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09 Junio 2004 UNIVERSIDAD MICHOACANA DE SAN NICOLAS DE HÍDALGO CONTAMINACIÓN DEL AIRE Alumnos: González Rodríguez Julio Cesar. Valencia Escuadra Gabriela Febrero, 2015

Contaminacion Aire

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Materia de saneamiento ambiental.

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09 Junio 2004

UNIVERSIDAD MICHOACANA DE SAN NICOLAS DE HÍDALGO

CONTAMINACIÓN DEL AIRE

Alumnos: González Rodríguez Julio Cesar.

Valencia Escuadra Gabriela

Febrero, 2015

LA ATMÓSFERA: es una capa

delgada de gases mezclados que

cubren la superficie de la tierra.

Su masa total es de

aproximadamente 5.14x1015

toneladas métricas, y tiene

aproximadamente 10,000 km de

espesor.

Mas del 99% de su masa total se

encuentra dentro de

aproximadamente los primeros

50 km de altitud

COMPOSICIÓNCOMPOSICIÓN

Gas Composición química

Porcentaje(por volumen de aire seco)

Nitrógeno N2 78.08

Oxigeno O2 20.95

Argón Ar 0.93

Neón Ne 0.0018

Helio He 0.0005

Hidrogeno H2 0.00005

Xenón Xe 0.000009

Ha venido cambiando de manera gradual a lo largo del tiempo debido a proceso naturales y a procesos antropogénicos.

Tabla 1. Gases permanentes cerca de la superficie de la tierra (~80 Km)

SustanciaComposición química

Porcentaje(por volumen de aire seco)

ppm(partes por millón)

Vapor de agua H2O 0 - 4 -------

CO2 CO2 0.035 350

Metano CH4 0.00017 1.7

Oxido nitroso N2O 0.00003 0.3

Ozono O3 0.000004 0.04

Materia particulada

------- 0.000001 0.01

Flouroclorocarbonos (CFCs)

------- 0.00000001 0.0001

COMPOSICIÓNCOMPOSICIÓNTabla 2. Sustancias variables cerca de la superficie de la tierra

Es una mezcla compleja de gases y de partículas sólidas y líquidas en suspensión atraídas por la gravedad. En ella se producen todos los fenómenos climáticos y meteorológicos que afectan al planeta, regula la entrada y salida de energía a la tierra y es el principal medio de transferencia de calor.

AEROSOLES: También se les conoce como materia particulada, incluye cualquier partícula sólida o líquida (a excepción del agua) suspendida en el aire tales como metales, polvos, humos y gotitas pequeñas de ácido sulfúrico. Su efecto inmediato más notorio es visibilidad reducida.

Día limpio Día moderadamente contaminado

GASES EFECTO INVERNADERO:

Se refiere a aquellos gases en la

atmósfera (la mayoría de los cuales

ocurren de manera natural) que

absorven la radiación de onda larga

emitida por la superficie de la tierra

y que es re-emitida de regreso hacia

la superficie, conociéndosele como

el efecto invernadero.

www.eecs.umich.edu/mathscience/funexperiments/agesubject/lessons/images/diagrampage.html

GASES IMPLICADOS:

La frecuencia con que se menciona el CO2

en relación con el efecto invernadero, hace

que muchos ignoren que el principal gas

de invernadero en la atmósfera terrestre es

el agua (en estado de vapor).

Los gases de invernaderos, ordenados por

un efecto decreciente, son:

Vapor de agua (H2O)

Dióxido de carbono (CO2)

Metano (CH4)

Óxidos de nitrógeno (NOx)

Ozono (O3), y

Cloroflourocarbonos (CFC´s).

IMPORTANCIA DE LA ATMÓSFERA•Capa protectora

•Fuente de dióxido de

carbono y oxígeno

•Fuente de nitrógeno

•Transporta agua

•Filtra, absorbe y re-

absorve la radiación

electromagnética del sol

ESTRATOS DE LA ATMOSFERA:ESTRATOS DE LA ATMOSFERA:

La atmosfera se estratifica de acuerdo con la relación

temperatura-densidad, como resultado de las

interacciones entre los procesos físicos y fotoquímicos

en el aire

TROPOSFERATROPOSFERA

•Capa mas baja (10-16 km). •La composición de los gases permanentes generalmente homogenea.•Temperatura decrece con altitud (-56 °C)•Existe una mezcla constante de las masas de aire

ESTRATOSFERA:ESTRATOSFERA:

•Se extiende hasta unos 50 km a partir de la tropopausa.

•La temperatura aumenta con la altura debido a los proceso de absorción de radiación UV por la rica capa de ozono (20-50 km)

•La temperatura llega a un valor máximo (-2 °C) comparable a la temperatura

terestre.

MESOSFERA:MESOSFERA:

•A partir de la estratopausa, la temperatura desciende (-90°C, 80 km) debido a la usencia de especies absorbentes de radiación

•La velocidad del viento alcanza valores de hasta 150 m/s

•Regiones mas altas predominan iones y moléculas

TERMOSFERA:TERMOSFERA:

•Se extiende hasta los límites exteriores lejanos (500 km).

•La temperatura se incrementa (1,200 °C)

•Ocurre la disociación e ionización de las moléculas constituyentes del aire

•Predomina la difusión frente la mezcla

•El O2 se encuentra en forma atómica (200 km) y es el principal constituyente

CONTAMINACIÓN DEL AIRE

El término se puede referir a la presencia de sustancia en el aire, a concentraciones, duraciones y frecuencias tales que pueden afectar de manera adversa a la salud y el bienestar tanto de la especie humana o del ambiente.

• La contaminación del aire es uno de los problemas ambientales más importantes, y es resultado de las actividades del hombre. Las causas que originan esta contaminación son diversas, pero el mayor índice es provocado por las actividades industriales, comerciales, domésticas y agropecuarias.

CONTAMINACIÓN DEL AIREAIRE: Introducción

• La combustión empleada para obtener calor, generar energía eléctrica o movimiento, es el proceso de emisión de contaminantes más significativo.

• Existen otras actividades, tales como la fundición y la producción de sustancias químicas, que pueden provocar el deterioro de la calidad del aire si se realizan sin control alguno.

CONTAMINACIÓN DEL AIREAIRE: Introducción

• El aire puro es una mezcla gaseosa compuesta por:

• 78% de nitrógeno • 21% de oxígeno • 1% de diferentes compuestos tales como el

argón, el dióxido de carbono y el ozono.

• Por contaminación atmosférica se entiende cualquier cambio en el equilibrio de estos componentes, lo cual altera las propiedades físicas y químicas del aire.

CONTAMINACIÓN DEL AIREAIRE: Introducción

Los principales contaminantes del aire se clasifican en:

•PRIMARIOS :

Son los que permanecen en la atmósfera tal y

como fueron emitidos por la fuente. Para fines de

evaluación de la calidad del aire se consideran:

óxidos de azufre, monóxido de carbono,

óxido de nitrógeno, hidrocarburos y

partículas.

•SECUNDARIOS : Son los que han estado

sujetos a cambios químicos, o bien, son el producto de la reacción

de dos o más contaminantes primarios en la

atmósfera. Entre ellos destacan los oxidantes fotoquímicos y algunos

radicales de corta existencia como el

ozono.

CONTAMINACIÓN DEL AIREAIRE: Introducción

• A nivel nacional, la contaminación atmosférica se limita a las zonas de alta densidad demográfica o industrial.

• Las emisiones anuales de contaminantes en el país son superiores a 16 millones de toneladas, de las cuales el 65 % son de origen vehicular.

CONTAMINACIÓN DEL AIREAIRE: Introducción

Principales fuentes (geográficas) de emisión

Monterrey (3%)

Guadalajara (3.5%)

Ciudad de México(23.5%)

CentrosIndustriales(70%)

FECHA LUGAR Exceso de muertes

Diciembre 1873 Londres, UK 270-700

Febrero 1880 Londres, UK 1000

Diciembre 1892 Londres, UK 1000

Diciembre 1930 Meuse Valle, Bélgica 63

Octubre 1948 Donora, USA 20

Diciembre 1952 Londres, UK 4000

Noviembre 1953 New York, USA 250

Enero 1956 Londres, UK 480

Diciembre 1957 Londres, UK 300-800

Noviembre-Diciembre 1962 New York, USA 46

Diciembre 1962 Londres, UK 340-700

Diciembre 1962 Osaka, Japón 60

Enero-Febrero 1963 New York, USA 200-405

Noviembre 1966 New York, USA 168

Tabla 3. Algunos episodios de contaminación del aire asociados con muertes. (Elson, 1992)

Con la industrialización los impactos locales de la contaminación del aire sobre la salud humana y del ambiente empiezan a documentarse de manera sistemática.

PRINCIPALES CONTAMINANTES FUENTES

Dióxido de azufre y partículas Quema combustibles, fundidoras

Predominantemente en exteriores

Ozono Reacciones fotoquímicas

Polens Árboles, semillas, plantas, pastos

Plomo y manganeso Automóviles

Plomo y cadmio Emisiones industriales

COV´s, hidrocarburos aromáticos policíclicos Solventes petroquímicos, vapores de combustibles almacenados

Óxidos de nitrógeno y monóxido de carbono Quema de combustibles

Ambas, interiores y exteriores

Dióxido de carbono Quema de combustibles, actividad metabólica

Partículas Humo de tabaco, resuspensión, condensación de vapores y productos de combustión

Vapor de agua Actividad biológica, combustión, evaporación

Compuestos orgánicos volátiles Volatilización, combustión, pintura, acción metabólica, pesticidas, insecticidas, fungicidas

Esporas Hongos, moho

PRINCIPALES CONTAMINANTES FUENTES

Radón Suelo, materiales de construcción, agua

Predominantemente en interiores

Formaldehido Aislantes, equipamiento de edificios, humo de tabaco

Asbestos Retardadores de fuego, aislantes

Amonio Productos de limpieza, actividad metabólica

Compuestos aromáticos policíclicos, arsénico, nicotina, acroleina

Humo de tabaco

COV´s Adhesivos, solventes, cocinar, cosméticos

Mercurio Fungicidas, pinturas, derrames

Aerosoles Productos de consumo, polvo de casa

Alergenos Polvo de casa, descamación piel de animales o pelusas

Microorganismos Infecciones

• Desde 1992 la Organización Mundial de la Salud (OMS) y el Programa de Naciones Unidas para el Medio Ambiente han llevado a cabo estudios de los 6 principales contaminantes en 20 megaciudades.

• Desde hace más de una década se llevan a cabo monitoreos de la calidad del aire en la Ciudad de México.

• Actualmente, el monitoreo se lleva a cabo también en otras ciudades: Monterrey, Guadalajara, Ciudad Juarez, Puebla, Mexicalli.

CONTAMINACIÓN DEL AIREAIRE: Introducción

• Indice Metropolitano de la Calidad del Aire (IMECA)

• El índice de la calidad del aire, se define como un valor representativo de los niveles de contaminación atmosférica y sus efectos en la salud, dentro de una región determinada.

• La función principal del IMECA es mantener informada a la población sobre la calidad del aire en la Ciudad de México, así como observar el comportamiento de los distintos contaminantes y comparar la calidad del aire entre zonas que utilicen índices similares.

CONTAMINACIÓN DEL AIREAIRE: ¿Qué es el IMECA?

IMECA CALIDAD DEL AIRE

EFECTOS

0-100 Satisfactoria Situación favorable para la realización de todo tipo de actividades

101-200 No Satisfactoria Aumento de molestias menores en personas sensibles

201-300 Mala Aumento de molestias e intolerancia relativa al ejercicio en personas con padecimientos respiratorios

301-500 Muy mala Aparición de diversos síntomas e intolerancia al ejercicio en la población

Principales compuestos contaminantes

•Ozono

•PM-10

•Bióxido de nitrógeno

•Bióxido de Azufre

•Monóxido de Carbono

•Hidrocarburos

•Plomo

Ozono

  CRITERIOS PARA EVALUAR LA CALIDAD DEL AIRE

Ozono: Un promedio horario máximo de 216 µg/m3 (0.11 PPM) Equivalentes a 100 puntos IMECA.

  CARACTERÍSTICAS DEL CONTAMINANTE

Compuesto gaseoso incoloro producido en presencia de luz solar. Oxida materiales no

inmediatamente oxidables por el oxígeno gaseoso.

  FUENTES PRINCIPALES

Reacciones atmosféricas de hidrocarburos y óxidos de nitrógeno bajo la influencia de la luz solar.

  EFECTOS PRINCIPALES

Salud.- Irritación de los ojos y del tracto respiratorio. Agravan las enfermedades respiratorias y cardiovasculares.Materiales.- Deterioran el hule, los textiles y la pintura.Vegetación.- Provocan lesiones en las hojas y limitan su crecimiento.Otros.- Disminución de la visibilidad.

Ozono

CRITERIOS PARA EVALUAR LA CALIDAD DEL AIRE

150 µg/m3 (microgramos sobre metro cúbico) en un promedio de 24 horas, equivalentes a 100 puntos IMECA.

CARACTERÍSTICAS DEL CONTAMINANTE

Partículas sólidas o líquidas dispersas en la atmósfera (su diámetro va de 0.3 a 10 µm) como polvo, cenizas, hollín, partículas metálicas, cemento o polen. La fracción respirable de Partículas Suspendidas Totales, PST, conocida como PM-10, está constituida por aquellas partículas de diámetro inferior a 10 micras, que tienen la particularidad de penetrar en el aparato respiratorio hasta los alvéolos pulmonares.

Partículas Suspendidas en su Fracción Respirable ( PM-10 )

FUENTES PRINCIPALES

Combustión industrial y doméstica del carbón, combustóleo y diesel; procesos industriales; incendios, erosión eólica y erupciones volcánicas.

EFECTOS PRINCIPALES

Salud.- Irritación en las vías respiratorias; su acumulación en los pulmones origina enfermedades como la silicosis y la asbestosis. Agravan el asma y las enfermedades cardiovasculares.

Materiales.- Deterioro en materiales de construcción y otras superficies.

Vegetación.- Interfieren en la fotosíntesis.

Otros.- Disminuyen la visibilidad y provocan la formación de nubes.

Partículas Suspendidas en su Fracción Respirable ( PM-10 )

CRITERIOS PARA EVALUAR LA CALIDAD DEL AIRE

Un promedio horario máximo de 395 µg/m3 (0.21 PPM), equivalentes a 100 puntos IMECA.

CARACTERÍSTICAS DEL CONTAMINANTE

Gas café rojizo de olor picante.

Bióxido de Nitrógeno

FUENTES PRINCIPALES

Combustión a alta temperatura en industrias y vehículos. Tormentas eléctricas.

EFECTOS PRINCIPALES

Salud.- Irrita los pulmones; agrava las enfermedades respiratorias y cardiovasculares.

Materiales.- Desteñimiento de pinturas.

Vegetación.- Caída prematura de las hojas e inhibición del crecimiento.

Otros.- Disminución la visibilidad

Bióxido de Nitrógeno

CRITERIOS PARA EVALUAR LA CALIDAD DEL AIRE

Un promedio móvil de 0.13 PPM en 24 hrs., equivalentes a 100 puntos IMECA.

CARACTERÍSTICAS DEL CONTAMINANTE

Gas incoloro con olor picante que al oxidarse y combinarse con agua forma ácido sulfúrico, principal componente de la lluvia ácida.

Bióxido de Azufre

FUENTES PRINCIPALES

Combustión de carbón, diesel, combustóleo y gasolina con azufre. Fundición de betas metálicas ricas en azufre, procesos industriales y erupciones volcánicas.

EFECTOS PRINCIPALES

Salud.- Irrita los ojos y el tracto respiratorio. Reduce las funciones pulmonares y agrava las enfermedades respiratorias como el asma, la bronquitis crónica y el enfisema.

Materiales.- Corroe los metales; deteriora los contactos eléctricos, el papel, los textiles, las pinturas, los materiales de construcción y los monumentos históricos.

Vegetación.- Provoca lesiones en las hojas y reducción en la fotosíntesis.

Bióxido de Azufre

CRITERIOS PARA EVALUAR LA CALIDAD DEL AIRE

Un promedio de 11 PPM en 8 horas, equivalentes a 100 puntos IMECA.

CARACTERÍSTICAS DEL CONTAMINANTE

Gas incoloro e inodoro que se combina con la hemoglobina para formar la carboxihemoglobina y puede llegar a concentraciones letales.

Monóxido de Carbono

FUENTES PRINCIPALES

Combustión incompleta de hidrocarburos y sustancias que contienen carbono, tales como la gasolina, el diesel, etc. Otra importante fuente de formación del monóxido de carbono son los incendios.

EFECTOS PRINCIPALES

Salud.- La carboxihemoglobina afecta al sistema nervioso central provocando cambios funcionales cardiacos y pulmonares, dolor de cabeza, fatiga, somnolencia, fallos respiratorios y hasta la muerte.

Monóxido de Carbono

Sólo en una estación de la R.A.M.A. del Valle de México se miden hidrocarburos tales como Benceno, Tolueno y Formaldehído, para los que aún no existe una norma de calidad del aire.

CARACTERÍSTICAS DEL CONTAMINANTE

Compuestos orgánicos que contienen carbono e hidrógeno en estado gaseoso. Se pueden combinar en presencia de la luz solar con óxidos de nitrógeno y participan en la formación del smog fotoquímico.

Hidrocarburos

FUENTES PRINCIPALES

Combustión incompleta de combustibles y otras sustancias que contienen carbono. Procesamiento, distribución y uso de compuestos derivados del petróleo, tales como la gasolina y los solventes orgánicos. Incendios, reacciones químicas en la atmósfera, y descomposición bacteriana de la materia orgánica en ausencia del oxígeno.

EFECTOS PRINCIPALES

Salud.- Trastornos en el sistema respiratorio; algunos hidrocarburos provocan el cáncer.

Hidrocarburos

CRITERIOS PARA EVALUAR LA CALIDAD DEL AIRE.

Una norma de 1.5 µg/m3 durante 3 meses.

CARACTERÍSTICAS DEL CONTAMINANTE

Metal pesado no ferroso que se presenta en forma de vapor, aerosol o polvo.

FUENTES PRINCIPALES

Combustión de gasolina con plomo, minería, fundición y procesos industriales.

EFECTOS PRINCIPALES

Salud.- Se acumula en los órganos del cuerpo, causa anemia, lesiones en los riñones y el sistema nervioso central (saturnismo).

Plomo

CONTAMINANTES CRITERIO:

CONTAMINANTE FUENTE EFECTOSNatural Antropogénica

NOx Acción bacteriana

Vehículos de motor, plantas eléctricas, disposición de residuos

Problemas respiratorios, disminuye resistencia del cuerpo a las infecciones, precursores de smog fotoquímico

SO2 Erupciones volcánicas

Refinerías, plantas eléctricas, papeleras y fundidoras

Lluvia ácida: enfermedades respiratorias, daño a la vegetación, destruye estructuras

CO Incendios forestales

Vehículos automotores y combustión de energéticos

Interfiere con la habilidad de la sangre para la absorción del oxígeno. Como consecuencia produce estupor, disminución en los reflejos, causa mareos. Afecta el crecimiento y desarrollo mental del feto. Letal a altas concentraciones y de alto riesgo para personas con problemas cardiacos.

CONTAMINANTE FUENTE EFECTOSNatural Antropogénica

Aerosoles (PM10, PM2.5, polvo, humo, metales)

Erosión eólica

Estaciones eléctricas de carbón y/o aceite, boilers industriales, incineradores de basura, calefactores domésticos, procesos industriales, motores diesel, construcción, minería, manufactura del cemento, bancos de materiales.

Sedimentan en los pulmones causando una gran variedad de síntomas respiratorios. Exposición prolongada aumenta el riesgo de muerte por enfermedades del corazón y pulmones

O3 Nominal Contaminante secundario a partir de COVs

Irritación de las mucosas del sistema respiratorio, causante de tos, afecta la función pulmonar, reduce la resistencia a gripes y neumonía. Puede agravar los problemas cardiacos crónicos, asma, bronquitis y enfisema.

Compuestos orgánicos volátiles (VOCs)

Biogénico Vehículos de motor, refrigerantes, solventes limpiadores, procesos industriales

Precursores de smog fotoquímico, reduce visibilidad, producen congestión pulmonar y tos, son carcinogénicos y promueven el desarrollo de leucemia

CONTAMINANTES CRITERIO:

CONTAMINANTES

VALORES LÍMITE

Normas Oficiales Mexicanas

EXPOSICIÓN AGUDA EXPOSICIÓN CRÓNICA

Concentración y tiempo promedio

Frecuencia máxima

(Para protección de la salud de la población susceptible)

Monóxido de carbono (CO)

11 ppm (8 h) 1 vez al año -------- NOM-021-SSA1-1993a

Bióxido de azufre (SO2) 0.13 ppm (24 h) 1 vez al año 0.03 ppm (maa) NOM-022-SSA1-1993a

Bióxido de nitrógeno (NO2)

0.21 (1 h) 1 vez al año -------- NOM-023-SSA1-1993a

Ozono (O3)0.11 ppm (1 h) No se permite --------

NOM-020-SSA1-1993b0.08 ppm (8 h)d 4 veces al año --------

Partículas suspendidas totales (PST)

210 µg/m3 (24 h)e 2% de mediciones al año

--------

NOM-025-SSA1-1993c

Partículas menores de 10 micrómetros (PM10)

120 µg/m3 (24 h)e 2% de mediciones al año

50 µg/m3 (maa)f

Partículas menores de 2.5 micrómetros (PM2.5)

65 µg/m3 (24 h)e 2% de mediciones al año

15 µg/m3 (maa)f

Plomo (Pb) -------- --------1.5 mg/m3 (promedio aritmético en 3 meses)

NOM-026-SSA1-1993a

VALORES NORMADOS PARA CONTAMINANTES DEL AIRE EN MÉXICO.

a DOF, 23 de Diciembre de 1994b DOF, 30 de octubre de 2002c DOF, 26 de septiembre de 2005, entra en vigor 26 de noviembre de 2005.d La concentración del promedio 8 h como contaminante atmosférico en un sitio de monitoreo, debe ser ≤0.08 ppm, tomado como el quinto máximo en un periodo de un año, calculado como se indica en la NOM.e Un sitio cumple con la norma 24 h, cuando el valor del percentil 98, calculado como se indica en la NOM es menor o igual al valor indicadof Un sitio cumple con la norma anual, cundo el promedio anual de los valores diarios, calculado como se indica en la NOM es menor o igual al valor indicado.

INVERSIÓN TÉRMICAINVERSIÓN TÉRMICA

Normalmente, el aire de las capas bajas es más caliente que el de las superiores, lo cual le lleva a ascender hasta enfriarse. Ello permite una continua circulación atmosférica en sentido vertical que renueva el aire de las diferentes capas.

La inversión térmica es un fenómeno meteorológico que se da en las capas bajas de la atmósfera terrestre. Consiste en el aumento de la temperatura con respecto a la altitud en una capa de la atmósfera

LA ISLA DE CALORLA ISLA DE CALOR

Comúnmente se da el fenómeno de elevación de la temperatura en zonas urbanas densamente construidas causado por una combinación de factores tales como la edificación, la falta de espacios verdes, los gases contaminantes o la generación de calor. Se ha observado que el fenómeno de la isla de calor aumenta con el tamaño de la ciudad y que es directamente proporcional al tamaño de la mancha urbana.

FRECUENCIA DE VIOLACIÓN A LOS VALORES NORMADOS.

Conocer la dinámica de los contaminantes a lo largo del día nos permite diferenciar claramente las horas en que la atmósfera esta más limpia o sucia, siendo esto de gran relevancia en términos de protección a la salud de la población susceptible.

A excepción del ozono, la marcha diaria de los contaminantes en la ZMG presentan dos picos durante el día. Estos resultados sugieren que el lapso de tiempo en que realizar actividades al aire libre representa el menor riesgo es de las 10:00-17:00 hrs.

Para el ozono se observa un solo pico pero con un base muy amplia por lo que las concentraciones máximas perduran por mas tiempo. Así para este contaminante no parece existir un lapso del tiempo durante el día en que sus niveles no representen un riesgo a la población susceptible.

Figura 19. Comportamiento de las concentraciones promedio horarias en la ZMG: a) PM10, b) O3, c) CO, d) NO2, y e) SO2.

PORCENTAJE DE VIOLACIÓN A LA NORMA, PM10

La NOM-025-SSA, establece que

la concentración de partículas

como contaminante atmosférico

no debe rebasar 150 µg/m3, en 24

hrs una vez al año; y 50 µg/m3 en

una maa.

Figura 20. Porcentaje de días en que se rebasó el valor normado (promedio diario ≤ 150 µg/m3, una vez al año) de PM10 por año de estudio en la ZMG; Comparación de la violación al valor normado de la media aritmética anual (≤ 50 µg/m3) de PM10 en la ZMG por año de estudio.

PORCENTAJE DE VIOLACIÓN A LA NORMA, O3

La NOM-020-SSA-1993, establece

que el valor límite permisible de

ozono como contaminante

atmosférico debe ser ≤ 0.110 ppm

como promedio horario para no ser

rebasado una ves al año; y de 0.080

ppm para el promedio de 8 hrs

tomado como el quinto máximo en

el periodo de un año.

Figura 21. Porcentaje de horas en que se rebasó el valor normado (promedio horario ≤ 0.110 ppm, una vez al año) de O3 por año de estudio en la ZMG; y Comparación de la violación al valor normado en la ZMG, del promedio de ocho horas (≤ 0.080 ppm) de O3, tomado como el valor del quinto máximo en un periodo de un año.

PORCENTAJE DE VIOLACIÓN A LA NORMA, CO Y NO2

La NOM-021-SSA-1993,

establece que el valor límite

permisible de CO como

contaminante atmosférico no

debe rebasar el valor de 11.00

ppm en un promedio móvil de 8

hrs una vez al año; y la NOM-

023-SSA1-1993 establece que la

concentración de NO2 como

contaminante atmosférico no

debe rebasar el valor de 0.21

ppm en una hora una vez al año.

Figura 22. Porcentaje de horas en que se rebasaron los valores normados de CO (promedio móvil de 8 horas ≤ 11 ppm, una vez al año) y NO2 (promedio horario ≤ 0.21 ppm, una vez al año) por año de estudio en la ZMG.

PORCENTAJE DE VIOLACIÓN A LA NORMA POR ESTACION DE MONITOREO

De el análisis de la frecuencia de violación a los valores normados para cada una de las estaciones de la RAMA, se observa que la calidad del aire en la ZMG es mayormente impactada por las partículas y el ozono. De forma muy localizada en las estaciones de Miravalle (S) y Loma Dorada (SE) es en donde con mayor frecuencia se rebasa el valor normado de partículas.

Para el ozono con mayor frecuencia se rebasa el valor normado en las estaciones Miravalle (S), Centro y Vallarta (W) de la RAMA no parece estar tan localizada.

Las estaciones Centro y Tlaquepaque es donde con mayor frecuencia se rebasa la norma de CO.

Finalmente las estaciones de las Aguilas (SW) y Vallarta presentan la mayor frecuencia de violación a la norma de NO2

Figura 23. Frecuencia de violación a cada uno de los valores específicos normados para los contaminantes criterio en cada una de las estaciones de la RAMA de la ZMG.

METODOS DE MEDICIÓN DE LA CALIDAD DEL AIREMETODOS DE MEDICIÓN DE LA CALIDAD DEL AIRE

Existen muchas formas de medir la contaminación del aire los cuales abarcan métodos químicos simples ó métodos de algunas técnicas electrónicas más sofisticadas.

De manera general podemos distinguir cuatro métodos principales para medir la contaminación del aire.

MUESTREO PASIVO:MUESTREO PASIVO:

Se denomina muestro pasivo porque los equipos de muestreo no tienen sistema de bombeo alguno. En lugar de ello el flujo de aire se controla por un proceso físico, tal como la difusión.

Los tubos tienen una longitud de 71 mm con un diámetro interno de 11 mm y en uno de sus extremos contienen una fina malla de acero recubierta con trietanolamida, la cual convierte el dióxido de nitrógeno a nitrito, quedando atrapado para su posterior análisis en el laboratorio

MUESTREO ACTIVOMUESTREO ACTIVO

En estos métodos se bombea un volumen conocido de aire a través de un colector (un filtro a una solución química) por un periodo de tiempo conocido, El colector se remueve del sistema de bombeo y es mas tarde analizado en el laboratorio. De manera general, el muestreo activo utiliza métodos físicos o químicos para colectar el aire contaminado.

Equipo básico para el muestreo de partículas: 1.- Sostenedor del filtro, 2. Medidor del flujo, 3. Bomba, 4.- Batería

MÉTODOS AUTOMÁTICOS:MÉTODOS AUTOMÁTICOS:

Estos métodos son los mejores en términos de la alta resolución de sus mediciones, permitiéndonos la realización de un monitoreo continuo para concentraciones horarias hasta menores.

El espectro de contaminantes que se pueden determinar van desde los contaminantes criterio (PM10-PM2.5, CO, SO2, NO2, O3) hasta tóxicos en el aire como el plomo y los compuestos orgánico volátiles.

Las muestras colectadas se analizan utilizando una variedad de métodos los cuales incluyen la espectroscopia y cromatografía de gases.

MÉTODOS ÓPTICOS DE PERCEPCIÓN REMOTA:MÉTODOS ÓPTICOS DE PERCEPCIÓN REMOTA:

Estos métodos se basan en técnicas espectroscópicas. Con ellos es posible hacer mediciones en tiempo real de la concentración de un buen número de contaminantes entre los que se incluyen NO2 y SO2.

APLICACIONES CLAVE:APLICACIONES CLAVE:

•Análisis de la tendencia de la calidad del aire ambiente

•Validación de modelos de dispersión Evaluación de las acciones implementadas para reducir las emisiones

•Evaluación de los riesgos a la salud

•Evaluaciones de impacto ambiental

•Identificación de fuentes de contaminación del aire y suelo

•Impacto de las emisiones provenientes de procesos y zonas industrials.

•Mantenimiento de los objetivos de calidad del aire

VENTAJASVENTAJAS

•Sin contacto directo

•Sin contaminación

•Alto nivel de seguridad

•Tiempo Real

•Cuantificación (relativa/absoluta

MÉTODOS Y EQUIPOS DE CONTROL CONTAMINACIÓN DEL AIRE

MÉTODOS Y EQUIPOS DE CONTROL CONTAMINACIÓN DEL AIRE

La forma mas efectiva de atacar el problema de la contaminación del aire es prevenir la formación de los contaminantes o minimizar su emisión en las fuentes mismas. En el caso de los contaminantes industriales este se puede lograr por medio de la investigación de varias técnicas en alguna de las fases tempranas del diseño del proceso y desarrollo, lo que nos ayuda a seleccionar los métodos que no contribuyan a la contaminación del aire o que tienen un efecto mínimo.

El control de los contaminantes en la fuente se puede lograr de varias formas:

•Cambios en las materias primas,

•Cambios operacionales,

•Modificación o remplazamiento de equipos de producción, y/o por medio de una

•Operación mas efectiva de los equipos existentes. 

MÉTODOS DE CORRECCIÓN EN LA FUENTEMÉTODOS DE CORRECCIÓN EN LA FUENTE

LIMPIEZA DE EMISIONES GASEOSASLIMPIEZA DE EMISIONES GASEOSAS

Cuando los métodos de corrección en la fuente no pueden ser aplicados entonces el control de los contaminantes se hace en los gases efluentes usando técnicas de limpieza de gases.

Estas incluyen muchas de las técnicas ingenieriles que en el presente forman la parte principal de la tecnología del control de la contaminación del aire.

CONTROL DE GASES Y OLORESCONTROL DE GASES Y OLORES

ABSORCIÓN: Basados en el principio de la absorción, transfieren el contaminante de la fase gaseosa a liquida. Esto es un proceso de transferencia de masa en el cual el gas se disuelve en el líquido. El contaminante gaseoso se mueve de puntos de alta concentración a puntos de baja, y la remoción del gas contaminante se lleva a cabo en tres fases: •Difusion del gas hacia la superficie del líquido

•Disolució: transferencia de la interfase gas-líquido

•Difusion del gas disuelto de la interfase hacia el liquido.

Los equipos utilizados son cámaras y torres o columnas de rocio.

ADSORCIÓNADSORCIÓN

Este es también un proceso de transferencia de masa, en el cual el gas se pega a un sólido por medio de fuerzas electrostáticas.

Los adsorbentes mas comúnmente usados son: silica gel, alúmina activada, carbono activado, sedasos moleculares.

COMBUSTIÓNCOMBUSTIÓN

Es un método de control cuando el contaminante es oxidable a un gas inerte. De manera general el CO y los hidrocarburos caen en esta categoría.

Las aplicaciones mas comerciales son combustión directa y combustión catalítica.

CONTROL DE PARTÍCULASCONTROL DE PARTÍCULAS

CONTROL FUENTES MOVILESCONTROL FUENTES MOVILESLa modificación de las máquinas por si solas no es suficiente para el control de contaminantes. Para alcanzar los estándares de emisión, se coloca un reactor catalítico externo a los vehículos. La función de este es promover reacciones que conviertan NOx a NO2, CO a CO2, hidrocarburos a CO2 y H2O.  Otro de los alcances implementado para disminuir la contaminación del aire incluye la modificación de combustibles, y la reduccion de la presión del vapor de la gasolina a fin de reducir la emision de hidrocarburos.

La bondad de estos implementos es significativa, sin embargo al igual que otros aspectos de la conducción de un automóvil, estos equipos se desgastan y fallan.

Debido a que la falla no limita la operación del automóvil, no son reparados por los propietarios, por lo que los programas de control de la calidad del aire deben de contemplar programas de inspección para asegurar que estos dispositivos funcionan.

TABAQUISMO.

• Tabaquismo: es la adicción al tabaco, provocada principalmente por uno de sus componentes más activos, la nicotina; la acción de dicha sustancia acaba condicionando al abuso de su consumo. Dicha adicción produce enfermedades nocivas para la salud del consumidor.

Historia del Tabaquismo

• Fumar remonta de los años 5000-3000 a.C., cuando los productos de agricultura comenzaron a ser cultivados en la región de Sudamérica; sempezó a quemar los tipos de plantas para explorar otras maneras de consumo. La práctica de esto funcionó mucho en los rituales de los ´´Shamanes´´.

• Antiguas civilizaciones usaban la quema de tabaco en sus practicas religiosas y después como una herramienta de placer social.

• El fumar tabaco, así como varios Alucinógenos, fue usado para inducir el ´´trance´´ y volverse en contacto con el mundo espiritual.

• Se continuo con la comercialización del mismo.

• El tabaco fue criticado duramente por el estado y los líderes religiosos.

• Murad IV fue de los primeros gobernadores que eliminó la práctica del tabaquismo ya que era considerado como una amenaza pública moral y de salud.

Efectos del consumo de tabaco en la salud y beneficios de dejar

de fumar

El consumo de tabaco es la principal causa de muerte prematura evitable y también ocasiona perdidas anuales de

miles de millones de dólares

Mortalidad debida al tabaquismo

0

5

10

15

1965 1995 2025

An

nu

al T

ob

ac

co

De

ath

s (

Mill

ion

s)

pais desarrollado pais menos desarrollado mundo

año

Esto equivale a 95 aviones chocando todos los días.*

* Boeing 747-300 = 289 pasajeros

Mortalidad relacionada al tabaquismo

• Muerte prematura – 50% muere a

causa del consumo– 10 años de vida

menos

Componente de los productos de limpieza.

Empleado en la cámara de gas.

Combustible utilizado en cohetes espaciales.

Presente en baterías.

Presente en el humo de escape de los coches.

Veneno contenido en los raticidas.

Combustible utilizado en el liquido de los encendedores.

• El Fumador Negativo: Es aquél fumador que fuma en situaciones de crisis o nerviosismo y utiliza al tabaco cono un relajante.• El fumador Hedonista: Es aquél fumador que fuma de forma controlada y disfruta del placer del humo del cigarro.

• El fumador Crónico: Fuma constantemente sin ser consciente de ello, consume el tabaco en grandes cantidades y en la gran mayoría no sabe por qué fuma.• El fumador Drogodependiente: Fuma constantemente y se siente incómodo si le faltan los cigarrillos. No puede estar sin un cigarro en la mano y enciende uno detrás del otro.• El fumador Pasivo: Es aquél que no consume el tabaco pero que es afectado por el uso de los otros que lo consumen.

Principales enfermedades causadas por el tabaquismo

• Cáncer (pulmón, laringe, boca, faringe, esófago, riñón, etc)

• Enfermedad cardiovascular (infartos, ACV)• Enfermedad pulmonar (EPOC, enfisema)• Trastornos del sistema reproductivo (infertilidad,

impotencia)• Otras (cataratas, enfermedad de las encías, ulcera,

complicaciones quirúrgicas, etc)

Efecto del tabaquismo en la Mortalidad100

Edad en años

90

80

70

60

50

40

30Mil

es d

e so

bre

vivi

ente

s

20

10

0

30 40 50 60 70 80 90 100

No fumadores

Fumadores moderados

Fumadores excesivos

AVISA perdidos por el consumo de tabaco. 2002

SEXO AVPM AVD AVISA %

Masculino 209.648 343.903 553.551 67.1

Femenino 83.260 187.993 271.253 32.9

Total 292.908 531.896 824.804 100

Cánceres

Pulmón

Laringe

Esófago

Vejiga

Riñón y Ureteres

Páncreas

Faringe Accidente cerebrovascular

Enfermedad coronaria

Aneurisma aórtico

Enfermedad vascular periférica

Enfermedad pulmonar obstructiva crónica

(EPOC)

Enfermedades Crónicas

Enfermedades Relacionadas al Consumo de Tabaco

Evidencia Suficiente de Causalidad

Enfermedades Cardiovasculare

sACV, cardiopatía,

aneurisma de aorta abdominal, y

arterosclerosis subclínica.Daños

ReproductivosRotura prematura de las

membranas, placenta previa, desprendimiento de

placenta, restricción del crecimiento fetal, parto prematuro y gestación

acortada, bebés de bajo peso al nacer, y síndrome

de muerte súbita del lactante.

CáncerBoca, garganta, laringe, esófago, pulmón, riñón,

vejiga, cervix, páncreas, estomago, y leucemia

(sangre).

Enfermedades Respiratorias

Enfermedades respiratorias agudas incluso neumonía,

enfermedad pulmonar obstructiva crónica, menor

función pulmonar, síntomas respiratorios en

niños y adultos, y síntomas relacionados al asma en

niños.Otros Efectos de Salud

Peor estado de salud incluyendo ausentismo y

complicaciones post quirúrgicas, baja densidad de hueso en mujeres post

menopausia, mayor riesgo fracturas de hueso,

enfermedad de las encías, cataratas, y úlcera péptica.

Evidencia Sugestiva de Causalidad

Daños Reproductivos

Embarazo ectópico, aborto espontáneo, y

fisura labial.

CáncerCáncer gástrico no

cardiaco, pólipo colorectal adenomatoso y cáncer colorectal, y cáncer de

hígado. Enfermedades Respiratorias

Infecciones respiratorias agudas entre personas

con enfermedad pulmonar obstructiva

crónica, e hiperreacción bronquial no específica.

Otros Efectos de Salud

Baja densidad de hueso en varones,

caries dentales, disfunción eréctil,

degeneración macular exudativa

(neovascular) relacionada con la

edad, degeneración macular atrófica

relacionada con la edad, enfermedad de

Graves, y complicaciones de

úlceras pépticas.

Riesgo Atribuible al Consumo de Cigarrillos

Cáncer Hombres % Mujeres %

Cavidad Bucal 90 59

Pulmón 89 79

Laringe 79 87

Esófago 77 72

Riñón 45 15

Vejiga 43 34

Páncreas 26 31

Riesgo de Cáncer de Pulmón

• Duración del consumo de cigarrillos – edad de comienzo

• Inhalación• Cantidad de cigarrillos fumados• Cantidad de años desde que se deja de fumar• Tipo de cigarrillos fumados• Otras exposiciones

Tabaco y salud de la mujer

• Mismas consecuencias en la salud que en los hombres MAS alteraciones en la salud reproductiva:– Menor fertilidad– Rotura prematura de las membranas– Placenta previa– Desprendimiento de placenta– Parto prematuro

Consecuencias del tabaquismo en los jóvenes

• Síntomas respiratorios

• Baja resistencia al ejercicio

• Adicción a la nicotina y síndrome de abstinencia al dejarla

• Puerta de entrada a otras drogas

• Lípidos séricos predictivos de enfermedad cardiovascular

Consecuencias del consumo de tabaco en jóvenes

• Percepción de tener un peor estado de salud que los no fumadores, mayores síntomas respiratorios, cefaleas, problemas para dormir, nerviosismo. Principalmente en MUJERES.

Consecuencias del tabaquismo en los jóvenes

• Síntomas respiratorios (tos, asma, flema)• Baja resistencia al ejercicio• Puerta de entrada a otras drogas• Lípidos séricos predictivos de enfermedad

cardiovascular• Mayor utilización de los servicios de salud y

mayor consumo de medicamentos.

Efectos inmediatos del tabaco

• Arrugas prematuras en la zona del labio superior, alrededor de los ojos, barbilla, mejillas y coloración grisácea de la piel que constituye el llamado “rostro del fumador”.

• Manchas en los dientes, infecciones y caries dentales.

• Mal aliento y mal olor corporal por impregnación del olor del tabaco.

• Manchas amarillentas en uñas y dedos.

Efectos mediatos del tabaco

• Fatiga prematura.• Mayor riesgo de anginas.• Aumento de constipados.• Tos y expectoraciones.• Pérdida de apetito.• Alteraciones del ritmo del pulso.• Color amarillento de los dedos y dientes.• Mal olor que se desprende de la boca y del

aliento.

Efectos tardíos del tabaco

• Bronquitis crónica.• Enfisema pulmonar.• Cáncer de pulmón.• Hipertensión arterial.• Enfermedad coronaria (angina o infarto de

miocardio).• Accidentes cerebrovasculares (trombosis,

hemorragias o embolias).

• Úlcera gastrointestinal.

• Gastritis crónica.

• Cáncer de laringe.

• Cáncer bucofaríngeo.

• Cáncer renal o de vías urinarias.

• Impotencia sexual en el varón.

¿Cuales son los beneficios de dejar de fumar?

20 minutosLa presión arterial disminuye hasta

alcanzar el nivel en que estaba antes de fumar el último cigarrillo. La temperatura de manos y pies aumenta hasta llegar a lo

normal.

15 añosEl riesgo de enfermedades cardiovasculares equivale

al de un no fumador.

10 añosEl riesgo de morir de cáncer de pulmón cae a la mitad en

relación al de un fumador; disminuye el riesgo de cáncer

de boca, garganta, esófago, vejiga, riñón y páncreas.

5 añosDisminuye el riesgo de un derrame

cerebral.

1 añoLa probabilidad de tener un ataque de

corazón se reduce a la mitad.

1-9 mesesDisminuye la tos, congestión nasal, el

cansancio y la dificultad para respirar; los cilios pulmonares recuperan

sus funciones normales.

2 semanas – 3 mesesLa circulación mejora. La función pulmonar aumenta hasta un 30%.

24 horasDisminuye la probabilidad de

un ataque cardíaco.

8 horasEl nivel de monóxido de carbono en

sangre es normal.

Beneficios Generales

• El Reporte del Cirujano General de los Estados Unidos de 1990 concluyó que la gente que deja de fumar vive más años que los que siguen fumando sin importar la edad en la que dejaron de fumar.

• Los ex-fumadores muestran mejor calidad de vida que los que continúan fumando

Sobrevida al dejar de fumar cerca de los 40

% sobrevida desde los 40

0

20

40

60

80

100

40 50 60 70 80 90 100Edad

No fumadores

Cigarettesmokers

Ex fumadores dejaron de fumar a los 35-44 y ganaron 9 años

de vidaFumadores

Beneficios en el sistema Cardiovascular

• Los pacientes con enfermedad coronaria que dejan de fumar disminuyen un 36% el riesgo de muerte por cualquier causa.

• Dejar de fumar disminuye el riesgo de accidentes cerebrovasculares (tanto de infarto isquémico como de hemorragia subaracnoidea).

Beneficios en la función pulmonar

• Datos del estudio sobre la salud pulmonar muestran menos tos crónica y flema al año de dejar de fumar.

• Los efectos de dejar de fumar en la función pulmonar son mayores en los que dejan de fumar a menor edad.

% muertes por Cáncer de

Pulmón

Siguieron fumando: 16% mueren por Cáncer de

pulmón

Dejaron a los 50: 6%

Dejaron a los 30: 2%

Nunca fumaron: <1%

15

10

5

0

45 55 65 75edad

Cáncer de pulmón

Beneficios para los recién nacidos

• El consumo de tabaco materno aumenta el riesgo de aborto espontáneo, bajo peso al nacer, parto prematuro, síndrome de muerte súbita del lactante y problemas de aprendizaje y de conducta.

• Un estudio mostró que si las embarazadas en Estados Unidos dejaran de fumar se salvarían casi 1000 niños cada año.

•Fumar hace que huelas mal, te saca arrugas, mancha tus dientes, y te da mal aliento.

•Los fumadores tienen 3 veces más caries que los no fumadores. Fumar disminuye tus niveles hormonales.

•Fumar baja tu niveles de hormonas.

•Cuando los fumadores se agarran un resfriado, es más probable que la toz le dure más tiempo que lo que le dure a los no fumadores. Además, es más probable que tengan bronquitis y neumonía en comparación con los no fumadores.

•Los fumadores adolescentes tienen pulmones más pequeños y un corazón más débil que los adolescentes no fumadores. Además se enferman más seguido que los adolescentes que no fuman.

“El tabaco se ha usado como insecticida por sus altos

contenidos en sustancias mortalmente tóxicas”

“El tabaco es el causante de más de 25 grupos de

enfermedades reconocidas por los médicos como

crónicas.”

“El tabaco deja rastros en un fumador, dientes y dedos manchados de

amarillo, mal aliento, enfermedades respiratorias cada vez con más

frecuencia.”

“El tabaco es la droga que causa más

dependencia después de la heroína”

ANTES DESPUES