto (Huelva) en 1888 se da, quizás, la 1ª manifestación que pide, entre otras cosas, mejor calidad del aire y fin a los humos tóxicos de la mina

A partir de la revolución industrial, los episodios de contaminación son más numerosos. Los más más famosos de este siglo sucedieron en Meuse Valley, Bélgica; Donora, Pensilvania; y Londres, Inglaterra.

La peor contaminación ocurrió en Londres, cuando una densa nube de aire contaminado (combinación de humo y niebla) se formó sobre la ciudad en diciembre de 1952, y permaneció hasta marzo de 1953. En sólo una semana (entre el 5 y el 9 de diciembre) fallecieron más de 4 000 personas, y más de 8000 personas fallecieron a lo largo de seis meses.

"No había cuerpos en las calles (...) pero las empresas fúnebres se quedaron sin ataúdes y las florerías sin flores", dijo el doctor Robert Waller, que trabajaba en el hospital St. Batholomew's. El fenómeno se extendió durante cuatro días.El smog se introdujo en todas partes, la ópera La Traviata fue interrumpida en el primer acto en el teatro Sadler's Wells, se caminaba a ciegas por los pasillos de los hospitales y las escuelas cerraron las aulas.

También se vio afectado el servicio de trenes, en tanto fueron cerrados los aeropuertos. El actual alcalde de la ciudad, Ken Livingstone, recordó la "buena noticia" de que no tenía que acudir a clases. "La neblina era tan gruesa que se recomendó a los mayores que no se arriesgaran a perder los niños", agregó. "Mis padres salían a la calle con el rostro cubierto por un pañuelo".

Tras los sucesos de 1952, el gobierno alentó la eliminación del carbón como combustible para la calefacción. Actualmente, el aire de Londres es controlado en forma permanente gracias a 80 estaciones de monitoreo repartidas por la capital.

Los expertos aseguran que la lucha hoy es contra las emisiones de los automóviles.

Fuente: BBC Diciembre 6, 2002

Fuentes de contaminaciónFuentes de contaminaciónLos contaminantes presentes en la atmósfera proceden de dos tipos de fuentes emisoras bien diferenciadas: las naturales y las antropogénicas. En el primer caso la presencia de contaminantes se debe a causas naturales, mientras que en el segundo tiene su origen en las actividades humanas.

Fuentes de contaminación Fuentes de contaminación naturalnatural

Se deben a procesos geológicos, biológicos, de la hidrosfera o atmosféricos.

Geológicos: Erupciones volcánicas (SO2, CO2, H2S, cenizas….)

Emisiones de gases del suelo CH4, NO, …


Biológicos:

Respiración seres vivos

FermentacionesIncendios forestalesPolinización vegetal


Atmosféricas: Descargas eléctricas en las tormentas que

liberan óxidos de nitrógeno

Hidrosfera: Liberación de gases en los océanos CO, CO2,

CH4

Contaminantes Naturales del AireContaminantes Naturales del Aire

FuenteFuente ContaminantesContaminantes

VolcanesVolcanes Óxidos de azufre, partículasÓxidos de azufre, partículas

Fuegos forestalesFuegos forestales Monóxido de carbono, dióxido de carbono, Monóxido de carbono, dióxido de carbono, óxidos de nitrógeno, partículasóxidos de nitrógeno, partículas

VendavalesVendavales PolvoPolvo

Plantas (vivas)Plantas (vivas) Hidrocarburos, polenHidrocarburos, polen

Plantas (en Plantas (en descomposición)descomposición)

Metano, sulfuro de hidrógenoMetano, sulfuro de hidrógeno

SueloSuelo Virus, polvoVirus, polvo

MarMar Partículas de salPartículas de sal

Fuentes artificiales o Fuentes artificiales o antropogénicasantropogénicas

Procede de las distintas actividades humanas. Destaca especialmente la combustión de combustibles fósiles y sus derivados, bien en la industria como en centrales térmicas o siderometalúrgicas, en el transporte o en el uso doméstico.

Otras fuentes antrópicas son debidas a las actividades agrícolas y ganaderas, como la quema de bosques para aumentar el suelo agrícola, la quema de rastrojos, la emisión de gases por los fertilizantes (N2), por el ganado (CH4 producido en el tubo digestivo). Una fuente de emisión que está creciendo es la incineración de residuos sólidos, esta práctica si no se realiza de manera adecuada puede producir emisiones de N2, CO2, NO, SO3, dioxinas, etc.

Incineración de residuos

Siderurgia

Tráfico

Quema de rastrojos

Refinerías de petróleo

Agricultura y ganadería

Focos de emisión

Contaminante Antropogénicos%

Naturales%

Aerosoles 11.3 88.7

SOx 42.9 57.1

CO 9.4 90.6

NO 11.3 88.7

HC 15.5 84.5

El conjunto de contaminantes generados en estos procesos tiene menor volumen que los contaminantes naturales, pero los efectos producidos son perores en el caso de los contaminantes artificiales debido a su mayor reactividad y/o su mayor localización.

El tiempo que un contaminante permanece en la atmósfera se llama tiempo de residencia y depende del tipo de contaminante y de las condiciones atmosféricas (lluvia, viento, inversiones térmicas…)

Tiempo de

residencia

Gases: Depende de su capacidad reactiva

Partículas: Depende de su tamaño

Unidades de medida

Gases: ppm, ppb, cm3/m3

Partículas: μg/m3 o mg/m3

La cantidad máxima de contaminación está regulada por la legislación ambiental de cada pías, que establece unas concentraciones de referencia por encima de las cuales se considera que existe contaminación atmosférica y hay que tomar las medidas adecuadas.

ContaminanteContaminante Período de referenciaPeríodo de referencia Valor límiteValor límite ObservacionesObservaciones

Partículas (PMPartículas (PM1010))

AnualAnual 30 µg/m30 µg/m33

24 horas24 horas 50 µg/m50 µg/m33Se podrá sobrepasar Se podrá sobrepasar

25 días al año25 días al año

Dióxido de azufreDióxido de azufre

1 hora1 hora 350 µg/m350 µg/m33Se podrá sobrepasar Se podrá sobrepasar

24 horas al año.24 horas al año.

24 horas24 horas 125 µg/m125 µg/m33Se podrá sobrepasar 3 Se podrá sobrepasar 3

días al añodías al año

Dióxido de nitrógeno Dióxido de nitrógeno 1 hora1 hora 200 µg/m200 µg/m33

Se podrá sobrepasar 8 Se podrá sobrepasar 8 horas al añohoras al año

AnualAnual 40 µg/m40 µg/m33

PlomoPlomo AnualAnual 0.5 µg/m0.5 µg/m33

Tipos de contaminantesTipos de contaminantes

Se pueden hacer distintas clasificaciones:

Radiaciones ionizadasRadiaciones no

ionizadasContaminación sonora

Gases OloresSustancias

químicas

Formas de energía.

Según la naturaleza

del contaminante

:

Partículas

Tipos de contaminantesTipos de contaminantes

Inocuos

NocivosSegún la Toxicidad del

contaminante:

Son los contaminantes primarios mas la

radiación solar o el vapor de agua

Secundarios

Primarios

Según la Procedencia del contaminante:

Contaminantes primariosContaminantes primariosProceden directamente de la fuente de emisión y se encuentran tal y como fueron emitidos.Sus fuentes son perfectamente identificables y en conjunto supone el 90% de los contaminantes del aire.

Óxidos de carbonoÓxidos de carbono

► No deberíamos considerarlo una sustancia que contamina, pero se dan dos No deberíamos considerarlo una sustancia que contamina, pero se dan dos circunstancias que lo hacen un contaminante de gran importancia en la circunstancias que lo hacen un contaminante de gran importancia en la actualidad: actualidad:

► Es un gas que retiene rayos infrarrojos y produce el efecto invernadero; y Es un gas que retiene rayos infrarrojos y produce el efecto invernadero; y ► Su concentración está aumentando en los últimos decenios por la quema de Su concentración está aumentando en los últimos decenios por la quema de

los combustibles fósiles y de grandes extensiones de bosqueslos combustibles fósiles y de grandes extensiones de bosques

CO2

VAMOS CON LOS PRIMARIOS, RECORDEMOS, DEBEMOS TENER CLARO SU ORIGEN Y SUS

EFECTOS

► Alrededor del 90% del que existe en la atmósfera se forma de Alrededor del 90% del que existe en la atmósfera se forma de manera natural, en la oxidación de metano (CHmanera natural, en la oxidación de metano (CH44) por reacciones ) por reacciones

fotoquímicas. Se va eliminando por su oxidación a COfotoquímicas. Se va eliminando por su oxidación a CO22. . Y es muy Y es muy

tóxicotóxico► La actividad humana lo genera en grandes cantidades siendo, La actividad humana lo genera en grandes cantidades siendo,

después del COdespués del CO22, el contaminante emitido en mayor cantidad a la , el contaminante emitido en mayor cantidad a la

atmósfera por causas no naturales. Procede, principalmente, de atmósfera por causas no naturales. Procede, principalmente, de la combustión incompleta de la gasolina y el gasoil en los la combustión incompleta de la gasolina y el gasoil en los motores de los vehículos.motores de los vehículos.

CO

► Procede fundamentalmente de emisiones naturales: procesos Procede fundamentalmente de emisiones naturales: procesos microbiológicos en el suelo y en los océanos, microbiológicos en el suelo y en los océanos, desnitrificación,que la actividad humana puede ayudar, desnitrificación,que la actividad humana puede ayudar, volcanes y tormentas electricas. Menos de actividades volcanes y tormentas electricas. Menos de actividades agrícolas y ganaderas (alrededor del 10% del total). agrícolas y ganaderas (alrededor del 10% del total).

► Las actividades humanas que los producen son, Las actividades humanas que los producen son, principalmente, las combustiones realizadas a altas principalmente, las combustiones realizadas a altas temperaturas. Más de la mitad de los gases de este grupo temperaturas. Más de la mitad de los gases de este grupo emitidos en España proceden del emitidos en España proceden del transporte. .

► Muy Muy importantes enimportantes en la formación del smog fotoquímico, del la formación del smog fotoquímico, del nitrato de peroxiacetilo (PAN) e influye en las reacciones de nitrato de peroxiacetilo (PAN) e influye en las reacciones de formación y destrucción del ozono, tanto troposférico como formación y destrucción del ozono, tanto troposférico como estratosférico, así como en el fenómeno de la lluvia ácida. En estratosférico, así como en el fenómeno de la lluvia ácida. En concentraciones altas produce daños a la salud y a las plantas concentraciones altas produce daños a la salud y a las plantas y corroe tejidos y materiales diversos. y corroe tejidos y materiales diversos.

► El NEl N2O también tiene efecto invernadero.O también tiene efecto invernadero.

Óxidos de nitrógeno NOx NN2OO

SOx H2S

Incluyen el dióxido de azufre (SO2) el trióxido de azufre (SO3) y el

sulfuro de Hidrogeno.

Emitidos por volcanes. Y por combustión de combustibles fósiles

Su vida media en la atmósfera es corta, de unos 2 a 4 días. Casi la mitad vuelve a depositarse en la superficie de forma húmeda o seco y el resto se convierte en iones sulfato por fotooxidación (SO4

2-). Responsable del smog sulfuroso, la lluvia ácida… y otros daños y efectos…

Compuestos de azufreCompuestos de azufre

¿PRINCIPAL FUENTE DE DIOXIDO DE AZUFRE?¿PRINCIPAL FUENTE DE DIOXIDO DE AZUFRE?¿EVOLUCIÓN DE LAS EMISIONES?¿EVOLUCIÓN DE LAS EMISIONES?

¿POSIBLES CAUSAS?¿POSIBLES CAUSAS?

Daños en hojas y árboles por la

lluvia ácida

27

Efectos del dióxido de azufre en la saludEfectos del dióxido de azufre en la salud

Concentración (ppm)Concentración (ppm) EfectosEfectos

1 – 61 – 6 Broncoconstricción.

3 – 53 – 5 Concentración mínima detectable por el olfato.

8 – 128 – 12 Irritación de la garganta.

2020 Irritación en los ojos y tos.

50 – 10050 – 100 Concentr. máxima para una exposición corta (30 min.)

400 – 500400 – 500 Puede ser mortal, incluso en una exposición breve.

Efectos de los óxidos de nitrógeno en la saludEfectos de los óxidos de nitrógeno en la salud

Concentración ppm (mg/l)Concentración ppm (mg/l) EfectoEfecto

1 – 3 1 – 3 Concentración mínima que se detecta por el olfato.

33 Irritación de nariz, garganta y ojos

2525 Congestión y enfermedades pulmonares

100 – 1000100 – 1000 Puede ser mortal, incluso tras una exposición breve.

28Efectos de la contaminación

atmosférica

En vuestro libro tenéis lo básico

Mas efectos…concentración Mas efectos…concentración (mg/m(mg/m33) ) yy efecto observado efecto observado

► 400 - 900400 - 900 Posible incremento de los trastornos respiratorios Posible incremento de los trastornos respiratorios (tos, irritación de la garganta y silbidos en el pecho) en (tos, irritación de la garganta y silbidos en el pecho) en personas con asma.personas con asma.

► 500 - 1700500 - 1700 Incremento de los trastornos respiratorios en Incremento de los trastornos respiratorios en personas con asma y posible agravamiento de las personas con personas con asma y posible agravamiento de las personas con enfermedades pulmonares y cardíacasenfermedades pulmonares y cardíacas

► 1700 - 23001700 - 2300 Incremento significativo de los trastornos Incremento significativo de los trastornos respiratorios en personas con asma y agravamiento de las respiratorios en personas con asma y agravamiento de las personas con enfermedades pulmonares y cardíacaspersonas con enfermedades pulmonares y cardíacas

► 2300 - 2900 2300 - 2900 Trastornos respiratorios severos en personas con Trastornos respiratorios severos en personas con asma y riesgo serio de agravamiento de las personas con asma y riesgo serio de agravamiento de las personas con enfermedades pulmonares y cardíacas.enfermedades pulmonares y cardíacas.

► > 2900> 2900 Cambios en la función pulmonar y trastornos Cambios en la función pulmonar y trastornos respiratorios en individuos sanos.respiratorios en individuos sanos.

Lesiones en las plantasLesiones en las plantas

► Lesiones visibles de las partes aéreas de la planta por acción directa. Lesiona las células epidérmicas Exposiciones agudas a altas concentraciones de dióxido de azufre pueden producir daños en forma de necrosis foliar y clorosis de la hoja

► El SO2 ingresa a las hojas a través de los estomas y, al afectar el mecanismo de apertura de los poros, perturba los aspectos fisiológicos y bioquímicos de la fotosíntesis, la respiración y la transpiración de las plantas.

► Lesiones indirectas, especialmente por acidificación del suelo (lesiones de la micorriza) y alteración del crecimiento.

► Las exposiciones crónicas a bajas dosis producen una disminución del crecimiento de la planta y un aumento de la senescencia

Daño en la piedraDaño en la piedra

► Costras de sulfinCostras de sulfin el ácido sulfuroso formado a el ácido sulfuroso formado a partir de la reacción del agua con el dióxido de partir de la reacción del agua con el dióxido de azufre se oxida bajo la presencia del oxígeno azufre se oxida bajo la presencia del oxígeno atmosférico, formándose ácido sulfúrico, que atmosférico, formándose ácido sulfúrico, que ataca especialmente a las rocas calizas. Se ataca especialmente a las rocas calizas. Se forma sulfato cálcico hidratado y tras evaporarse forma sulfato cálcico hidratado y tras evaporarse el agua se forma una costra de sulfín.el agua se forma una costra de sulfín.

► Estas agresiones se agravan en las zonas Estas agresiones se agravan en las zonas costeras donde el sulfato cálcico formado costeras donde el sulfato cálcico formado reacciona con el cloruro sódico del agua salada y reacciona con el cloruro sódico del agua salada y se forma sulfato se forma sulfato sódico, compuesto altamente sódico, compuesto altamente corrosivo corrosivo

► Estas agresiones se agravan en las zonas Estas agresiones se agravan en las zonas costeras donde el sulfato cálcico formado costeras donde el sulfato cálcico formado reacciona con el cloruro sódico del agua reacciona con el cloruro sódico del agua salada y se forma sulfato salada y se forma sulfato sódico, compuesto sódico, compuesto altamente corrosivo altamente corrosivo

Tanto vegetal es lo que tiene.

¡¿SOLUCIÓN?!¡¿SOLUCIÓN?!

Compuestos orgánicosCompuestos orgánicos

► El metano es un contaminante primario que se forma de manera El metano es un contaminante primario que se forma de manera natural por la acción de bacterias pero también colaboran las natural por la acción de bacterias pero también colaboran las explotaciones intensivas de ganadoexplotaciones intensivas de ganado. .

► ContribuyeContribuye al efecto invernadero y en menor medida a la al efecto invernadero y en menor medida a la formación de ozono.formación de ozono.

Metano (CH4)

Compuestos orgánicosCompuestos orgánicos

► En la atmósfera están presentes muchos hidrocarburos, principalmente procedentes de fenómenos naturales, pero mayoritariamente originados por actividades humanas, sobre todo las relacionadas con la extracción, el refino y el uso del petróleo y sus derivados, combustiones e industrias químicas

Otros hidrocarburos, COV, PCB, dioxinas y furanos

¿lo reconocéis?

Los compuestos orgánicos volátiles ( VOC o COV) se convierten fácilmente en vapores o gases. Junto con el carbono, contienen elementos como hidrógeno, oxígeno, flúor, cloro, bromo, azufre o nitrógeno.

Algunos ejemplos son naturales como el isopreno y Artificiales como benceno, tolueno, formaldehído, acetona

Sus efectos sobre la salud son variables. Algunos no parece que causen ningún daño, pero otros pueden causar irritación de ojos y garganta,

náuseas, dolor de cabeza, reacciones alérgicas, mareos, fatiga. A largo plazo pueden afectar a riñones, hígado, al sistema respiratorio, inmunitario

y sistema nervioso central También pueden ser carcinógenos p. ej. benceno,

►Algunos pueden acumularse en el suelo o a lo largo de cadenas troficas

►Otros intervienen de forma importante en las reacciones que originan el ozono troposférico y el "smog" fotoquímico.

¡ARGGG, ES EL PE CE…..

… el Policloruro de bifenilo, según el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) uno de los doce contaminantes más nocivos fabricados por el ser humano.

Actualmente su uso está prohibido en casi todo el mundo.

los PCB se usaron masivamente hasta mediados de la década de los 70 como aislantes para equipos eléctricos.

Son de lenta y difícil degradación, y buena parte de ellos, en determinadas condiciones, pueden permanecer durante siglos en el medio.

…BE, el PCB….

En EE. UU. y Canadá se ha estimado que el conjunto de población posterior a la difusión masiva de PCB ha podido nacer con entre un 5% y un 7% de disminución intelectual, sobre todo en lo que afecta a la memoria.

Se acumulan en los tejidos grasos animales, y en las personas ya nacidas les produce erupciones cutáneas, pero en el caso de las personas aún no nacidas afecta directamente al desarrollo del sistema nervioso y, como consecuencia, a la capacidad intelectual .

¿POR QUÉ ERA TAN OLVIDADIZA DORI?

► son compuestos químicos obtenidos a partir de procesos de son compuestos químicos obtenidos a partir de procesos de combustión que implican al cloro. Son estables químicamente, combustión que implican al cloro. Son estables químicamente, poco biodegradables y muy solubles en las grasas, tendiendo a poco biodegradables y muy solubles en las grasas, tendiendo a acumularse en suelos, sedimentos y tejidos orgánicos, acumularse en suelos, sedimentos y tejidos orgánicos, pudiendo penetrar en la cadena alimentaria. pudiendo penetrar en la cadena alimentaria.

► Posible efecto cancerígeno a largo plazo.Posible efecto cancerígeno a largo plazo.

Dioxinas

Las dioxinas y los furanos se producen principalmente de Las dioxinas y los furanos se producen principalmente de dos maneras:dos maneras:

+ En el proceso de fabricación de algunos pesticidas, + En el proceso de fabricación de algunos pesticidas, conservantes, desinfectantes o componentes del papel;conservantes, desinfectantes o componentes del papel;+ Cuando se queman a bajas temperaturas materiales + Cuando se queman a bajas temperaturas materiales como algunos productos químicos, gasolina con plomo, como algunos productos químicos, gasolina con plomo, plástico, papel o madera.plástico, papel o madera.

FURANOSe utiliza en la producción de lacas, como disolvente, en la síntesis de productos químicos para la agricultura (insecticidas) y productos farmacéuticos (antibacterianos, e incluso antitumoral) Pero es tóxico y puede ser carcinógeno.

Compuestos halogenadosCompuestos halogenados

Moléculas orgánicas Moléculas orgánicas formadas por átomos de formadas por átomos de Cl y F unidos a C. Por Cl y F unidos a C. Por ejemplo CCl3F (Freón-11) ejemplo CCl3F (Freón-11) o CCL2F2 (Freón-12). o CCL2F2 (Freón-12).

Se han utilizado mucho en Se han utilizado mucho en los esprays, frigoríficos, los esprays, frigoríficos, etc. etc.

Son los principales Son los principales responsables de la responsables de la destrucción de la capa destrucción de la capa de ozono. de ozono.

Clorofluorocarburos CFC’s

Producidos en erupciones volcánicas pero también por Producidos en erupciones volcánicas pero también por vehículos e industria. Gases estables y muy vehículos e industria. Gases estables y muy persistentes Clpersistentes Cl22, HCl, HF y los famosos…, HCl, HF y los famosos…

Daños compuestos Daños compuestos halogenadoshalogenados

►MucosasMucosas►BioacumulacionBioacumulacion

► En la atmósfera permanecen suspendidas substancias muy En la atmósfera permanecen suspendidas substancias muy distintas como partículas de polvo, polen, esporas, hollín distintas como partículas de polvo, polen, esporas, hollín (carbón), metales (plomo, cadmio) ya sea de origen natural o de (carbón), metales (plomo, cadmio) ya sea de origen natural o de actividades humanasactividades humanas

Partículas y aerosoles

• Se suele usar la palabra aerosol para referirse a los materiales muy pequeños, sólidos o líquidos.

• Partículas se suele llamar a los sólidos que forman parte del aerosol.• Se suele llamar polvo a la materia sólida de tamaño un poco mayor (de 20 micras o

más).

EN ESPAÑA, EL EN ESPAÑA, EL TRÁFICO RODADO TRÁFICO RODADO PROVOCA ENTRE UN PROVOCA ENTRE UN 40% Y UN 60% DE LA 40% Y UN 60% DE LA POLUCIÓN POR POLUCIÓN POR PARTÍCULAS EN PARTÍCULAS EN SUSPENSIÓNSUSPENSIÓN

LAS PARTÍCULAS FINAS, JUNTO CON EL OZONO TROPOSFÉRICO, SON RESPONSABLES DE LA MUERTE PREMATURA DE UNAS 370.000 PERSONAS EN LA UE CADA AÑO

► Según su tamaño pueden permanecer suspendidas en la atmósfera desde uno o dos días hasta varios días o semanas.

► Algunas de estas partículas son especialmente tóxicas para los humanos y, en la práctica, los principales riesgos para la salud humana por la contaminación del aire provienen de este tipo de polución, especialmente abundante en las ciudades

Partículas, más Partículas, más dañosdaños

►Fisiología Fisiología vegetalvegetal

►Corrosión Corrosión metalesmetales

►Los Los metales metales pesados pesados pueden pueden originar originar graves graves problemasproblemas

Contaminantes secundariosContaminantes secundariosSe generan a partir de los primarios al reaccionar entre sí o con la radiación solar o el vapor de agua.No provienen directamente de los focos emisores y poseen un gran poder oxidante. Son los responsables de la denominada contaminación fotoquímica.

Trióxido de azufre y ácido Trióxido de azufre y ácido sulfúricosulfúrico

Ácido nítricoÁcido nítrico

Trióxido de nitrógeno Trióxido de nitrógeno

PAN PAN ( sin Peter)( sin Peter)

Y falta uno, el ……Y falta uno, el ……

► ..no es el de la estratosfera. Es un importante contaminante ..no es el de la estratosfera. Es un importante contaminante secundario. Se forma por reacciones inducidas por la luz solar secundario. Se forma por reacciones inducidas por la luz solar en las que participan, principalmente, los óxidos de nitrógeno en las que participan, principalmente, los óxidos de nitrógeno y los hidrocarburos presentes en el aire (COV). Es el y los hidrocarburos presentes en el aire (COV). Es el componente más dañino del smog fotoquímico y causa daños componente más dañino del smog fotoquímico y causa daños importantes a la salud, cuando está en concentraciones altas, importantes a la salud, cuando está en concentraciones altas, irritación mucosas, agotamiento. En plantas frena el irritación mucosas, agotamiento. En plantas frena el crecimiento Altera otros materiales.crecimiento Altera otros materiales.

Ozono troposférico

•En España, como en otros países mediterráneos, durante el verano se dan condiciones meteorológicas favorables para la formación de ozono: altas temperaturas, cielos despejados, elevada insolación y vientos bajos,

Dispersión de los Dispersión de los contaminantescontaminantes

Hay que distinguir:

EMISIÓN: Cantidad de contaminantes que vierte un foco emisor en un periodo de tiempo determinado. Se mide a la salida del foco emisor.

INMISIÓN: Cantidad de contaminantes presentes en una atmosfera determinada, una vez transportados, difundidos, y mezclados en ella y a la que están expuestos los seres vivos y los materiales que se encuentran bajo su influencia

Emisiones

Inmisiones


Los contaminantes que se difunden en la parte baja de la troposfera presentan un ciclo de emisión-deposición que se puede resumir en tres etapas:

1. Mezcla de contaminantes. Una vez emitidos los compuestos químicos (contaminantes primarios), se mezclan en los primeros kilómetros de la troposfera, donde se desplazan libremente, se incorporación a las masas circulantes de aire y se distribuyen de forma homogénea, lo que favorece las transformaciones químicas.

2. Procesos químicos y fotoquímicos. En estos procesos participan los contaminantes que pueden generar nuevos compuestos (contaminantes secundarios), cuyas propiedades son, por lo general, muy diferentes de las de sus precursores.

3. Deposición. Los contaminantes, transformados o no, retornan a la superficie terrestre, donde se incorporan a los océanos y al suelo. Este retorno sucede por deposición húmeda (los contaminantes retornan a través de la lluvia, la nieve la niebla o el rocío) o, en menor medida, por deposición seca (debida a fenómenos gravitacionales y de adsorción).

59

TransporteIndustrias

Medio Urbano

Emisión1 MezclaTransport

e

Sol Vapor de

agua

2 Procesos de Transformación

3 Deposición

Seca Húmeda

Inmisión

Inmisión

Dispersión de los contaminantes

60Contaminación en la atmósfera

Los contaminantes que se difunden en la parte baja de la troposfera presentan un ciclo de emisión-deposición que se puede resumir en tres etapas


1. La mayor parte de los contaminantes se difunden en la parte baja de la troposfera, donde interactúan entre sí y con los demás compuestos presentes, antes de su deposición.

2. Otros ascienden a alturas considerables y son transportados hasta lugares muy alejados del foco emisor.

3. Un tercer grupo, más reducido, puede llegar a traspasar la tropopausa e introducirse en la estratosfera.

1 32

►Los niveles de inmisión van a depender de una serie de factores:

Condiciones meteorológicas y climáticas Características geográficas y topográficas Características, tipos, cantidad, velocidad

y altura de las emisiones.

Características de las emisionesCaracterísticas de las emisiones

Depende de la naturaleza de los contaminantes:

o Gaso Partículas. Se depositan con mayor facilidad

También depende de:

o Temperatura de emisión.- Si es mayor que la del aire del medio, el gas asciende y se dispersa más fácilmente.

o Velocidad de emisión.- Si sale a más velocidad, puede romper las capas de inversión

o Altura del foco emisor. A mayor altura (p. ej. Chimeneas) mayor probabilidad de atravesar las capas de inversión y mayor facilidad de dispersión del contaminante.

63

Condiciones meteorológicas y Condiciones meteorológicas y climáticasclimáticas

Estratificación del aire.

Temperatura ºC

Alti

tud

(m)

GVTGAS

Temperatura ºC

Alti

tud

(m) GVT

GAS

Temperatura ºC

Alti

tud

(m) GVT

GAS

ANTICICLON BORRASCA“PANTANO” BAROMETRICO

Estable Inestable Indiferente

Estabilidad atmosférica, el aire contaminado, no puede subir e incluso baja

Inestabilidad atmosférica. Se favorecen los movimientos verticales y la dispersión de los contaminantes. Si llueve, mejor

No se favorece ningún movimiento

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Condiciones meteorológicas y Condiciones meteorológicas y climáticasclimáticas

Inversiones térmicas

Normalmente, el aire caliente de la superficie terrestre asciende y el aire de la parte superior de la atmósfera —más frío— cae, con lo cual se crea una circulación natural que dispersa los contaminantes del aire. Una inversión ocurre cuando las capas de aire de la atmósfera inferior son más frías que las superiores. La circulación natural sufre una interrupción y tanto el aire superficial acumulado como los contaminantes del aire se concentran alrededor de sus fuentes

65

El humo de las calefacciones o chimeneas no puede ascender debido a la inversión térmica

66

Precipitaciones

Tienen un efecto de lavado, arrastrando contaminantes hacia el suelo. También pueden ayudar a disolver algunos gases

Insolación

Favorece la formación de contaminantes secundarios mediante reacciones de oxidación fotoquímica

67

Vientos

Tienen una gran importancia en la dispersión de los contaminantes en función de sus características:

•Dirección•Velocidad•Turbulencias

El viento aleja los contaminantes de la zona de emisión

Viento

68

Humedad relativa del aire

La humedad favorece la acumulación de contaminantes, y en determinados casos, SO2, SO3, NO2, pueden reaccionar y formar ácidos corrosivos: Pueden formar las llamadas LLUVIAS ÁCIDAS

69

Factores topográficos y Factores topográficos y geográficosgeográficos

La topografía influye mucho sobre los movimientos atmosféricos y por lo tanto en la dispersión de los contaminantes.

a) Zonas costeras

b) Valles fluviales y laderas

c) Zonas urbanas

d) Presencia de masas vegetales

70

Zonas costeras

Se originan brisas durante el día (A) que transportan los contaminantes tierra adentro y por la noche (B) sucede al revés.

Por otra parte, el aire está cargado de la humedad del mar y puede favorecer la acumulación de contaminantes

71

DIA

NOCHE

Zonas de valles fluviales y laderas

Se generan brisas de valle y montaña.

Durante el día se calientan las laderas y se generan corrientes ascendentes, mientras que en el fondo del valle queda el aire frío y contaminadoDurante la noche el aire frío desciende por las laderas, y se acumula en el fondo del valle, llegando a la misma situación anterior.Además las propias laderas dificultan el movimiento del aire y por lo tanto la dispersión de los contaminantes.

72

Zonas urbanas

Los edificios frenan los movimientos del aire y crean turbulencias. Las propias actividades urbanas (industria, tráfico, calefacciones,…) generan calor y se crea un microclima denominado isla de calor. En la periferia de la ciudad, la temperatura es más fría.

Este fenómeno favorece la formación de brisas urbanas debido al ascenso del aire en el centro de la ciudad, cuyo hueco es ocupado por el aire frío procedente de la periferia.

73Movimiento del aire en una “isla de calor”

Se dificulta la dispersión de los contaminantes, formando las cúpulas de contaminación, que se ven incrementadas en situaciones anticiclónicas y que pueden ser dispersadas por efecto de las lluvias y los vientos.

Los contaminantes, por otra parte pueden actuar como nucleos de condensación y la formación de tormentas, más frecuentes que en los alrededores de la ciudad.

74Contaminación en la atmósfera

Boina de contaminación en las ciudades

Presencia de masas vegetales

Frenan la velocidad del viento y facilitan la deposición de los contaminantes, que quedan retenidos en las hojas. Además la vegetación absorbe CO2 (actúa como sumidero)

76

También son fijados por la vegetación los óxidos de azufre, oxigenándose el SO2, dando lugar a sulfatos. El plomo se acumula sin transformarse en las plantas, eliminándolo de la atmósfera. Además acumulan entre las hojas, polvo y partículas en suspensión gracias a fenómenos electrostáticos y a la presencia de aceites

Un kilómetro cuadrado de bosque genera unas 1.000 toneladas de oxígeno anuales, requiriendo el doble de superficie una plantación de césped

Consecuencias y Efectos de la contaminación Consecuencias y Efectos de la contaminación atmosféricaatmosférica

Los cambios en la composición del aire pueden ocasionar efectos negativos.Estos efectos pueden valorarse en función de:

Tiempo

o Efectos a corto plazo (daños en la salud humana)o Efectos a largo plazo (cambio climático)

Radio de acción

o Efectos locales (nieblas fotoquímicas)o Efectos regionales (lluvias ácidas)o Efectos globales (cambio climático)

77

El agujero de ozono antárticoEl agujero de ozono antárticoDesde hace unos años los niveles de ozono sobre la Antártida han descendido a niveles más bajos que lo normal entre agosto y finales de noviembre.

78

Se habla de agujero cuando hay menos de 220 DU de ozono entre la superficie y el espacio.

La palabra agujero induce a confusión, y no es un nombre adecuado, porque en realidad lo que se produce es un adelgazamiento en la capa de ozono, sin que llegue a producirse una falta total del mismo.

Efectos de la contaminación atmosférica

79

En la Antártida está comprobado que cada primavera antártica se produce una gran destrucción de ozono, de un 50% o más del que existe en la zona, formándose un agujero.

Los niveles normales de ozono en esta zona son de 300 DU y suele descender hasta las 150 DU, habiendo llegado, en los momentos más extremos de destrucción de ozono, a disminuir hasta las 100 DU.

La forma por la cual se destruye el ozono es bastante sencilla. La radiación UV arranca el cloro de una molécula de clorofluorocarbono (CFC). Este átomo de cloro, al combinarse con una molécula de ozono la destruye, para luego combinarse con otras moléculas de ozono y eliminarlas.

El proceso es muy dañino, ya que en promedio un átomo de cloro es capaz de destruir hasta 100.000 moléculas de ozono. Este proceso se detiene finalmente cuando este átomo de cloro se mezcla con algún compuesto químico que lo neutraliza.

81

Otros compuestos de cloro y bromo,, también son dañinos para la capa de ozono. El tetracloruro de carbono, que también se usa para combatir incendios, y para los pesticidas, la limpieza en seco y los fumigantes para cereales, es algo más destructivo que el más dañino de los CFC.

El metilcloroformo muy usado para la limpieza de metales, no es tan perjudicial, pero igualmente representa una amenaza, ya que su uso se duplica cada diez años.

Otros compuestosOtros compuestos

82

Bromuro de metilo (CH3Br) Es un pesticida muy eficaz que se usa para fumigar suelos y en muchos cultivos. Dado su contenido en Br daña la capa de ozono

El N2O puede llegar a la estratosfera, y por fotolisis originar óxidos de nitrógeno que degradaran el ozono

¿Por qué el ¿Por qué el agujero de ozono en la agujero de ozono en la Antártida?Antártida?

► a) Óxidos de nitrógeno.- estos a) Óxidos de nitrógeno.- estos reaccionan con el cloro reaccionan con el cloro formando nitrato de cloro, formando nitrato de cloro, evitando que siga rompiendo evitando que siga rompiendo ozono ozono

► NONO22 + ClO -----ClNO + ClO -----ClNO33

► b) El vórtice polar.- El gélido aire b) El vórtice polar.- El gélido aire Antártico invernal desciende. El Antártico invernal desciende. El efecto Coriolis hace que este efecto Coriolis hace que este aire forme una fuerte corriente aire forme una fuerte corriente en dirección oeste alrededor del en dirección oeste alrededor del polo (un ciclón, el vórtice) que polo (un ciclón, el vórtice) que aísla casi totalmente el aire de aísla casi totalmente el aire de la Antártida durante todos estos la Antártida durante todos estos meses. meses.

► c) Nubes polares c) Nubes polares estratosféricas.- Las estratosféricas.- Las temperaturas en la parte temperaturas en la parte baja de la estratosfera baja de la estratosfera llegan a ser de menos de - llegan a ser de menos de - 80ºC. En estas condiciones 80ºC. En estas condiciones se pueden formar nubes, a se pueden formar nubes, a partir de núcleos de partir de núcleos de condensación de NOcondensación de NO22 que que reacciona con el agua y reacciona con el agua y forma ácido nítrico. Incluso forma ácido nítrico. Incluso puede nevarpuede nevar

► d) Resumiendo: al formarse d) Resumiendo: al formarse las nubes se desnitrifica la las nubes se desnitrifica la atmósfera, el Cloro no es atmósfera, el Cloro no es retirado y puede eliminar el retirado y puede eliminar el ozono cuando comience la ozono cuando comience la primavera. En el polo norte primavera. En el polo norte este fenómeno no es tan este fenómeno no es tan fácilfácil

Protocolo de Montreal (1987) El primer Protocolo de Montreal se planteaba la reducción a la

mitad de los CFC para el año 1998. Después de la firma de este primer protocolo (160 países) nuevas mediciones mostraron que en daño en la capa de ozono era mayor que el previsto, y en 1992 , en la Cumbre de Río, la comunidad internacional firmante del Protocolo decidió acabar definitivamente con la fabricación de halones en 1994 y con la de CFC en 1996, en los países desarrollados.

Lluvia ácidaLluvia ácidaEl agua de lluvia es ligeramente ácida por la reacción H2O + CO2 H2CO3 Pero si además reacciona con otros gases como óxidos de azufre y nitrógeno puede dar lugar a ácidos más fuertesEs un efecto regional, que ocasiona la llamada contaminación transfronteriza. El término “lluvia ácida” fue empleado por primera vez a mediados del siglo XVIII en Manchester, una de las primeras zonas industrializadas de Inglaterra. La acidez del agua de lluvia corroía los metales, desteñía la ropa puesta a tender, e incluso hacía enfermar a las personas y dañaba gravemente a los vegetales.


atmosférica

Lluvia ácidaLluvia ácidaSe considera lluvia ácida cualquier precipitación que tenga un pH inferior a 5. En Europa, las lluvias con fuerte acidez, con un pH medio de 4,2, solo se dan en los países del centro de la región.

El pH medio en los demás países de Europa oscila entre 4,2 y 5,6. En España, Portugal, Italia y Grecia, salvo en casos muy localizados, no hay problemas de lluvia ácida porque suele haber en el aire partículas de polvo, algunas veces procedentes del Sáhara, que contienen diversas sales de calcio. 87

Estos ácidos pueden volver a la superficie de dos formas:Deposición seca. En forma de gas o aerosoles cerca de las fuentes de emisión. Las deposiciones pueden ser tan destructivas o mas que las deposiciones húmedas, especialmente sobre los suelos, porque pueden reaccionar con agua y posteriormente filtrase al subsuelo (acidificación de aguas subterráneas)….o…

88

89

…o incorporarse a las plantas por las raíces, y posteriormente pasar a las cadenas tróficas, además de hidrolizar iones metálicos tóxicos del suelo cuyos efectos pueden ser muy graves. Otro tipo es la …Deposición húmeda. Como ácido sulfúrico y ácido nítrico disueltos en las gotas de agua de la lluvia y transportados a grandes distancias del foco emisor.

Mismos efectos.

Lluvia ácida en el mundoLluvia ácida en el mundoChina, India y Japón son los países que más sufren las inclemencias corrosivas de la lluvia ácida. Estados Unidos y Canadá son otros de los dos grandes afectados El principal causante de esta situación es el carbón.

90

En Europa este problema se origina en países muy industrializados (Reino Unido, Alemania, …) pero la lluvia ácida se traslada hacia los países escandinavos debido a la dinámica atmosférica.

Zonas de Europa afectados por la lluvia ácida, la Zonas de Europa afectados por la lluvia ácida, la rayada.rayada.

91

Daños ocasionados por la lluvia ácidaDaños ocasionados por la lluvia ácida

Ecosistemas acuáticos

92

En cientos de lagos y ríos de Suecia y Noruega, entre los años 1960 y 1970, se vio que el número de peces y anfibios iba disminuyendo de forma acelerada y alarmante. La reproducción de los animales acuáticos es alterada, hasta el punto de que muchas especies de peces y anfibios no pueden subsistir en aguas con pH inferiores a 5,5,. Especialmente grave es el efecto de la lluvia ácida en lagos situados en terrenos de roca no caliza

La lluvia ácida altera el suelo. Los bosques situados en zonas de montaña sufren, además, nieblas ácidas que envuelven a las hojas y atacan su cutícula, daña las hojas y produce manchas de color castaño. Esto hace que disminuya la fotosíntesis de la planta y, por tanto, quede afectado su desarrollo. Si el proceso continúa las hojas se vuelven amarillas y se inicia la defoliación que puede provocar la muerte de las plantas.Sera mas grave si se le une factores ambientales causantes de estrés (sequía, plagas…)

Ecosistemas terrestres

93

Daña las hojas y produce manchas de color castaño

Materiales

Los materiales de construcción como acero, pintura, plásticos, cemento, mampostería, acero galvanizado, piedra caliza, piedra arenisca y mármol también están expuestos a sufrir daños.

La frecuencia con la que es necesario aplicar nuevos recubrimientos protectores a las estructuras (como la pintura de los coches) va en aumento, con los consecuentes costos adicionales, los cuales se estiman en miles de millones de dólares anuales.


atmosférica

Las piedras arenisca y caliza se corroen con más rapidez en aire cargado de azufre. los contaminantes azufrados se depositan en una superficie de piedra arenisca o caliza, reaccionan con el carbonato de calcio del material y lo convierten en sulfato de calcio (yeso), fácilmente soluble. La desfiguración y disolución de famosas estatuas y monumentos, como la Acrópolis de Atenas y tesoros artísticos de Italia se ha acelerado considerablemente en los últimos 30 años.

95

Soluciones frente a la lluvia ácidaSoluciones frente a la lluvia ácida

Con respecto a las medidas a tomar para evitar la acidificación de las aguas, la solución a largo plazo es la reducción de las emisiones:

1.Utilización de combustibles con bajos contenidos en azufre2.Filtros en las centrales térmicas3.Uso de energías alternativas4.Transportes más ecológicos

Con respecto las medidas a corto plazo tenemos la neutralización de lagos y demás corrientes de aguas, mediante el agregado de una base, lo que provoca un aumento de pH.

La acción anterior causa la precipitación de aluminio y otros metales que luego sedimentan en el fondo y además está relacionado con la disminución en los niveles de mercurio en los peces.

96

Efectos a corto plazoEfectos a corto plazo

Nieblas fotoquímicas y smog

Smog = Smoke + Fog

Tiene un efecto local, es típico de zonas urbanas y puede ser de dos tipos:

1.Smog sulfuroso (húmedo o térmico)2.Smog fotoquímico


atmosférica


Es el principal problema de contaminación en muchas ciudades.

Es una mezcla de contaminantes de origen primario (NOx e hidrocarburos volátiles) con otros secundarios (ozono, PAN, radicales hidroxilo, etc.) que se forman por reacciones producidas por la luz solar al incidir sobre los primeros.

Esta mezcla oscurece la atmósfera dejando un aire teñido de color marrón rojizo cargado de componentes dañinos para los seres vivos y los materiales. Aunque prácticamente en todas las ciudades del mundo hay problemas con este tipo de contaminación, es especialmente importante en las de clima seco, cálido y soleado, y tienen muchos vehículos.

El verano es la peor estación para este tipo de polución y, además, algunos fenómenos climatológicas, como las inversiones térmicas, pueden agravar este problema en determinadas épocas ya que dificultan la renovación del aire y la eliminación de los contaminantes.

Smog fotoquímico


atmosférica

En la situación habitual de la atmósfera la temperatura desciende con la altitud lo que favorece que suba el aire más caliente (menos denso) y arrastre a los contaminantes hacia arriba.


atmosférica

Smog fotoquímico

En una situación de inversión térmica una capa de aire más cálido se sitúa sobre el aire superficial más frío e impide la ascensión de este último (más denso), por lo que la contaminación queda encerrada y va aumentando.


atmosférica

Las reacciones fotoquímicas : la mezcla de óxidos de nitrógeno e hidrocarburos volátiles emitida por los automóviles y el oxígeno atmosférico reaccionan, gracias a la luz solar, formando ozono.

NO2+luz NO+O ; O+O2 O3

El ozono es una molécula muy reactiva que sigue reaccionando con otros contaminantes presentes en el aire y acaba formando un conjunto de varias decenas de sustancias distintas como nitratos de peroxiacilo (PAN), peróxido de hidrógeno (H2O2), radicales hidroxilo (OH), formaldehido, etc.

RH + O2 + NO + UV R´CHO + NO2 + O3 + PAN

Estas sustancias, en conjunto, pueden producir importantes daños en las plantas, irritación ocular, problemas respiratorios, daños en materiales sintéticos y cueros, etc.


atmosférica


Smog sulfuroso

El llamado smog industrial o gris fue muy típico en algunas ciudades grandes, como Londres o Chicago, con mucha industria, en las que, hasta hace unos años, se quemaban grandes cantidades de carbón y petróleo pesado con mucho azufre, en instalaciones industriales y de calefacción.

En estas ciudades se formaba una mezcla de dióxido de azufre, gotitas de ácido sulfúrico formada a partir del anterior y una gran variedad de partículas sólidas en suspensión, que originaba una espesa niebla cargada de contaminantes, con efectos muy nocivos para la salud de las personas y para la conservación de edificios y materiales.


atmosférica

Smog sulfuroso

Mas típico de invierno, bajas Tª, alta humedad, Anticiclón e inversión térmica.

Actualmente en los países desarrollados raramente se encuentra este tipo de polución debido a sistemas de depuración o dispersión mejores, pero en países en vías de industrialización como China o algunos países de Europa del Este, todavía es un grave problema en algunas ciudades


atmosférica

Ciudad de México y su “boina”

¿CON QUE TIPO DE SMOG RELACIONAS ESTA GRÁFICA?

Sobre las plantas, los efectos empiezan en las hojas (el aire entra en la planta por los estomas de las hojas).

Sobre los animales, los efectos y las variables serían parecidos al caso de los seres humanos.

Efectos en otros organismos

Algunos vegetales como los líquenes se utilizan como bioindicadores, ya que solo son capaces de vivir en ambientes con nula o muy poca contaminación atmosférica.


atmosférica

Incremento del efecto Incremento del efecto invernaderoinvernadero

A la superficie de nuestro planeta llega una pequeña parte de la radiación solar. Esta radiación es absorbida por la tierra salvo una pequeña parte que es reflejada, acumulándose en forma de calor, y por la noche es devuelta al espacio.

Sin embargo, hay una diferencia muy importante entre esta radiación y la que provenía del sol: la radiación que emite la superficie terrestre pertenece en su mayor parte a la zona del infrarrojo, es decir, es una radiación eminentemente térmica. Sólo una pequeña parte de la misma es capaz de atravesar la troposfera pues la mayor parte es absorbida por los componentes naturales del aire que hemos señalado, quedando retenidas entre la tropopausa y la superficie de la tierra, lo que provoca un calentamiento de esta zona de la atmósfera.

¿ recuerdas el Efecto invernadero natural?

De los gases invernaderos producido el 72% es dióxido de carbono, el 18% es Metano y 9% oxido

nitroso

►Evolución de Evolución de los los principales principales gases de gases de efecto efecto invernadero invernadero en los últimos en los últimos 1000 años1000 años

¿principal región responsable de las emisiones de CO2?

¿Cómo estaba España en 2003?

Cambio climáticoCambio climático


116

Se llama cambio climático a la modificación del clima con respecto al historial climático a una escala global o regional. Tales cambios se producen a muy diversas escalas de tiempo y sobre todos los parámetros climáticos: temperatura, precipitaciones nubosidad, etcétera. Son debidos a causas naturales y, en los últimos siglos se sospecha que también a la acción de la humanidad.

El término suele usarse, de forma poco apropiada, para hacer referencia tan solo a los cambios climáticos que suceden en el presente, utilizándolo como sinónimo de calentamiento global.


117

Evolución climática a lo largo de la historia de la Tierra

675 - 600 m. a. Eocámbrica 470 - 410 m. a. Silúrico-Ordovícica

340 - 255 m. a. Permocarbonífera40 000 añosNeógena

EdadGlaciación

825 - 740 m. a.Infracámbrica I

2 300 m. a.Gondwana

950 - 1 000 m. a.Infracámbrica II

Hipótesis solares(disminución de la energía

solar recibida, G)

Fluctuaciones en la producción de energía solar.

Presencia de nubes de polvo.

Aumento de la intensidad del campo magnético.

Hipótesis geológicas

Aumento del calor emitido por la Tierra (E). Disminución de CO2 o de

CH4.

Aumento del albedo (a). Distribución continental de los polos geográficos y coincidencia de glaciaciones con orogenias.

Alteraciones orbitales. Se basa en tres factores:

Variación de la inclinación del eje de Variación de la inclinación del eje de rotación de la Tierra.rotación de la Tierra.

Forma de la órbita Forma de la órbita terrestre.terrestre.

Precesión.Precesión.

El efecto invernadero es un proceso natural que permite que la temperatura media de la Tierra se mantenga en torno a 15 ºC. Esto se debe a que la atmósfera devuelve a la superficie terrestre parte del calor solar que irradia.

Uno de los gases que más influye en este efecto es el CO2. Un aumento excesivo de las emisiones de este gas provocará un incremento de la temperatura de la Tierra, lo que puede ocasionar un cambio climático.

Aumento de concentración

de CO2 en la atmósfera

Año CO2 (ppm)

1800 275

1900 290

2000 360

2009 387

Gas Fuentes principales Tiempo de

permanencia (años)

Contribución al actual aumento

del efecto invernadero (% )

Potencial calentamiento

global en relación con el

CO2

Emisiones europeas (miles de

t/año)

Cuota mundial total (% )

CO2

Quema de combustibles fósiles y de biomasa. Incendios forestales. Procesos industriales. Erupciones volcánicas

50 - 200 55 1 8.070 30

CH4

Industrias del petróleo, carbón y gas. Cult ivo

de arroz. Fermentaciones

entéricas. Vertederos. Aguas residuales

domésticas

10,5 15 63 55 16

N2O

Quema de combustibles fósiles y de biomasa. Incendios forestales.

Abonos agrícolas.

132 6 270 0,5 7

CFC-11

CFC-12

55 (CFC-11) 116 (CFC-12)

17 4.500 (CFC-11) 7.100 (CFC-12)

Otros CFCs

Sprays. Circuitos de refrigeración.

Embalajes aislantes. Otras industrias.

1,7 – 550 7 310 – 6.000

0,5 7

Cambios en gases de efecto invernadero de testigos de hielo y datos modernos

IPCC (Panel Intergubernamental sobre el Cambio IPCC (Panel Intergubernamental sobre el Cambio climático)climático)

Creado en 1988 por la Organización Meteorológica Mundial y el Programa de Naciones Unidas para el Medio Ambiente con el fin de evaluar de forma exhaustiva, objetiva y transparente la mejor información científica, técnica y socioeconómica disponible sobre el cambio climático en todo el mundo.

Lo forman más de 2500 científicos. Junto a Al Gore, han sido premiados con el Premio Nobel de la Paz en 2007.

Efectos cambio climáticoEfectos cambio climático

TemperaturaEl aumento proyectado en la temperatura media del planeta, a nivel de superficie entre 1990 y el 2100, oscila entre + 1.4°C el más optimista, y + 5.8°C el más pesimista. Esta tasa de aumento es entre 2 y 10 veces el observado durante el siglo XX, y de acuerdo a estudios paleoclimáticos es muy probable que no tenga precedente por lo menos en los últimos 10.000 años.

Cambios en zonas climáticas y PrecipitacionesLos anticiclones subtropicales, la ZCIT , las borrascas subpolares, las células de circulación, etc.…se desplazaran o distribuiran de forma diferente

Como resultado de un ciclo hidrológico más activo, se espera que los promedios globales anuales de precipitación y evaporación aumenten. Por otra parte, el ambiente más cálido permitirá una mayor concentración de vapor de agua en la atmósfera, a nivel global.

ASPECTOS GLOBALES

131

Nivel del mar

Como resultado de la expansión térmica de los océanos y de pérdida de masa de los campos de hielos y glaciares se proyecta hasta el año 2100 un aumento del nivel medio del mar entre + 8cm y + 88 cm. De todos modos, existe una considerable incertidumbre acerca de la magnitud de este cambio.

Enlace para la simulación de la subida del nivel del mar: http://flood.firetree.net/?ll=36.9850,-5.9106&z=8&t=2

Glaciares y campos de hieloEs muy probable que los glaciares alejados de los Polos continúen retrocediendo durante el siglo XXI. Asimismo, debido al calentamiento proyectado, existe una alta probabilidad que la tundra, las áreas cubiertas de nieve o permafrost, así como los hielos marinos disminuyan en extensión.Por ortro lado el albedo disminuirá favoreciendo el aumento de Tª

Cambios de temperatura global y continental

¿se observa alguna tendencia en la Tªmedia?

El 60% de los problemas migratorios están causados por el cambio climático y los desastres de origen natural (inundaciones o sequías) estos aumentarán

Alaska se derrite y eso obliga a desplazar a los inuit.Las islas Maldivas se hunden. Están construyendo una isla artificial más elevada con capacidad para 150.000 personas.

Según la OMS, las agresiones del clima están relacionadas con unas 150.000 muertes anuales y cinco millones de enfermos.

En Tuvalu, la salinización de las aguas produce una caída creciente de sus cosechas y capturas pesqueras, lo que ha obligado a cambiar su dieta (han aparecido enfermedades con su nuevo estilo de vida: diabetes e hipertensión)

El lago Chad se ha quedado en un 10% de la extensión que tenía hace medio siglo. Su profundidad media ha pasado de seis metros a sólo 1,5 m.Los desiertos ocupan una cuarta parte de la superficie del planeta, y el 8% de la población mundial viven en ellos o en sus márgenes.

En 2100 duplicaremos las emisiones de dióxido de carbono del aire. ¿Qué podría originar?

La temperatura aumentará entre 1,1 – 6,4ºC.Los ciclones tropicales serán más intensos.90% probabilidad de que sean más frecuentes el calor extremo, las olas de calor más largas y aumentarán las precipitaciones intensas.

Se podrían afectar las corrientes marinas

Glaciar en Monte Perdido (1905 y 2004)

Glaciar de los Andes peruanos (1980 y 2002)

Glaciar en Noruega(1928 y 2002)

Glaciar Upsala en la Patagonia (1928 y 2004)

144

Medidas preventivas• Medidas de política energética:

Incrementar la eficiencia energética y el ahorro de energía.Acelerar la introducción de energías renovables.Mejorar Impulsar el I+D tecnológico en la producción de

electricidadEmpleo de tecnologías de baja o nula emisión de residuosMejora de la calidad y el tipo de combustibles o carburantes

• Planificación de usos del suelo• Evaluaciones de impacto ambiental• Medidas sociales de información• Medidas legislativas. La UE marca la Directiva Marco de calidad

del aireLa actuación frente al cambio climático supondrá el 1% del

PIB mundial anual, pero no actuar sería más caro, pues provocaría una caída de la economía mundial entre el 5 – 20%.

Medidas de prevención y corrección

Vigilancia de la calidad del aireVigilancia de la calidad del aire


145

La calidad se establece en función de unos niveles máximos admisibles de emisiones procedentes de actividades industriales y vehículos en relación a ciertos gases y partículas.Posteriormente un conjunto de sistemas y procedimientos evaluarán la presencia de agentes contaminantes en la atmósfera, así como la evolución de sus concentraciones en el tiempo y en el espacio, con el fin de prevenir y reducir los efectos que pueden causar sobre la salud y el medioambiente.


146

147

Medidas correctoras

• Concentración y retención de partículas con equipos adecuados (separadores de gravedad, filtros de tejido, precipitadores electrostáticos, adsorbentes húmedos.

• Sistemas de depuración de gases (con líquidos disolventes, sólidos de retención, procesos de combustión y procesos de reducción catalítica)

• Expulsión de los contaminantes por medio de chimeneas adecuadas.

• Síntesis de compuestos químicos a partir de CO2 atmosférico.

• Sumideros de CO2, para incrementar la fijación fotosintética (reforestación o biotecnología)

Medidas de prevención y corrección

Medidas para reducir en la atmósfera los gases con efecto invernadero

► Uso de transporte público.► Reducción de la deforestación y mejora de la gestión de las tierras de cultivo y

pasto.

Medidas de política energética:► Incrementar la eficiencia energética y el ahorro de

energía.► Acelerar la introducción de energías renovables.► Fomentar la cogeneración► Mejorar la tecnología en la producción de electricidad► Impulsar el desarrollo tecnológico y la innovación en el

sector energético► Iluminación eficiente.

Confinamiento del CO2: consiste en almacenar CO2 atmosférico en depósitos bajo tierra (minas de sal, depósitos agotados de gas o petróleo, acuíferos profundos,..) o en…

…en las profundidades marinas (tuberías, o lagos de dióxido de carbono)

¿sería viable?

Medidas contra el cambio Medidas contra el cambio climáticoclimático


151

1. Eliminación de CFC, controlar emisiones de origen agrícola, ganadero y

frenar la deforestación.

2. Cumplimiento de los acuerdos del protocolo de Kyoto

3. Reducir emisiones de CO2 potenciando las energías renovables y el

ahorro energético

4. Trabajos de forestación (plantar árboles “de novo”), reforestación y

agroforestación (integración de los árboles en los cultivos).

Conferencias de las Partes del Convenio Marco sobre el Cambio Climático (COP) :

► El famoso Kyoto (1997) se elabora un protocolo según el cual 38 países industrializados se comprometen a reducir el 5,2% de su emisión de gases en 2008 - 2012, según los niveles de 1990 (no se limita para los países pobres). La Unión Europea debe reducir conjuntamente las emisiones en un 8,1%; dentro de ellas hay países que pueden incrementar sus emisiones (España podía aumentar hasta un 15%), otros reducirlas y otros mantenerlasPara que el Protocolo de Kyoto entrara en vigor había de ser firmado y ratificado por al menos 55 países, incluidos los 38 más industrializados y que, en conjunto, representen el 55% de las emisiones de CO2 producidas en 1990.

► Buenos Aires (2004), con la ratificación por parte de Rusia, el Protocolo entró en vigor el 16 de febrero de 2005. Se empezaron a negociar las cifras para después de 2012

¿se iba cumpliendo algo?

¿PODRÍA OCURRIR ESTO EN EL EBRO?

¿O ESTO, EN LAS COSTAS MEDITERRÁNEAS?

► Noviembre de 2012.Noviembre de 2012. La concentración de La concentración de gases efecto invernadero en la atmósfera gases efecto invernadero en la atmósfera alcanza un nuevo récord histórico en 2011, alcanza un nuevo récord histórico en 2011, según la Organización Meteorológica según la Organización Meteorológica Mundial, a un mes de que finalice la Mundial, a un mes de que finalice la aplicación del Protocolo de Kioto.aplicación del Protocolo de Kioto.

► A ver que pasa en DOHA. Me temo lo pedorA ver que pasa en DOHA. Me temo lo pedor

la atmosfera y la humanidad ctm un 4

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