viernes, 25 de noviembre de 2016

2.3.2 Partes por millon

PARTES POR MILLÓN.


Las Partes por millón (ppm) es una unidad de medida de concentración que mide la cantidad de unidades de sustancia que hay por cada millón de unidades del conjunto.
El uso de ppm como unidad agiliza la comunicación, entre una señal determinada con cierto porcentaje.

Algunos casos:
Análisis químico del agua: las ppm se refiere a mg de analito por litro de agua; mg/L (equivalente a ug/mL). Por ejemplo: Cloruros = 20 ppm equivale a 20 mg/L como Cl- que quiere decir, veinte miligramos de ion cloruro por litro de agua.
Contaminantes del aire: ppm se refiere a partes de vapor o gas por cada millón de partes de aire contaminado; cm³/m³. Otra forma de expresarlo es en mg/m³, de lo que surge un factor de conversión[1] que depende de las propiedades físicas de cada contaminante. Por ejemplo para el Benceno el factor de conversión es 1 ppm = 3,19 mg/m³.

http://es.slideshare.net/CamiloBeleo/soluciones-16661013


Ejemplos:

Ejemplo 1: para medir la calidad del aire se utilizan las unidades ppm (partes por millón) y ppb (partes por billón). Ejemplos de niveles peligrosos:
9 ppm de Monóxido de carbono (CO): 9 litros de CO en 1 millón de litros de aire
5 ppb de Monóxido de nitrógeno (NO): 5 litros de NO en 1.000 millones de litros de aire

Ejemplo 2: se han detectado 12 mg de sustancia radioactiva en un depósito de 3 m3 de agua. Calcular la concentración:
Peso de sustancia analizada = 12 mg = 1,2·10-5 kg
Peso de los 3 m3 de agua = 3.000 kg
ppm = (1,2 · 10-5 / 3.000) · 106 = 0,004 ppm
ppb  = (1,2 · 10-5 / 3.000) · 109 = 4 ppb
En este caso es más adecuado emplear la concentración ppb por ser extremadamente baja

Ejemplo 3: en un control sanitario se detectan 5 mg de mercurio (Hg) en un pescado de 1,5 kg. Calcular la concentración:
Peso de mercurio = 5 mg = 5 ·10-6 kg
Peso del pescado = 1,5 kg
ppm = (5 · 10-6 / 1,5) · 106 = 7,5 ppm

Nota: las partes por millón también se le llama a un indicador de calidad en la industria, de manera que representa las unidades con defectos detectados por cada millón de unidades fabricadas.

Ejercicios:

Ejercicio 1: El agua de mar contiene 4 ppb de oro. Calcular la cantidad de agua de mar que tendríamos que destilar para obtener 1 kg de oro. Dato: densidad del agua = 1,025 kg/l.
Ejercicio 2: Calcular las ppm de 80 mg de ion sulfato (SO42−) en 5 litros de agua.

Soluciones:


Ejercicio 1: El agua de mar contiene 4 ppb de oro. Calcular la cantidad de agua de mar que tendríamos que destilar para obtener 1 kg de oro. Dato: densidad del agua = 1,025 kg/l.

Solución:
ppb = 4 = (masa oro / masa agua) · 109 = (1 kg de oro / kg agua) · 109
masa de agua necesaria = (109 / 4) = 2,5 · 108 kg
densidad del agua de mar: 1 litro = 1,025 kg
volumen de agua necesaria = (2,5 · 108 / 1,025) = 2,43 · 108 litros
es necesario destilar 2,43 · 108 litros = 2,43 millones de metros cúbicos para obtener 1 kg de oro

Ejercicio 2: Calcular las ppm de 80 mg de ion sulfato (SO42−) en 5 litros de agua.
Solución:
masa de ion sulfato = 80 mg = 8 · 10-5 kg
masa de agua = 5 kg (peso de 5 litros)
ppm = (8 · 10-5 / 5) · 106 = 16 ppm

2.3.4 Las radiaciones del sol y el smog fotoquimico

¿Como se forma el smog fotoquímico?

El esmog fotoquímico se forma cuando las emisiones y otros productos químicos reaccionan con la luz solar. El término "esmog" se deriva de las palabras en inglés smoke y fog (humo y niebla, respectivamente). Es un tipo de contaminación del aire, donde las partículas de aire se convierten en sustancias nocivas como ozono, nitrato de peroaxiacetilo y aldehídos debido a la reacción entre la luz solar y los gases de escape de los automoviles. El smog fotoquímico puede cubrir un pueblo entero o una ciudad. 
¿Cómo se forma el esmog fotoquímico?El esmog fotoquímico es un efecto de la radiación ultravioleta del sol en un ambiente contaminado que contiene una gran cantidad de óxidos de nitrógeno e hidrocarburos, especialmente del escape de vehículos de motor. El esmog fotoquímico sólo se produce en la luz solar. 

Los químicos presentes en el smog son: 
oxidos de nitrogeno, componentes organicos volatiles (COV), ozono troposferico y nitrato peroxiacetilico, PAN 


Reacciones quimicas 

Durante el día el dióxido de nitrógeno se disocia en monóxido de nitrógeno y radicales oxígeno:
NO2 + hν → NO + O·

El O· se combina con oxígeno molecular generando ozono:
O· + O2 → O3

En ausencia de COVs este ozono oxida al monóxido de nitrógeno de la etapa anterior:
O3 + NO → O2 + NO2

Pero en presencia de COVs, éstos se transforman en radicales peroxi que a su vez oxidan al NO:
ROO· + NO → RO· + NO2

De esta forma el NO no está disponible para reaccionar con el ozono y éste se acumula en la atmósfera.



Impacto en el ambiente 

Resultado de imagen para impacto del smog en el medio ambienteAdemas de ser un gran contaminante del aire, su aspecto es el de una neblina parda rojiza, que afecta principalmente al sistema respiratorio, pudiendo producir tos, problemas de bronquios y pulmonares. Los ancianos y los niños son los más afectados. También perjudica a  las mucosas de los ojos, dejándolos rojos o produciendo picor. El smog puede incluso producir problemas cardíacos, debido a que los músculos no están recibiendo la cantidad de oxígeno necesaria en cada respiración.










http://chispacosmica.blogspot.mx/2009/05/smog-fotoquimico-se-denomina-smog.html

http://www.ocio.net/estilo-de-vida/ecologismo/smog-que-es-y-como-afecta-al-medio-ambiente/

http://cuidemos-el-planeta.blogspot.mx/2010/11/que-es-el-smog-fotoquimico.html

2.3.3. Ozono y alotropía

¿Qué es el ozono?

El ozono es un gas que ocurre tanto en la atmósfera superior de la Tierra como a nivel del suelo. El ozono puede ser bueno o malo, dependiendo de dónde se encuentra en la atmósfera:


Ozono Bueno

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Este ozono se encuentra en la atmósfera superior de la Tierra-10 a 30 millas sobre la superficie de la Tierra-donde forma una capa que nos protege de los rayos dañinos ultravioleta del sol.







Ozono Malo

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Este se forma en la atmósfera inferior de la Tierra, cerca del nivel del suelo. Este ozono se forma como resultado de una reacción química, en presencia de la luz solar, entre los contaminantes emitidos por los automóviles, las plantas de energía, las calderas industriales, las refinerías, las plantas químicas y otras fuentes de emisiones. La contaminación ocurre durante los meses de verano cuando las condiciones del clima son propicias para formar el ozono al nivel del suelo: mucho sol y temperaturas altas.

EJEMPLOs DE OZONO
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Extintor


Imagen relacionada
Aerosol


































Alotropía 

La alotropía es la propiedad que tienen algunas sustancias de poseer estructuras moleculares diferentes.
las moleculas formadas por un solo elemento se llaman alótropos. 

Ejemplos:
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Diamante

Imagen relacionada
Grafito













El ozono en la contaminación ambiental

Resultado de imagen para ozono como contaminanteCuando el ozono se sitúa en la capa más baja de la atmósfera y supera ciertos niveles, deja de ser el gas protector de la vida en el planeta para convertirse en un peligroso contaminante. El aumento de sus concentraciones por causas artificiales es un grave problema medioambiental que debe concienciar a instituciones y consumidores.

El ozono se produce de forma natural, dando lugar a pequeñas concentraciones inocuas en el aire, a partir de emisiones procedentes de la vegetación, procesos de fermentación o volcanes, y se encuentra tanto en la troposfera- la región de la atmósfera más próxima a la superficie terrestre- como en la estratosfera, situada en las capas altas de la atmósfera, en donde cumple su conocido papel protector contra los letales rayos ultravioleta. Sin embargo, cuando el ozono troposférico aumenta en mayores cantidades, provocado por medios artificiales, se convierte en un contaminante tóxico. A diferencia de otros contaminantes que son emitidos directamente por sus fuentes, el ozono surge a partir de otros productos, principalmente óxidos de nitrógeno e hidrocarburos, en presencia de abundante luz solar, por lo que se le define como contaminante secundario. España, un país soleado que cuenta con grandes ciudades que emiten gases contaminantes, es un lugar especialmente sensible a este problema.

Daños a la salud

Resultado de imagen para daños ala salud del ozonoEl ozono penetra por las vías respiratorias y debido a sus propiedades altamente oxidantes provoca la irritación de las mucosas y los tejidos pulmonares. Los principales efectos observados son: irritación de los ojos, tos, dolor de cabeza, dolores en el pecho, etc. Pudiendo llegar, cuando las concentraciones son muy elevadas, a provocar inflamaciones pulmonares afectando gravemente a la función respiratoria.
En general, afecta principalmente a aquellas personas que realizan ejercicio físico al aire libre. Debido a que las reacciones que producen el ozono se activan por la acción de la luz solar.



http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/urbano/2006/02/22/149576.php

http://www.soflex.com.ve/site/pdf/guia-ozono.pdf

http://agendaquimica.blogspot.mx/2011/07/ozono-bueno-y-malo.html

2.3.1 Contaminantes



Un contaminante es toda materia, sustancia, o sus combinaciones, compuestos o derivados, (humos, gases, polvos, cenizas, bacterias, residuos, desperdicios y cualquier otro elemento), así como toda forma de energía (calor, radiactividad, ruido), que al entrar en contacto con el aire, el agua, el suelo o los alimentos, altera o modifica su composición y condiciona el equilibrio de su estado normal.

Sustancia no deseada, que está presente en cualquier medio, impidiendo o perturbando la vida de los organismos y/o produciendo efectos nocivos a los materiales y al propio ambiente.

Elemento que al actuar en el ambiente lo modifica negativamente.

TIPOS DE CONTAMINANTES.

Físicos-  Los contaminantes físicos son aquellos que al adicionarse al ambiente, su sola presencia altera la calidad de sus componentes, es decir son caracterizados por un intercambio de energía entre persona y ambiente en una dimensión y/o velocidad tan alta que el organismo no es capaz de soportarlo. Por varios razones el contaminante físico que más que otros está relacionado con la geología ambiental es la radiactividad (natural o artificial).  Por ejemplo: Algunas formas de energía como el ruido, luz intensa, radiaciones ionizantes, vibraciones, temperaturas, presión, etc.

http://lacontaminacionenvenezuela.bligoo.com.ve/

Químicos-  Los contaminantes químicos están constituidos por materia inerte orgánica o inorgánica, natural o sintética (gases, vapores, polvos, humos, nieblas). Es decir, se les designa contaminantes químicos a todas las sustancias que alteran la conformación química de los componentes del medio. Esta modificación química puede llegar a afectar a los demás seres vivos. Como por ejemplo de ese tipo de contaminantes podemos citar gases tóxicos, metales pesados, halógenos, ácidos orgánicos e inorgánicos, compuestos muy alcalinos, insecticidas, cianuros.

http://www.servinorprevencion.com/es/prevencion/servicios/muestreo-de-contaminantes

Biológicos- Se consideran contaminantes biológicos principalmente, los microorganismos, que pueden degradar la calidad del aire, agua, suelo y alimentos. Es decir, están constituidos por los agentes vivos que contaminan el medio ambiente y que pueden dar lugar a enfermedades infecciosas o parasitarias como los microbios, insectos, bacterias, virus, entre otros.

www.thinkstockphotos.com


FUENTES DE CONTAMINACIÓN.

Es toda organización, empresa o actividad industrial que afecta el Medio Ambiente a través de sus actividades, productos o servicios. Esto incluye no sólo la extracción y explotación de los recursos naturales que el ambiente nos provee, sino la eliminación al mismo de aquellos residuos o desechos que resultan de tales actividades y que, dependiendo de las condiciones y lugares en que sean eliminados, pueden ocasionar un mayor o menor grado de daño o impacto ambiental.

Primarias- Los contaminantes primarios son los que se emiten directamente a la atmósfera como el dióxido de azufre SO2, que daña directamente la vegetación y es irritante para los pulmones.

http://danaecontaminacion.blogspot.com/

Secundarias- Los contaminantes secundarios son aquellos que se forman mediante procesos químicos atmosféricos que actúan sobre los contaminantes primarios o sobre especies no contaminantes en la atmósfera.Son importantes contaminantes secundarios el ácido sulfúrico, H2SO4, que se forma por la oxidación del SO2, el dióxido de nitrógeno NO2, que se forma al oxidarse el contaminante primario NO y el ozono, O3, que se forma a partir del oxígeno O2.

http://es.slideshare.net/emartinvidales/contaminantes-qumicos-de-la-atmsfera



jueves, 24 de noviembre de 2016

2.3.10 Responsabilidad de todos y cada uno en la calidad de aire


Hay muchas maneras de hacernos responsables del cuidado y mejoramiento de la calidad de aire en los que todos podemos contribuir. Es un poco complicado ver el mejoramiento, sobre todo en una ciudad como la nuestra , que está muy contaminada, pero aún así se puede mejorar.

1.Modifica tu medio de transporte. Reduce tu consumo de combustible si es que usas el automóvil, manteniendo afinado y en buenas condiciones tu auto. Claro, que siempre es mejor usar el transporte público, caminar o usar bicicleta.




2.- Conserva la energía. Usa sólo la energía que sea indispensable, no dejes luces prendidas ni electrodomésticos conectados.

3.- Reduce tus desechos. Evita los productos que vengan con demasiados empaques, y separa la basura para que pueda reciclarse.

4.-Elimina los productos químicos en el hogar. Prefiere los productos ecológicos y limpiadores orgánicos para tu hogar.

5.-No quemes basura. Aprovecha la basura para hacer dinero, los materiales reciclables llévalos a un centro de acopio, en donde puedes venderlos o donarlos, y con los desechos orgánicos puedes hacer composta para tus plantas.

6.-No utilices podadoras de césped que sean eléctricas o de gasolina, hazlo manualmente.


7. Reduce el gasto energético de tu casa

- Usa bombillas de bajo consumo.

- Compra electrodomésticos con etiqueta energética de clase A, A+, A++ ó A+++.

- Pon la lavadora y el lavavajillas sólo cuando estén llenos y usa programas de agua fría, cuando sea posible.

- No dejes encendidos, en pausa o enchufados los aparatos eléctricos y pequeños electrodomésticos cuando no se usan.


8. No llenar el tanque de más. El hacerlo produce la emanación de vapores al aire y cancela los beneficios que proveen los intrumentos anti-contaminantes.


Fuentes Consultadas:






2.3.6 Medición de la calidad del aire


Índice Metropolitano de la Calidad del Aire (IMECA):
Función en México como valor de referencia de la salud y transformación del mundo y cuidado de la capa de Ozono.
El IMECA se obtiene a partir de las mediciones de la calidad del aire que realiza el Sistema de Monitoreo Atmosférico de la Ciudad de México.


Buena: Cuando el índice se encuentra entre 0  y 50 puntos IMECA, la calidad del aire se considera satisfactoria y la contaminación del aire tiene poco o nulo riesgo para la salud.
Regular: Cuando el índice se encuentre entre 51 y 100 puntos IMECA, la calidad del aire es aceptable, sin embargo algunos contaminantes pueden tener un efecto moderado en la salid para un pequeño grupo de personas una gran responsabilidad a algunos.
Mala: Cuando el índice se encuentra entre 101 y 150 puntos IMECA , algunos grupos sensibles pueden experimentar efectos en la salud. Hay algunas personas que pueden presentar efectos a concentraciones menores que el resto de la población, como es el caso de personas con problemas respiratorios o cardíacos,  los niños y ancianos. El público en general puede no presentar riesgos cuando el IMECA está en este intervalo.
Muy mala: Cuando el índice se encuentra entre 151 y 200 puntos IMECA, toda la población experimenta efectos negativo en la salud. Los miembros de grupos sensibles pueden presentar molestias graves. E este intervalo se activan las fases de Precontingencia y Contingencia Fase I del Programa de Contingencias Ambientales Atmosféricas del Valle de México.
Extremadamente mala: Cuando el valor del índice es mayor a 201 puntos IMECA, la población en general experimenta problemas de la salud.




Las rectas que unen los puntos de quiebre sirven para convertir valores de concentración de contaminantes en el aire en valores de una escala arbitraria que va de 0 a 500 puntos IMECA, la cual da una idea subjetiva del grado de peligrosidad asociado a los niveles de contaminación del aire.
Los índices obtenidos de estas rectas (conocidas por SEDUE como “funciones linealmente segmentadas”) son seis en total, y miden la calidad del aire respecto de:
1. Partículas sólidas en suspensión. 2. Bióxido de azufre. 3. Ozono. 4. Monóxido de carbono. 5. Óxidos de nitrógeno, y 6. Un término que mide la acción sinergística del bióxido de azufre con las partícula sólidas en suspensión.
Cuadro 1. Puntos de quiebre de la escala IMECA, para los valores 100 y 200, comparados con la escala NAAQS (National Ambient Air Quality Standards) de los Estados Unidos
Contaminantes
Tiempo de medición
IMECA 100
NAAQS (nivel primario)
PST (µg/m3)
24 h
275
260
SO2 (ppm)
24 h
0.13
0.14
CO (ppm)
8 h
13.0
9.0
O3 (ppm)
1 h
0.11
0.11 (California 0.08)

Contaminante
Tiempo de medición
IMECA 200
NAAQS (nivel de alerta)
NOX (ppm)
1 h
0.66
0.60
PST x SO2
24 h
24.5
25.0

Cuadro 2. Puntos de quiebre de la escala IMECA, para el valor 500, comparados con la escala NAAQS (National Ambient Air Quality Standards) de los Estados Unidos, para el nivel de “daño significativo”.
Contaminante
Tiempo de medición
IMECA 500
NAAQS
PST (µg/m3)
24 h
1000
1000
SO2 (ppm)
24 h
1.0
1.0
CO (ppm)
8 h
50
50
O3 (ppm)
1 h
0.6
0.7
NOX (ppm)
1 h
2.0
2.0
PST x SO2
24 h
187.1
187.5

Cuadro 3. Comparación entre la descripción del IMECA, la del índice de Ott y Thom y la de norma NAAQS, para distintos niveles de contaminación del aire.
Índice
Descripción IMECA
Ott y Thom
NAAQS
0-50
Situación muy favorable para la realización de todo tipo de actividades físicas
Bueno
Bajo la norma
51-100
Situación favorable para la realización de todo tipo de actividades
satisfactorio
Bajo la norma
101-200
Aumento de molestias en personas sensibles
Malo para la salud
Sobre la norma
201-300
Aumento de molestias e intolerancia relativa al ejercicio en personas con padecimientos respiratorios y cardiovasculares. Aparición de ligeras molestias en la población en general
Peligroso
Alerta
301-400
Aparición de diversos síntomas e intolerancia al ejercicio en la población sana
Peligroso
Aviso
401-500
Aparición de diversos síntomas e intolerancia al ejercicio en la población sana
Peligroso
Emergencia
501 o +
(No se describe)
Daño significativo para la salud humana.
articulos

CONTINGENCIAS AMBIENTALES:

Una contaminación severa ya pone en riesgo la salud de la población en general.  Cuando la ciudad registra este nivel de contaminación es entonces cuando el gobierno empieza a aplicar las fases de activación de una contingencia.
Cuando la calidad del aire es MUY MALA  inicia la Precontingencia. Esto implica  la suspensión de cualquier actividad al aire libre que exponga a la población sensible.
Cuando la calidad del aire es EXTREMADAMENTE MALA inicia entonces la Contingencia Fase I. En este punto se pone en grave riesgo la salud de la población en general. Entre las principales medidas, además de las ya mencionadas en la fase de Precontingencia, se lleva a cabo un programa de vigilancia epidemiológica para monitorear los efectos en la población, se reduce el 50% de la operación de las termoeléctricas cercanas a la ZMVM, se suspenden actividades en las gasolineras que no cuentan con equipo de recuperación de vapores, se reducen las emisiones de la industria en un 30% y la restricción vehicular queda como se muestra en la siguiente tabla.
La Contingencia Fase II se aplica cuando la calidad del aire es EXTREMADAMENTE MALA y además el IMECA de ozono (O3) o de partículas menores a diez micrómetros (PM10) superan los 245 puntos. En esta fase los daños a la salud son graves, lo que implica suspender todas las actividades en las oficinas públicas, escuelas, instalaciones culturales y recreativas. La duración de estas aplicaciones es de la 24 horas, siempre y cuando la contaminación disminuya. Si los niveles de contaminación continúan representando un riesgo para la salud, se mantiene la fase de la contingencia ambiental o se pasa a la siguiente con acciones más estrictas.


 http://www.foroambiental.com.mx/publican-programa-para-contingencias-ambientales-2016/

Acciones que deben realizarse en Fase I de Contingencia Ambiental Atmosférica por Ozono

SALUD:
Permanecer en interiores entre las 13:00 y las 19:00 horas, recomendación que aplica sobre todo en niños, adultos mayores y personas con problemas respiratorios.
Abstenerse de realizar ejercicio o desarrollar actividades al aire libre que requieran un esfuerzo vigoroso, principalmente entre las 13:00 y las 19:00 horas, recomendación que aplica a los deportistas.
En las escuelas y deportivos se recomienda evitar las actividades deportivas, cívicas, sociales, de recreación u otras al aire libre, principalmente entre las 13:00 y las 19:00 horas, medida que aplica para la población en general.
No fumar en espacios cerrados.

TRANSPORTE:

Las autoridades de tránsito y vialidad, establecerán operativos para la agilización de la circulación vehicular en la ZMVM.
Se reforzará la vigilancia del Programa de Vehículos Ostensiblemente Contaminante.
No podrá circular ningún vehículo utilizado exprofeso para fines publicitarios
Limitación a la circulación de los vehículos de servicio particular en FASE I de Contingencia Ambiental Atmosférica por Ozono

SERVICIOS:

Se suspenderán las actividades de pintura de vehículos en la vía pública, mobiliario y equipos a cielo abierto, así como en instalaciones sin casetas de pintura.
Se suspenderán las actividades de limpieza y desengrase en los servicios que utilicen productos orgánicos volátiles sin control de emisiones.
Se suspenderán las actividades de abastecimiento de combustibles en estaciones de servicio que no cuenten con sistemas de recuperación de vapores, o que estos no operen adecuadamente.
Las dependencias y entidades de la administración pública local y en su caso, en coordinación con las autoridades federales, suspenderán las actividades de bacheo, pintado y pavimentación, así como las obras y actividades que obstruyan o dificulten el tránsito de vehículos.

INCENDIOS Y QUEMAS:

Las dependencias y entidades de la administración pública local, deberán intensificar la vigilancia para evitar incendios en áreas boscosas, agrícolas y urbanas, así como reforzar el combate de incendios activos.
Queda prohibida la quema de cualquier tipo de material o residuo sólido o líquido a cielo abierto y en chimeneas domésticas, incluyendo las quemas realizadas para adiestramiento y capacitación de personal encargado del combate de incendios, así como las quemas agrícolas y fogatas de todo tipo.

FUENTES FIJAS:

Se suspenderán todas las actividades de impresión que utilicen productos orgánicos volátiles y que no cuenten con equipo de control.
Se suspenderán las actividades industriales que utilicen benceno, tolueno, xilenos y/o sus derivados y que no cuenten con equipos de control.
Se suspenderán las actividades de limpieza y desengrase en la industria manufacturera que utilice productos orgánicos volátiles y que no cuente con control de emisiones.
Reducción de las emisiones entre 30% o 40% a partir de la línea base de las fuentes fijas de la industria manufacturera, que tengan procesos de combustión.

VIDEO:

Medición de la calidad del aire:


Contingencia ambiental:


FUENTES DE CONSULTA:
http://chematierra.mx/files/cache/c56483765ff86f5f49d8e0848a324367_f1071.jpg
http://www.revistaciencias.unam.mx/es/170-revistas/revista-ciencias-22/1537-¿qué-mide-el-imeca.html
http://www.aire.df.gob.mx/pcaa/

2.3.9 Adelgazamiento de la Ozonosfera


El ozono está continuamente formándose y destruyéndose en la estratosfera, en una serie de reacciones, llamadas reacciones de Chapman, que se pueden simplificar así:

O2 + hn (< 240 nm) ---->  O + O       (1)Formación del ozono O + O2 ------------------->  O3           (2)O3 + hn (< 320 nm) ---->  O + O2     (3)Destrucción del ozono + O3 ------------------>  O2 + O2    (4)

Formación del ozono: Los enlaces de la molécula de oxígeno se pueden romper al absorber la energía de un fotón de radiación ultravioleta de longitud de onda menor de 240 nm,  formando dos átomos de oxígeno libres.
En un átomo de oxígeno libre reacciona con una molécula de oxígeno formando una de ozono. Esta reacción suele producirse  con la intervención de alguna otra molécula M que no se consume en la reacción.

Destrucción del ozono: Las moléculas de ozono absorben radiaciones ultravioleta de menos de 320 nm, rompiéndose en moléculas de oxígeno más átomos de oxígeno libres. Los átomos de oxígeno libres reaccionan con más moléculas de ozono formándose oxígeno molecular.

La reacción es lenta , pero diversas substancias como los óxidos de nitrógeno (NO y  NO2), el hidrógeno y sus óxidos (H, OH, and HO2) y el cloro y sus óxidos (Cl, ClO y ClO2) actúan como catalizadores acelerando la destrucción del ozono. En esta reacción es donde inciden de forma más relevante las substancias de origen humano que destruyen la capa de ozono.

Recientemente los científicos han observado un adelgazamiento creciente en la capa de ozono. Esta disminución en su grosor es mayor en el continente antártico, donde se han detectado reducciones en las concentraciones de ozono de hasta un 20%.
Las consecuencias del adelgazamiento de la capa de ozono son:

La salud humana, se vería seriamente afectada por una serie de enfermedades que pueden aumentar tanto en frecuencia como en severidad tales como:Sarampión, herpes, malaria, lepra, varicela y cáncer de piel, todas de origen cutáneo.
Menos alimentos: las radiaciones ultravioleta afectan la capacidad de las plantas de absorber la luz del sol en el proceso de fotosíntesis.
También puede verse reducido el contenido nutritivo y el crecimiento de las plantas.
El clima: Va a variar por las emisiones de CFC(clorofluorocarbono), las cuales pueden contribuir al calentamiento global. La atmósfera actúa como un invernadero para la tierra al dejar pasar la luz, pero retiene el calor. El aumento de la cantidad de ciertos gases aumenta la capacidad de la tierra para bloquear el calor, lo cual causa temperaturas más elevadas y cambios climáticos.

Los materiales de construcción usados en edificios, pinturas, envases y en muchos otros lugares, son degradados por la acción de las radiaciones ultravioleta. El nivel del mar aumentaría como consecuencia de la expansión de sus aguas, cuando se calienten y derritan los glaciares. Sostienen los científicos que para el año 2050 el aumento del mar será de 0,3 a 1,2 metros, produciéndose inundaciones costeras y erosiones.

También pronostican contaminaciones de suministros hídricos por la ausencia de agua salada y se verá afectadas la economía de las zonas costeras. Entre otros fenómenos extremos se producirán huracanes, ciclones, olas de frío intensos y tifones.modificaciones genéticas en la flora y la fauna. Inicia y promueve el cáncer a la piel maligno y no maligno.  Daña el sistema inmunológico, exponiendo a la persona a la acción de varias bacterias y virus.
La exposición a dosis altas de rayos UV puede dañar los ojos, especialmente la córnea que absorbe muy fácil estas radiaciones.

Severas las quemaduras del sol y avejentan la piel.
Aumenta el riesgo de dermatitis alérgica y tóxica.
Activa ciertas enfermedades por bacterias y virus.

Video:

Fuentes Consultadas:



miércoles, 23 de noviembre de 2016

2.3.8 Repercusión del CO2 en el Medio Ambiente


El dióxido de carbono es esencial para la supervivencia de plantas y animales. No obstante, demasiada cantidad puede provocar el fin de la vida en la Tierra. No solo las plantas y animales necesitan ingerir dióxido de carbono, pero también dependen de él para mantener el calor, ya que es un componente esencial en la atmósfera terrestre.

El cambio climático es la mayor amenaza ambiental del siglo XXI, con consecuencias económicas, sociales y ambientales de gran magnitud. Todos sin excepción; los ciudadanos, las empresas, las economías y la naturaleza en todo el mundo están siendo afectadas.

El problema del cambio climático es que en el último siglo el ritmo de estas variaciones se ha acelerado mucho, y la tendencia es que esta aceleración va a ser exponencial si no se toman medidas que lo controlen. 


El ritmo desbocado de esta modificación climática tendrá como consecuencia grandes alteraciones físicas, como la elevación del nivel del mar, enormes deterioros ambientales y serias amenazas para la humanidad, así como extensión de enfermedades, daños por acontecimientos climáticos violentos, pérdida de cosechas, disminución de los recursos hídricos, entre otros problemas.





¿Qué consecuencias tiene que aumenten las concentraciones de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera?

La temperatura media de la superficie terrestre se ha incrementado a lo largo del siglo XX en 0,6 ºC. En el siglo XXI se prevé que la temperatura global se incremente entre 1 y 5ºC.
En el Siglo XXI el nivel del mar subirá entre 9 y 88 cm, dependiendo de los escenarios de emisiones considerados.
Incremento de fenómenos de erosión y salinización en áreas costeras.
Aumento y propagación de enfermedades infecciosas.
Desplazamiento de las especies hacia altitudes o latitudes mas frías, buscando los climas a los que están habituados. Aquellas especies que no sean capaces de adaptarse ni desplazarse se extinguirán.
Aumento en frecuencia e intensidad de los fenómenos meteorológicos extremos.

Fuentes

Los combustibles fósiles como carbón, plantas de energía de gas, petróleo, vehículos y grandes industrias constituyen la mayor fuente de dióxido de carbono. La producción se origina de diversos elementos como hierro, acero, cemento, gas natural, combustión de residuos sólidos, cal, amoníaco, caliza, campo de cultivo, carbonato de sodio anhídrico, aluminio, petroquímicos, titanio y ácido fosfórico. El dióxido de carbono constituye el 85 por ciento de todas las emisiones y es producido cuando se utiliza el gas natural, petróleo y carbón. Las grandes áreas en donde estos combustibles son utilizados incluyen la producción de electricidad, el transporte, la industria y los edificios comerciales y residenciales.


Referencias Consultadas:








2.3.7 Lluvia ácida






¿Qué es?
Se denomina lluvia ácida a todo tipo de precipitaciones (lluvia, nieve o niebla) cuyo pH es inferior a 5 (valor de pH correspondiente a la lluvia natural, la cual es ligeramente ácida).

La capa vegetal en descomposición y los volcanes en erupción liberan algunos químicos a la atmósfera que pueden originar lluvia ácida, pero la mayor parte de estas precipitaciones son el resultado de la acción humana. El mayor culpable de este fenómeno es la quema de combustibles fósiles procedentes de plantas de carbón generadoras de electricidad, las fábricas y los escapes de automóviles.

Tanto industrias, automóviles y todo tipo de máquinas empleadas por el hombre, que funcionen a carbón, petróleo o derivados, producen gases contaminantes; pues la energía necesaria para el funcionamiento de éstas máquinas proviene de la combustión.

La lluvia ácida no sólo causa problemas locales de contaminación, sino que se expande afectando grandes áreas de terreno pues las nubes formadas con estos gases se trasladan por acción eólica (del viento) y las precipitaciones se producen en distintos lugares.
Afecta a la fase aérea del ciclo del agua y, por lo tanto, es a la vez una de las principales formas de contaminación atmosférica más relevantes, junto con el efecto invernadero y la disminución de la  capa de ozono.




¿Cómo se forma?

El agua de lluvia en condiciones naturales, tiene un pH de 5.6 acidez debida principalmente al CO2 al que lleva disuelto. Cuando la acidez del agua de lluvia es superior a este valor es cuando se considera que la lluvia es ácida.
Cuando los óxidos de nitrógeno,  NO y NO2 (NOx)  los óxidos de azufre, SO2 llegan al la atmósfera se oxidan y se combinan con el agua de ésta y se transforman en ácido nítrico y ácido sulfúrico respectivamente.

2(SO2) + O2    --------------- 2(SO3)
SO3  + H2O ---------------------  H2 SO4
NOx  + O2 + H2O   ---------------- HNO3


Efectos de la lluvia ácida:

¨    Salud humana: causa trastornos en las vías respiratorias, pues la niebla ingresa a los pulmones durante la respiración.

¨    Construcciones: acelera el deterioro de los edificios, un claro ejemplo son las catedrales europeas, deteriorando así parte del patrimonio cultural del mundo.

¨    Bosques: Se ha comprobado que la lluvia ácida ha causado la destrucción de millones de hectáreas de bosques europeos, así como también la destrucción de la flora y fauna de ríos y lagos.
Este fenómeno es muy importante en el hemisferio norte, dada la gran industrialización que posee.


Actualmente se lo considera como uno de los problemas climáticos generados por el hombre más importantes, y si bien se ha iniciado la toma de medidas al respecto, de no encomiar esfuerzos para el empleo de energías alternativas, continuará afectando de manera progresiva al ambiente.

Video sobre la Lluvia acida



Referencias consultadas:
http://www.nationalgeographic.es/medio-ambiente/calentamiento-global/acid-rain-overview