ozono troposférico y estratosférico

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* OZONO

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Ozono, smog fotoquímico, contaminación atmosférica, solventes

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Page 1: Ozono troposférico y estratosférico

*OZONO

Page 2: Ozono troposférico y estratosférico

*CARACTERISTICAS

Gas incoloro e

irritante

Compuesto por tres

átomos de oxigeno

Es más denso que el aire

Es un contaminante

secundario

Su naturaleza molecular le hace

muy inestable y especialmente

reactivo

Mediante reacciones fotoquímicas

Page 3: Ozono troposférico y estratosférico

TROPOSFERICO

*Se forma como resultado de la disociación del oxígeno molecular.

ESTRATOSFERICO

*Transferencias desde la estratosfera a la troposfera, donde estos procesos contribuyen mínimamente a la concentración de ozono.

*Producción a partir de la emisión, antropogénica y biogénica, de compuestos primarios, principalmente óxidos de nitrógeno (NOx) y compuestos orgánicos volátiles (COV ).

*TIPOS DE OZONO

Page 4: Ozono troposférico y estratosférico

*PROPIEDADES DEL OZONO TROPOSFÉRICO

Presenta dos propiedades que marcan sus relaciones con la vida denuestro planeta:

Su fuerte absorción de la radiación ultravioleta, hace que su presencia en la estratosfera, sea imprescindible como filtro para evitar que llegue a la superficie, altos niveles de radiación ultravioleta.

Su gran poder oxidante es la que hace indeseable la presencia de ozono en la troposfera, ya que puede producir daños en nuestra salud y en la vegetación.

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*FORMACIÓN DEL OZONO

Page 6: Ozono troposférico y estratosférico

*FORMACIÓN DEL OZONOJunto al ozono, se ha identificado una gran familia de

sustancias que participan en complejos procesos de fotoquímicos, entre las que cabe citar:

•Aldehídos• Cetonas, •Ácidos, •Peróxido de hidrogeno, •Nitrato de peroxiacetilo, •Radiales libres •Otras de diverso origen como sulfatos y nitratos.

Su origen esta en la interacción de luz solar ultravioleta (UV) de 400 a 200 nm (energías de 290 a 580 KJ/mol) con algunos componentes de la atmósfera.

Page 7: Ozono troposférico y estratosférico

*FORMACIÓN DEL OZONO

El ozono (O3) en la troposfera es el resultado de un ciclo químico que se presenta cuando la luz solar descompone el dióxido de nitrógeno (NO2), en monóxido de nitrógeno (NO) y oxígeno atómico (O), y este último se une con el oxígeno del aire (O2) para formar el ozono. Este ciclo “natural” se cierra cuando el ozono reacciona con el monóxido de nitrógeno y forma de nuevo dióxido de nitrógeno y oxígeno del aire

Page 8: Ozono troposférico y estratosférico

*FORMACIÓN DEL OZONOEl estado de equilibro que tiene

el ciclo del ozono, puede alterarse debido a la presencia de compuestos orgánicos volátiles (COV), ya que estos compiten con el ozono por el monóxido de nitrógeno disponible, de tal manera que parte del ozono puede permanecer sin reaccionar y acumularse en la atmósfera Se tiene conocimiento que la mayoría de los COV participan en la alteración del ciclo mencionado, con excepción de especies como el metano y los clorofluorocarbonos (CCME, 1996, EC, 2007; NOPP, 2007).

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*FORMACIÓN DEL OZONO

Page 10: Ozono troposférico y estratosférico

*FORMACIÓN DEL OZONO

La relación entre los NOx y los COV, no es una relación lineal, de tal forma que la respuesta del ozono a cambios en las concentraciones de sus precursores es compleja y variable.

En el caso de la gestión ambiental de la ZMVM, en el programa para mejorar la calidad del aire que estuvo vigente entre 1995 y 2000 (CAM, 1996), se indica que la reducción de las emisiones de óxidos de nitrógeno disminuye las concentraciones máximas de ozono, sin descartar la importancia de disminuir los compuestos orgánicos volátiles.

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*Efectos contaminantes del ozono

Acciones sobre los materiales y el ambiente

Disminución de la intensidad de los colores artísticos afectados por niveles significativos de ozono, entre otros productos. Las concentraciones del mismo en el aire en interiores pueden resultar similares y, a veces superiores, a las registradas en el exterior.

La contaminación generada consiste en una neblina pardo-anaranjada y es observable tanto a larga distancia como en el interior de los núcleos contaminados. Esta reducción de la visibilidad produce, en condiciones adversas, un aumento de los problemas de tráfico, además de otras incidencias estéticas y paisajísticas.

Page 12: Ozono troposférico y estratosférico

*Efectos contaminantes del ozono

El ozono y el efecto invernadero

El ozono es un gas de efecto invernadero, ya que absorbe en capas bajas de la atmósfera parte de la radiación infrarroja que emite la superficie terrestre, provocando el aumento de la temperatura media del planeta y el consiguiente efecto en el clima.

Se genera un círculo vicioso, ya que el aumento de temperatura lleva a la par un aumento de las reacciones químicas y por tanto favorecerá el mecanismo de formación de foto-oxidantes.

Así mismo, la temperatura influye en la evaporación de los hidrocarburos y otros compuestos volátiles (COV), que como ya se ha mencionado, son precursores del ozono. Por último, la amenaza de las llamadas olas de calor en los meses de verano, no hará más que agudizar los efectos perniciosos sobre la salud de la contaminación por ozono troposférico.

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*Efectos contaminantes del ozono

El ozono y el efecto invernadero

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* Acciones sobre la vegetación

Efectos metabólicos. Ataque de patógenos y daños mecánicos. También se han observado que el ozono, pueden inducir cambios en los patrones proteicos de muchas especies. La alteración de la expresión de determinadas proteínas puede ser una forma de adaptación de los individuos al estrés producido por el ozono .

Efectos fisiológicos y anatómicos. Se presentan plasmolisis por deshidratación y el contenido celular se destruye, apareciendo en algunos casos ciertos pigmentos oscuros.

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* Acciones sobre la vegetación

Reproducción. Algunos estudios indican que el ozono puede afectar a los procesos reproductivos en las plantas, desde la capacidad de germinación del polen, hasta el número de frutos y la viabilidad y número de semillas.

Sensibilidad. Los niveles para especies sensibles son variables; según unos autores aparecen necrosis con exposiciones a 0,2 ppm durante 4 horas, mientras que otros indican que con 0,02 ppm entre 4 y 8 horas, ó 0,05 ppm durante 1-2 horas es suficiente para que aparezcan síntomas externos de perturbación.

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*Acciones sobre seres humanos y otros animales

Efectos fisiológicos y anatómicos. Produce irritación de los ojos, fosas nasales, garganta y bronquios, causando inflamación en mucosas y conjuntiva. La exposición a bajos niveles de gases oxidantes causa daño a los tejidos en el conducto bronquio-alveolar.

En estudios realizados con animales, se ha confirmado que las reacciones inflamatorias agudas a bajas concentraciones y el edema pulmonar a concentraciones elevadas son los efectos más frecuentes.

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*Acciones sobre seres humanos y otros

animalesSensibilidad. El olor del ozono se detecta a partir de concentraciones de 15 a 20 µg/m³. Irrita la mucosa ocular a partir de 200 µg/m³. A partir de 400 µg/m³ altera la percepción visual si el período de exposición es de más de 3 horas. Si la concentración alcanza los 1.000 µg/m³ estos efectos se agravan.

Los efectos sobre el pulmón aparecen a partir de concentraciones de 200 µg/m³ en períodos de exposición de más de 2 horas. Si esta concentración sube hasta cerca de los 2.000 µg/m³, ya se observan alteraciones claras de la mecánica de ventilación del sistema respiratorio y de la reactividad bronquial.

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*Acciones sobre seres humanos y otros animalesSi el individuo está realizando esfuerzo físico, estos efectos se

presentan a partir de concentraciones de 200 µg/m³, siendo los asmáticos más sensibles, ya que se desencadena en ellos un proceso de broncoconstricción.

Se han observado migrañas con concentraciones de ozono de 40 a 180 µg/m³.

A partir de concentraciones mayores de 5 ppm (10.000 µg/m³), se producen fuertes dolores de cabeza, somnolencia y ya es peligroso para la vida.

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*Monitoreo y emisiones*El objetivo general del monitoreo es vigilar y evaluar la calidad del

aire en la Ciudad de México como medida de prevención para protección de la salud de sus habitantes.

Comportamiento del ozono en la Zona Metropolitana del Valle de México

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*Monitoreo, emisiones *Por varios años en el pasado, estudios

realizados en la Ciudad de México han mostrado que las concentraciones de ozono frecuentemente son altas en el sector suroeste y más bajas en el Noroeste de ésta área urbana.

*Aunque en atmosferas urbanas su producción es tanto similar, el proceso es aun más complejo, pues intervienen desde factores de emisión de precursores (NO2, NOx) , que a su vez dependen de cierto modo de algunos elementos del tiempo (temperatura, humedad relativa, etc), algunos factores climatológicos (altitud, latitud, etc,) hasta condiciones meteorológicas adversas y a presencia de hidrocarburos

Page 21: Ozono troposférico y estratosférico

*Emisiones

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*Emisiones

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*Emisiones

Page 24: Ozono troposférico y estratosférico

*concentraciones de ozono*La EPA ha desarrollado el Índice de la Calidad del Aire para

relacionar los niveles de ozono y otros contaminantes y sus efectos en salud humana. La escala AQI ha sido dividida en diferentes categorías las cuales fluctúan de 0 a 300. Cada categoría corresponde a un impacto diferente en la salud. El NAAQS para ozono son de 0,12 ppm promediados en una hora y 0,08 ppm promediados en ocho horas.

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* Activación de precontigencia y contingencia

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* Concentraciones…….

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* Concentraciones…..

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* Concentraciones…..

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*¿CÓMO SE MIDE LA CONCENTRACIÓN AMBIENTE DE OZONO?

Existen diferentes métodos para medir la concentración atmosférica de ozono, que siguen métodos de medida estándares y regulados por normativas internacionales, lo que asegura la posibilidad de comparar los resultados procedentes de diferentes países y regiones. Los equipos de medida que forman parte de las redes de vigilancia funcionan de manera continua y automática, ofreciendo medidas instantáneas. No obstante se suelen promediar sobre intervalos de tiempo que suelen ir desde los diez minutos hasta una hora.

La medición de la concentración de ozono en superficie se realiza mediante fotometría ultravioleta, utilizando la propiedad de las moléculas de ozono para absorber parte de la radiación ultravioleta, permitiendo estimar la concentración ambiente en función de la atenuación de la misma.

Page 30: Ozono troposférico y estratosférico

La medición de la concentración de ozono en el aire se puede realizar mediante diferentes técnicas e instrumental; no obstante, su medida se encuentra normalizada, realizándose mediante equipos electrónicos (monitores automáticos de absorción ultravioleta), que forman parte de las infraestructuras de las redes de vigilancia de la calidad del aire, constituidas por cabinas donde se integran medidores de otros contaminantes junto a instrumentación meteorológica.

Page 31: Ozono troposférico y estratosférico

* ¿Cómo se aborda el problema de la contaminación por ozono?

* Se establecen valores objetivo de concentraciones de ozono para proteger tanto la salud humana como la vegetación.

Para preservar la salud humana, y dado que los efectos parecen asociarse preferentemente a los picos más intensos, se vigila que las concentraciones diarias (promediadas sobre ocho horas) no superen al año más de 25 veces el valor de 120 mg/m3 (como promedio de tres años consecutivos).

*Se establecen objetivos más estrictos para conseguir a largo plazo

Utilizando como horizonte el año 2020, se proponen límites de concentración de ozono más estrictos, para cuya consecución las comunidades autónomas deberán ejecutar medidas especiales de actuación (coherentes con otros planes de control ya implantados).

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* ¿Cómo se aborda el problema de la contaminación por ozono?

* Se establecen los requisitos de información y alerta a la población

* Se establecen los criterios sobre los métodos de referencia para la medida de ozono y calibrado de los equipos

* Se establecen los criterios sobre el número y ubicación de las estaciones de medición y de las sustancias precursoras