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1 Contaminación Atmosférica L. Física 2004-05 D. Segarra Contaminación Atmosférica Profesor: D. Segarra Gomar Contaminación Atmosférica L. Física 2004-05 D. Segarra La atmósfera. Composición del aire La atmósfera es la envoltura gaseosa que rodea la Tierra Contaminación Atmosférica L. Física 2004-05 D. Segarra Clasificación térmica de la Atmósfera

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Contaminación Atmosférica L. Física 2004-05 D. Segarra

Contaminación Atmosférica

Profesor: D. Segarra Gomar

Contaminación Atmosférica L. Física 2004-05 D. Segarra

La atmósfera. Composición del aire

• La atmósfera es la envoltura gaseosa que rodea la Tierra

Contaminación Atmosférica L. Física 2004-05 D. Segarra

Clasificación térmica de la Atmósfera

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Distribución de temperaturas , presión masa molecular media

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Distribución de iones en altura

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Distribución en altura de las moléculas y átomos gaseosos

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Composición aire seco

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1 ppm equivale a 10-4 %

Para el CH4 el tiempo de permanecia τ es 5 años

La masa del CH4 en la atmósfera será

m = masa atmósfera * concentración = 5.1018 kg*1.1 ppm.10-6 =5.5.1012 kg

La masa transformada por año ( vertida por año a la atmósfera) F será:

F = m / τ = 5.5 . 1011 / 5 = 1.1 . 1011 kg

Repitiendo el calculo para el

H2............ F = 4.1011 kg

N2O .........F = 1.25.1011 kg

tiempounidaddatransformamasanteconstituyemasaapermanencidetiempo

_/_____ =τ

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Masa de las diferentes capas de la Tierra

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Tiempo de permanencia de componentes atmósfera

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Composición atmosférica

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Componentes variables

• Vapor de agua – su concentración depende del lugar disminuyendo con la altura 4%

• Ozono – 0.01 ppm se concentra en la capa del mismo nombre a 25 km de altura

• O2 + hν = O + O ( λ = 242 nm)• O2 + O + M = O3 + M

• O3 + hν = O2 + O ( λ = 1100 nm )

• Dióxido de carbono– Valor medio 300 ppm

• CO2 = CO + O ( λ = 0.169 µ = 169 nm )

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Variación del vapor de agua con la altura

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Agujero de la capa de Ozono

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Agujero de la capa de Ozono 2004

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Evolución de la concentración del CO2

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Aerosol:Una disolución de un sólido o un líquido en

aire como disolvente

hollín polvo

Sales

marinas

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Aerosoles Atmosféricos

• Origen:

– Combustión

– Reacciones fase gaseosa

– Dispersión de sólidos

– Dispersión de disoluciones

– Volcanes

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Clasificación aerosoles por su ubicación

• Aerosol marítimo– Formado por la evaporación del agua del mar

• Composición Iones Cl- y Na+

• Aerosol continental– Formado en los procesos de disgregación de las rocas

– Composición: SO42- y NH4

+

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Pun and Seigneur, At. Env., 1999

Composición Química de los Aerosoles

VOC = Compuestos Orgánicos Volátiles

( * ) Productos combustión vegetal

( * )

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Características de las partículas

Escala de longitudes

0.0001 0.001 0.01 0.1 1 10 100

micrómetros )( mµ

Moléculas de Gases

Núcleos de combustión

Partículas modode acumulación

Partículas eólicas Polen

OndasElectro-magnéticas

Rayos x Ultravioleta Visible Infrarrojo cercano

Radiación solar

Velocidad de sedimentación (cm/s)

10-5 10-4 10-3 10-2 10-1

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Clasificación por tamaños...

Finas (“fine”): D < 2.5mm

Gruesas (“coarse”):D > 2.5mm

Aitken: 0.005 <D <0.1 mm

Acumulación: 0.1 <D <2.5mm

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Distribución de los aerosoles atmosféricos por tamaño

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Chemical and mineralogical analysis

of individual mineral dust particles

A.Falkovich, E. Ganor, Z. Levin,

P. Formenti and Y. Rudich, JGR, 2000 (in press

Visión microscópica partículas de polvo

¡ojo!

formas no esféricas

20µm

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Procesos de eliminación de aerosoles

Sedimentación:

Considerando una partícula esférica, en régimen laminar

0...6.34...

34

lim033 =−− vrrgr ηπρπρπ

Peso

Empuje

De donde

( ) grvη

ρρ 02

lim 92 −

=

Para una atmósfera, a 20 ºC y una densidad de 1 g/cm3 para un

radio 0.1 µm la velocidad limite = 9.10-5 cm/s

radio 20 µm la velocidad limite = 1.2 cm/s

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Procesos de eliminación de aerosoles (continuación)

Coagulación:

Es el proceso por el que dos partículas se ” funden” en una

Según Smoluchowski:

2t

t kndtdn

−=

Donde

nt es el numero total de partículas

k depende del coeficiente de difusión

Si el radio disminuye la difusibilidad aumenta y la velocidad de coagulación aumenta

Partículas pequeñas coagulan antes que las grandes sedimentandose

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Procesos de eliminación de aerosoles (continuación)

Condensación de agua

Si la partícula es higroscópica se rodea de una película de agua aumentando su tamaño y por lo tanto sedimenta

La lluvia se produce si existen núcleos de condensación

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sn

D0.01 0.1 1 10 100

Combustión

Vapores calientes

Condensación

Partículas primarias

Gases pocoVolátiles

NucleaciónHomogénea

Crecimiento porCondensación

Gotitas

ErosiónEólica

Emisiones

Volcanes

SprayMarino

PM10Ultrafinas

FracciónFina

FracciónGruesa

mD µ5.2< mDm µµ 105.2 <<

mD µ10<

coagulación

Depositaciónhúmeda Sedimentación

acumulación

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Los aerosoles y sus roles...• Absorben, emiten y reflejan luz

(“scattering”)...afectan el balance radiativo del

planeta• Proveen superficies para la

deposición de moléculas...favorecen la condensación y

formación de nubes• Proveen superficies sobre las

cuales ocurren reacciones químicas

...actúan como catalizadores de reacciones

Además, al ser respirables (<10µm), pueden provocar efectos sobre la salud.

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Aerosoles sulfato:efectos directo e indirecto

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Efecto directo Global: -0.3 a -1.3 W/m2

0.5% de 70TgS/a

Contaminación Atmosférica L. Física 2004-05 D. SegarraRosenfeld, 2000, Sci, 287, 1793-1796

Australia (350x450 km2)

Termoeléctrica

Fundición de plomo

PuertodeAdelaide

Refinerías de petróleo

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El aire como gas perfecto

El aire seco en la troposfera prácticamente se conserva su composición por lo que en primera aproximación puede considerarse como una mezcla de gases perfectos por lo que se puede considerar como un gas perfecto

Su masa molecular se puede calcular a partir de las masas moleculares de los constituyentes

96.2840*0128.032*2315.028*7551.0 =++== ∑ ii

iMCM

Como los gases mayoritarios el N2 y el O2 son diatómicos para el aire

Cv~5cal.mol/K y Cp~7cal.mol/K

La ley de Dalton para una mezcla de gases

RTMMV

mRTVRTnpp

ii

ii

ρ==== ∑∑

La ley de Laplace de hidrostática gdzdp ρ−=RTMp

=ρ de donde gdzRTM

Pdp

−=

integrando⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−=⎟

⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−= ∫∫

zz

Hdzpdz

RTMgpp

00

00 expexp

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Escala de alturas de la Atmósfera

H es la llamada escala de alturas de la Atmósfera

Como M es prácticamente constante en los 100 primeros km y g solo varía un 3 % H solo será función de la temperatura.

Para T = cte e igual a 273 K H = 8 km

Si T = variable en altura H = 5 a 9 km en los 100 primeros km

Si suponemos H = cte

Si hacemos z = H

H será la altura necesaria para que la presión se reduzca a 1/3 de la presión inicial

En los primeros H km está contenida 2/3 de la masa total de la Atmósfera

gMRTH =

001

0 3137.0. ppepp === −

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−=

Hzpp exp0

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Movimientos del aire seco

Enfriamiento del aire por elevaciónUna capa de aire que asciende si Q=0

aire saturado T disminuye menos

si Q<>0

en zona granizo T aprox. = cte

Ascenso adiabático. Gradiente adiabático del aire secoSi el ascenso o descenso es rápido, es aire seco o lejos de la saturación puede considerarse adiabático pues tiene baja conductividad térmica y es casi transparente a la radiación

Para un mol de aire

Si δQ = 0 ( adiabático)

p p’ pero queda

llamando al gradiente adiabático del aire seco

si T = T’ 0,98K cada 100m de ascenso

0,,, >⇒≈↑↓↑ WVpz ⇒+∆= WUQ ↓↓⇒∆↑ TUW

{

vdpdTCvdppvddTRCpdvdTCdvpdUQ PVV −=+−+=+=+= )()(.δ

vdpdTCP −=0

gdzdpdp '' ρ−== gdzvdtCvdpdTC PP '0 ρ+=−=

PPPS CTTgM

CvgvM

Cgv

dzdT

''

'''

===⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−=

ργγ

mK

cg

CgM

PP

0098.018.4*7029.0*8.9' ===== γγ

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Estabilidad de atmosférica

La estabilidad atmosférica juega un papel importante en la difusión de contaminantes por la influencia que ejerce en los movimientos verticales de las masa de aire

En el estudio de la estabilidad atmosférica supondremos que los movimientos de las masas de aire son bruscos y que este está lejos de la saturación movimientos adiabáticos su temperatura se rige por gradiente adiabático del aire seco γ

Si llamamos α a la variación de temperatura del aire circundante a la masa de aire con la altura ( coeficiente de enfriamiento geométrico )

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

∂∂

−=zTγ ⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛

∂∂

−=zT 'α

dzTT z .0 γδ −=

dzTT z .' 0 αδ −=0T '0T

zTδ 'zTδ

Si suponemos que inicialmente T0 = T’0

La diferencia de temperaturas

( )dzTT zz .' αγδδ −=−

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Estabilidad de atmosférica (continuación)

Caso α < γ tendrá el mismo signo que dz

Si la burbuja sube la burbuja baja

Si la burbuja baja la burbuja sube

Caso α > γ tendrá el signo contrario que dz

Si la burbuja sube la burbuja continua subiendo

Si la burbuja baja la burbuja continua bajando

Caso α = γ Si la burbuja sube o baja se queda donde ha trasladado pues no tiene tendencia a subir ni a bajar

zz TT δδ −'

zzzzzz TTTTdz δδδδδδ ρρ <⇒>⇒>−⇒> ''0'0

zzzzzz TTTTdz δδδδδδ ρρ >⇒<⇒<−⇒> ''0'0

zzzzzz TTTTdz δδδδδδ ρρ >⇒<⇒<−⇒< ''0'0

El aire separado de su posición inicial tenderá a volver a ella ESTABILIDAD

zz TT δδ −'

zzzzzz TTTTdz δδδδδδ ρρ <⇒>⇒>−⇒< ''0'0

El aire separado de su posición inicial tenderá alejarse mas de ella INESTABILIDAD

zzzz TT δδδδ ρρ =⇒= ''

El aire separado de su posición inicial se queda en la nueva posición INDIFERENCIA

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La estabilidad atmosférica

influye en la forma del

penacho

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Inversión térmica

En la troposfera la temperatura del aire en general disminuye con la altura pero puede haber algunas zonas en las que la temperatura del aire aumente en vez de disminuir

α < 0 α<< γ Estabilidad muy acentuada

Inversión de Tierra

Se presenta en las noches despejadas, junto al suelo, a la salida del sol.

La tierra se enfría por radiación a se enfrían las capas junto a ella por conducción

Inversión de subsidenciaLa subsidencia se produce cuando un estrato de aire sufre una transformación adiabática en la que desciende y a su vez su base aumenta de superficie

T

z

dz1

dz2

S1

S2

p1

p2

Si suponemos que en el movimiento no varía el orden de las partículas, la entropía de la transformación permanecerá cte y se demuestra que el invariante de Margules

ctepS

=−αγ

22

22

11

11

SpSpαγαγ −

=−

entonces

Como p1S1 es << p2S2 para que se conserve la igualdad deberá aumentar γ2 – α2 pudiendo llegar a una inversión

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La inversión de subsidencia se presenta en Anticiclones

La inversión de subsidencia se presenta en las zonas de anticiclón de 300 a 500 m de altura sobre todo si existen condiciones de estabilidad o una inversión de tierra adicional.

Estas inversiones se caracterizan por cubrir extensiones muy grandes y persisten mientras dura el anticiclón.

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Altura máxima de la capa de mezcla

T0 T Tmax

hhmax

La temperatura junto al suelo es T0 en el perfil de temperaturas medido a la salida del sol . Durante el día se va calentando el suelo debido a la radiación solar. Una burbuja de aire que se encuentre a la temperatura T ( a mitad mañana) ascenderá por vía adiabática (pendiente γ = 0.98K/100m) hasta alcanzar una altura h donde encuentra una T ambiente T’ = T. Las moleculas vecinas ocupan su lugar, repitiendo el proceso uniformizando la temperatura hasta la altura h.

Si la temperatura de caldeo fuese la temperatura máxima del día Tmax, la altura hmax sería la altura máxima de la capa de mezcla parámetro muy utilizado en los estudios de contaminación atmosférica

z

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Índice de estabilidad

El índice de estabilidad η es otro indicador de la estabilidad de estratificación

Está relacionado con la aceleración que presenta una burbuja separada verticalmente de su posición de equilibrio para volver a ella. En cierta forma nos mide la intensidad con que la atmósfera reacciona a los movimientos verticales

E

P

amgVgVpesoempujeF ..' =−=−= ρρ

ggV

gVgVm

gVgVa .1'.'.

..'....'..⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛−=

−=

−=

−=

ρρ

ρρρ

ρρρρρ

Como las presiones p de la burbuja y p’ el aire que le rodea son iguales

''

TT

=ρρ

( ) ( ) dzgT

dzgT

dzgTTa ....

'..

'1 ηγαγα

−=−

≅−

=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −=

Tg αγη −

= .

h es la aceleración experimentada por la burbuja para un desplazamiento dz = 1

TcteRTM

pRTMmpV ρρ .==⇒=

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Comportamiento del penacho en la inversiones

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Determinación experimental de la estabilidad atmosférica

Para determinar la estabilidad atmosférica deberemos conocer el coeficiente de enfriamiento geométrico α pues el gradiente adiabático del aire seco γ es constante = 0.98K/100m. El coeficiente de enfriamiento se debe determinar experimentalmente midiendo la temperatura a diferentes altura. Este coeficiente varia espacial y temporalmente por lo que se deben realizar medidas “in situ”.

Para medir el perfil de temperaturas en altura se utilizan:

- Torres meteorológicas

- SODAR ( Sound Detection And Randing)

- Radiosondeo atmosférico

Radiosondeo meteorológico

Radiosondeo de capa baja

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Torres meteorológicas

Permiten un registro continuo e informatizado de la temperatura a diferentes alturas desde el suelo.

Las dificultades:

Escasa altura: máx. 30 m

Perturbación en la medida

Coste de construcción y

Mantenimiento

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Sodar

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Radiosondeo meteorológico

Los radiosondeos meteorológicos miden la presión humedad y temperatura.

Dificultades

Pesados

Globo grande

Equipo de tierra complicado

Caros

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Radiosondeo meteorológico

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Radiosondeo atmosférico interpretado

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Radiosondeo de capa baja

El radiosonda de capa baja solo mide temperatura:

Se supone una velocidad ascensional constante

( ) 3/10

2/10

0 )3.82052.0(CF

FFv+

+=

v = velocidad ascensional en m/min

F0 = Fuerza libre = fuerza ascensional – carga en gramos

C = carga gramos (peso radiosonda + globo)

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Radiosonda de capa baja

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Receptor

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Equipo de tierra

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Radiosonda de capa baja (comprobación de funcionamiento)

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Radiosondeo de capa baja

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Radiosondeos realizados en un intervalo de 1 hora

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Contaminación atmosférica

Definición 1:

La composición natural del aire puede ser alterada por la introducción de una sustancia extraña o por una variación importante en la proporción de sus constituyentes.”Hay contaminación del aire cuando la presencia de una sustancia extraña o una variación importanteen la proporción de sus constituyentes, es susceptible, teniendo en cuenta los conocimientos científicos del momento, de provocar un efecto nocivo o de crear un perjuicio o molestias (Consejo de Europa, 14 sep 1967)

Definición 2:

“Se entiende por contaminación atmosférica, la presencia en el aire de materias o formas de energía que impliquen riesgo, daño , o molestia grave para las personas o bienes de cualquier naturaleza (ley 38/1972 de 22 dic, BOE num 309, 26 -12-1972)

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Contaminantes principalesAnhídrido sulfuroso.Monóxido de carbono.Óxidos de nitrógeno.Hidrocarburos.Polvos (partículas sedimentables y partículas en suspensión).Humos.

Contaminantes especiales

Derivados del azufre:

Anhídrido sulfúrico.Nieblas de ácido sulfúrico.Ácido sulfhídrico.Sulfuro de carbono.Cloruros de azufre.

Derivados del nitrógeno:Amoníacos y sus derivados.Ácido nítrico.Cianógeno.Ácido cianhídrico.Cianuros.

Halógenos y sus derivados:

Flúor.Cloro.Bromo.Yodo.Ácido fluorhídrico.Ácido clorhídrico.Ácido bromhídrico.Ácido yodhídrico.Ácido fluosilícico.Fluoruros.Oxicloruro de carbono o fosgeno.

Otros compuestos inorgánicos:Arsénico y sus derivados.

Compuestos orgánicos:

Acetileno.Aldehídos.Aminas.Anhídrido y ácido maleico.Anhídrido y ácido acético.Ácido fumárico.Anhídrido y ácido ftálico.Compuestos orgánicos volátiles del azufre (mercaptanos y otros).Compuestos orgánicos del cloro.Compuestos orgánicos del plomo.Piridina y metilpiridinas (picolinas).

Partículas sólidas:

Partículas no metálicas conteniendo fósforo, arsénico, antimonio, silicio, selenio, cloro y sus compuestos.Partículas de metales pesados conteniendo cinc, cadmio, plomo,

cobre, mercurio, aluminio, hierro, manganeso, cromo, molibdeno, wolframio, titanio, vanadio y sus compuestos.Partículas de metales ligeros conteniendo sodio, potasio, calcio,

magnesio, berilio y sus compuestos.Partículas de sustancias minerales (asbestos).

Aerosoles:

Aerosoles procedentes de las plantas de benceno.Aerosoles procedentes de las plantas de alquitrán.

Varios:

Olores molestos.Partículas radiactivas.

Relación de los principales contaminantes de la atmósfera (Decreto 833/1975)

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Clasificación contaminantes atmosféricos

Por su origen:

Naturales: Incendios, erupciones volcánicas, degradación materia orgánica

Antropogénicos: trafico, combustiones, industria

Por su génesis:

Primarios: los que se vierten en la atmósfera generados en las fuentes contaminantes

Secundarios: los que se generan en la atmósfera por reacciones químicas a partir de los primarios, muchas veces con la intervención de la radiación solar u otra fuente de energía.

Por su naturaleza física o química (*)

Compuestos de Azufre

Compuestos de Nitrógeno

Compuestos de Carbono (menos CO y CO2)

Monóxido de Carbono y Dióxido de Carbono

Compuestos de los Halógenos

Partículas

Compuestos radiactivos

(*) Según Seinfeld

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21

Contaminación Atmosférica L. Física 2004-05 D. Segarra

Reactividad compuestos azufre

Oxidación H2S SO2

En fase gaseosa no se conoce el mecanismo

En fase líquida H2S + O3 SO2 + H2O

Oxidación SO2 SO3 y formación sulfatos

En fase gaseosa SO2 + O2 + radiación solar SO3

En fase líquida SO2 SO3 SO4= (NH4)2SO4 en presencia de NH4

SO4= + M++ M SO4

Contaminación Atmosférica L. Física 2004-05 D. Segarra

Compuestos de azufre (H2S, SO2 y SO4=)

Ciclo del azufre ( unidades teragramos = 1012 g de masa de S / año)

Contaminación Atmosférica L. Física 2004-05 D. Segarra

Central térmica Andorra ( Teruel ) (SO2)

Fuente: Jose L. Palau (CEAM) Memoria D.E.A

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Contaminación Atmosférica L. Física 2004-05 D. Segarra

Reactividad compuestos de NFuentes de N2O

N2 (aire) (microorganismos) Compuestos orgánicos Nitrogenados (Suelo u océanos ) (bacterias)Nitratos (NO3

-) Nitritos (NO2-) ( Microorganismos) N2O

Destrucción N2O

N2O + hv N2 + O ( λ < 337 nm )

N2O + hv NO + N ( λ < 250 nm )

Fuentes NH3 Descomposición de la materia orgánica

Destrucción NH3 NH3 + H2O (NH4)+ + (OH) -

(NH4)+ (NH4)2SO4 y (NH4)+ (NH4)HCO3

Fuentes NOx ( NO, NO2, N2O3, N2O5) Combustiones , Automoción

descomposición bacteriana NO3-

Destrucción NOx

NO + O3 NO2 y N2O + O3 NO3-

NO2 NO + O ( λ < 385 nm )

NOx descomposición fotoquímica + agua + Hidrocarburos nitratos de Peroxoacilo (PAN)

Contaminación Atmosférica L. Física 2004-05 D. Segarra

Compuestos de Nitrógeno (NH3)

Ciclo del Amonio (NH4+) (unidades en teragramos = 1012 g de masa de N / año)

Contaminación Atmosférica L. Física 2004-05 D. Segarra

Compuestos de Nitrógeno (NO , NO2 y NO3-)

Ciclo del NOx (unidades en teragramos = 1012 g de masa de N / año)

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Contaminación Atmosférica L. Física 2004-05 D. Segarra

Niebla Urbana

Contaminación Atmosférica L. Física 2004-05 D. Segarra

Reactividad de los compuestos de carbono (CO2, CO, CH4)

Fuentes de CO2 a) Combustión C + O2 CO2

b) Respiración n CO2 + n H2O a (CH2O)n + n O2

Destrucción CO2

a) Fotosíntesis n CO2 + n H2O (CH2O)n + n O2

b) CO2 + H2O H2CO3 HCO3-

Fuentes de CO Combustiones incompletas

Destrucción CO Acción bacteriana Oxidación a CO2

Fuentes de CH4 Pantanos, cenagas, minas ciclo biológico (descomposiciones)

Destrucción CH4 por oxidación (combustiones) y ciclo biológico

Contaminación Atmosférica L. Física 2004-05 D. Segarra

Ciclo del Carbono (1970)

Unidades = 1012

kg / año de C

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Ciclo carbono (1994)

1 Gt = 1012 kg

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Calentamiento global8-10 añosAnimales, arrozales, gas natural

CH4

Irritante respiratorio, probable carcinógeno, precursor ozono

4 horasEscape de vehículosFormaldehído

Calentamiento global3-4 añosCombustibles fósiles, quema de biomasa

CO2

Disminución capa de ozono, calentamiento global

50-100 añosAire acondicionado, refrigeradores, sprays, espumas

CFCs

Precursores ozonoHoras –días

Escape vehículos, solventes

Hidrocarburos aromáticos

Problemas al riñón y cerebro5-10 díasGasolina c/plomo, pinturasPlomo

Carcinogénico10 díasEscape vehículosBenceno

Problemas cardiovasculares y neuronales

2 mesesCombustión incompletaCO

Enfermedades respiratorias, lluvia ácida

Horas-díasCombustión de carbón y otros combustibles con azufre, fundiciones de minerales

SO2

Enfermedades respiratorias, precursor de ozono y lluvia ácida

1 díaVehículos, combustiónNOx

Aumento enfermedades respiratorias, reducción de visibilidad

5-10 díasCombustión gasolina, petróleo, polvo fugitivo, polvo de calles

Partículas

EfectosTiempo de Residencia

Fuente AntropogénicaContaminante

Contaminantes primarios y su impacto (Molina & Molina 2002)

Contaminación Atmosférica L. Física 2004-05 D. Segarra

Esquema emisiones – concentraciones – efectos

Emisiones

CO

COVs

NOx

SO2

Partículas

Concentraciones Impactos

Primarios Secundarios

Carbón orgánicoCarbón elemental

CO2

CH4

N2O

CFCs

CO

COVs

NOx

SO2

PTSPM10

PM2.5

Ozono

Salud humana

Ecosistemas

Visibilidad

Materiales

Clima Regional

Clima global

CO2

N2O

CFCs

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Contaminación Atmosférica L. Física 2004-05 D. Segarra

Normas de calidad de SO2

Fuente: J.J.Diéguez (CEAM) Memoria D.E.A

Contaminación Atmosférica L. Física 2004-05 D. Segarra

Normas de calidad de NOx

Fuente: J.J.Diéguez (CEAM) Memoria D.E.A

Contaminación Atmosférica L. Física 2004-05 D. Segarra

Normas de calidad de CO

Fuente: J.J.Diéguez (CEAM) Memoria D.E.A

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La contaminación y la salud

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Contaminación Atmosférica L. Física 2004-05 D. Segarra

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Efecto sobre la salud de las Partículas

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Efectos sobre la salud del SO2

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Contaminación Atmosférica L. Física 2004-05 D. Segarra

Episodio de smog en Londres, 1952.

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Mortalidad

Episodio

Londres

(Dic-1952)

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Efectos sobre la salud del SO2

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Efectos conjuntos Partículas y SO2

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Efectos sobre la salud del CO

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Emisiones de CO en los escapes de Automóviles

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Relación de las concentraciones CO y Carboxihemoglobina

HbO2 + CO HbCO +O2

[ ] [ ][ ] [ ]

2

2

..

HbCO OK

HbO CO=

[ ][ ]

[ ][ ]

22 2

CO

O

CO HbCO pK KO HbO p

= =

Donde K = 200 a 250

Si la concentración de O2 en el aire que entra en los pulmones en una atmósfera contaminada es 21% ( 210000 ppm ) y la concentración de CO es 100 ppm ¿Cual

será el porcentaje hasta saturación de HbCO en la sangre?

[ ][ ]2

100210. 0,1 10%210000

HbCOHbO

= = = La proporción frente al total =10 10 0,09

10 100 19

10%= = =

+

Contaminación Atmosférica L. Física 2004-05 D. Segarra

Otros métodos de obtención de la concentración en sangre de Carboxihemoglobina

[ ] [ ]% 0,16ppm

HbCO CO=

[ ] [ ]% . .ppm

HbCO k CO t=

a)

b)k=0.018 reposo

k=0,030 actividad ligera

k=0,048 trabajo ligero

k=0.066 trabajo pesado

t tiempo en horas

[ ][ ] ( )

[ ] ( )0,01735.

0,01735.8,5. 1

% 0,1465. 158

tppm t

ppm

CO eHbCO CO e

−−

= = −c)

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Efectos de exposición CO

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Efectos sobre la salud de otros contaminantes atmosféricos

Compuestos de Pb

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Efectos de los compuestos de Pb

En la intoxicación profesional del Pb este se acumula en los órganos del cuerpo humano su enfermedad se llama Saturnismo

Los niños absorben mas plomo que los adultos

•Daños sistema nervioso

• Inhibición de la síntesis de la hemoglobina anemia

•Disfunción renal

•Mal funcionamiento sistema endocrino

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Compuestos de Nitrógeno

Los más tóxicos son e NO y NO2

La importancia del control de las emisiones de NOx (NO y NO2) al aire, radica en que estos gases contaminantes provocan efectos adversos en la salud tales como:

•Irritación de los pulmones

•Disminución de la resistencia ante enfermedades respiratorias, particularmente en individuos con enfermedades respiratorias pre-existentes, como asma

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Efecto oxidantes fotoquímicos

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Meteorología y Contaminación

Datos València

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Meteorología y contaminación

Estación pista de

Silla

1999

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Estación automática de medida de

contaminación atmosférica Generalidad

Valenciana

Emplazamiento fijo

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Unidad móvil de medida de Contaminación y parámetros meteorológicos de la Generalidad de Valencia

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