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Contaminacion Atm

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Diapositiva 1

CONTAMINACION ATMOSFERICACarlos Blanco C.UAP - ICAING. AMBIENTALLa mezcla de gases que forma el aire actual se ha desarrollado a lo largo de 4.500 millones de aos. La atmsfera primigenia debi estar compuesta nicamente de emanaciones volcnicas, es decir, vapor de agua, dixido de carbono, dixido de azufre y nitrgeno, sin rastro apenas de oxgeno Formacin de la atmsfera

Manto gaseoso que rodea la Tierra y sustenta la vida en el planeta.

AtmosferaPara lograr la transformacin han tenido que desarrollarse una serie de procesos. Uno de ellos fue la condensacin. Al enfriarse, la mayor parte del vapor de agua de origen volcnico se condens, dando lugar a los antiguos ocanos

Ms tarde, cuando evolucion la vida primitiva capaz de realizar la fotosntesis, empez a producir oxgeno. Hace unos 570 millones de aos, el contenido en oxgeno de la atmsfera y los ocanos aument lo bastante como para permitir la existencia de la vida marina. Ms tarde, hace unos 400 millones de aos, la atmsfera contena el oxgeno suficiente para permitir la evolucin de animales terrestres capaces de respirar aire ComponenteSmbolo/Frmula% Volumen% PesoTiempo de residenciaNitrgenoN278,0075,60Continuo (*)OxgenoO220,9023,10ContinuoArgnAr0,930,30ContinuoDixido de carbonoCO20,0320,0520 Total99,86299,05(*) Permanece a travs del tiempo sin reaccionarConstituyentes principalesComposicin de la AtmosferaComponenteSmbolo / FrmulappmTiempo de residenciaNenNe18,0ContinuoHelioHe5,2ContinuoKriptnKr1,1ContinuoHidrgenoH20,5(?)xido nitrosoN2O0,258-10 aosXennXe0,086ContinuoConstituyentes secundariosComponenteFrmulappmTiempo de residenciaMonxido de carbonoCO0,10,2-0,3 aosMetanoCH41,4Menor de 2 aosHidrocarburosHCNM0,02(?)xido ntricoNO0,2-2,0 x 10-32-8 dasDixido de nitrgenoNO20,5-4,0 x 10-32-8 dasAmoniacoNH36-20 x 10-31-4 dasDixido de azufreSO20,03-1,2 x 10-31-6 dasOzonoO30-0,05(?)

Constituyentes trazas

Que es contaminacin atmosfrica???

Presencia de sustancias indeseable o agentes contaminantes como: Agentes Qumicos, Fsicos y Biolgicos, en cantidades suficientemente elevadas como para provocar un efecto daino sobre personas, plantas, animales, o propiedades materiales.Natural: No causan episodios grave de contaminacin; excepto, Erupciones Volcnicas

Antropognicas (producidas por el hombre como resultado de la actividad industrial). Origen de los agentes contaminantes

Naturales: Polen , esporas, humo y partculas de polvo procedentes de erupciones volcnicas e incendios, H2S y CH4 procedente de procesos anaerobios de descomposicin, terpenos liberados en bosques de conferas. Antropognicos: Transporte (Vehculos de motor, aviones, barcos, etc)Combustin estacionaria (Produccin de electricidad, calefaccionesProcesos industriales (Refineras, Industria Qumica, metalrgica, del papel, etc.)Tratamiento de residuos slidos (Basuras domesticas, combustin de residuos domsticos)Fuentes de los agentes contaminantesQue son Agentes ContaminantesSe denominan Agentes Contaminantesa aquellas sustancias qumicas, energafsica y microorganismos que debido a su concentracin en el aire, pueden alterary/o daar la salud de las personas, daara los animales, a las plantas y los materialesAgentes ContaminantesLos Agentes Contaminantes se clasifican en :

Agentes Qumicos (Polvos, Humos, Neblinas, Gases y Vapores).

Agentes Fsicos (Ruidos, Iluminacin, Radiaciones Ionizantes y no Ionizantes,etc.)

Agentes Biolgicos (Hongos, Bacterias, Polen, etc.)Niebla.- suspensin de pequeas gotas de liquido que se generan por condensacin de un gas, o por desintegracin de un liquido (atomizacin, ebullicin, etc)Vapor.- es la fase gaseosa de un material que se halla normalmente en estado liquido o solido en condiciones normales de presin y temperaturaHumo.- suspensin de partculas solidas procedentes de la condensacin de vapores, reacciones qumicas o combustionesAgentes QumicosContaminante Qumico, es toda sustancia natural o sinttica, que durante la fabricacin, manejo,transporte, almacenamiento o uso, puede incorporarse al ambiente en forma de polvo, humo, gas o vapores con efectos perjudiciales para la salud de las personas que entran en contacto con ellas.

Concentracin : Cantidad del agente contaminante presente en el medio por unidad de volumen o rea. (ug/m3)

Persistencia : Caracterstica que tiene el contaminante de perdurar en el ambiente.( seg, min, Hr, das, sem, mes, ao)Agentes Qumicos CaractersticasBioacumulacin : Proceso natural por el cual una sustancia se acumula en los organismos a nivel celular individual, pudiendo alcanzar niveles peligrosos.

Biomagnificacin : La carga txica de un organismo en un nivel trfico inferior se acumula y se concentra mas an por un organismo en un nivel trfico superior.CaractersticasSinergismo : Aumento de los efectos de un contaminante, a causa de la introduccin o presencia de otro (Ej. Partculas y Dixido de Azufre).

Antagonismo : La presencia de un contaminante reduce parcialmente el efecto del otro.Interaccin de ContaminantesLa masa de un contaminante se expresa como:

ug/m3 = microgramos metro cbicoExpresiones de Concentracin de ContaminantesLa relacin entre ppm y ug/m3, para 1 atm, y 25C, es la siguiente:

ug/m3 = ppm x peso molecular x 10324.5

Para 1atm y 0C la constante en el denominador es 22.4Expresiones de Concentracin de ContaminantesLa concentracin diaria promedio del SO2 es de 415 ug/m3 a 25 C y 1 atm. Cul es la concentracin en ppm?

Ejemplo 1El gas de escape de un automvil contiene 1.5% en volumen de CO Cul ser la concentracin de CO en mg/m3 a 25C y 1 atm.? Ejemplo 2La concentracin del Dixido de Azufre en el aire es de 0.06 ppm. Cual ser dicha concentracin expresada en microgramos por metro cbico (T= 25 C y P= 1 atm)

Ejemplo 3La concentracin del Dixido de Azufre en el aire es de 100 ppb (partes por billn). Cual ser dicha concentracin expresada en microgramos por metro cbico (T= 25 C y P= 1 atm)

Ejemplo 41ppm = 1000 ppbLa concentracin del Monxido de Carbono en el aire es de 1 ppm. Cual ser dicha concentracin expresada en microgramos por metro cbico (T= 20 C y P= 1 atm)Ejemplo 5Otra Relacin entre ppmv y g/m3

ppmv= (g/m3) * R * T / (1000*P * M)

Donde: R: Constante universal de los gases (0.0821 atm- L/(mol-K))T: Temperatura (K) (25C = 298 K)P: Presin (1 atm)M:Peso molecular de la sustancia (g/mol)

ppmv = partes por milln por volumenConvertir.Efectuar las siguientes transformaciones de ug/m3 a ppmv:ContaminantePerodoValorug/m3FormatoCalculo(ppm)SO224 horas365NE mas de 1 vez al aoCO1 hora30000NE mas de 1 vez al aoOzono8 horas120NE mas de 24 veces al ao

De los Estndares de Calidad Ambiental del Aire, N 074- 2001- PCMCompletar el calculo con los dems Estandares de Calidad del AireLos agentes qumicos se clasifican de acuerdo a su estado fsico en:Gases y vapores orgnicos e inorgnicos, tales como xidos de azufre, nitrgeno, hidrocarburos, cidos, etc.Partculas slidas y lquidas en suspensin y sedimentables. Clasificacin de Agentes QumicosDe acuerdo a su origen se clasifican en:

Primarios: son sustancias contaminantes vertidas directamente a la atmsfera desde los focos emisores. No han sufrido ninguna modificacin qumica desde el momento que han salido desde su punto de emisin, ejemplo el monxido de carbono, xidos de azufre, etc.

Clasificacin de Agentes QumicosSecundarios: no son vertidos directamente a la atmsfera. Se producen a consecuen-cia de transformaciones y reacciones qumicas o fotoqumicas que sufren los contaminantes primarios en la atmsfera. Ejemplo: El Ozono, el peroxiacetilnitrato (PAN), SO3, NO2, ac. sulfrico, ac. Ntrico, etc.Clasificacin de Agentes Qumicos

Principales Contaminantes del Aire ContaminanteSimboloForma FsicaTipoMnxido de CarbonoCOgasPrimarioDixido de AzufreSO2gasPrimarioDixido de NitrgenoNO2gasPrimario y SecundarioOzonoO3gasSecundarioHidrocarburosHCgasPrimarioPartculasPTS, PM10. PM2.5Slido, lquidoPrimario y SecundarioPlomoPbSlidoprimarioContaminantes gaseosos: SOxAsufre elemental (S) es inocuo e inerte en la naturaleza sin embargo sus xidos (SOx) e incluso su formas reducidas (H2S) poseen un efecto daino sobre el ecosistema.Los SOx son los contaminantes atmosfricos mas extendidos y estudiados6 Compuestos prioritarios: SO, SO2, SO3, SO4, S2O3, S2O7

SO2 es el contaminante mas extendido. En atmsfera sin contaminar [SO2] = 0.2 ppb. Su fuente principal es la combustin de combustible fsiles (carbn y petrleo 86 % emisiones) y la purificacion de metales en altos hornos.

xido de azufre SO2 :Gas incoloro, no inflamable y no explosivoTiene sinergia con las partculas en suspensin.Resulta de la reaccin del azufre o de los materiales que lo contienen con el oxgeno.(minerales sulfurosos, combustibles)En la combustin de combustibles fsiles la relacin SO2/SO3, esta usualmente entre 40:1 a 80:1S(presente en combustibles) + O2(aire) SO2Ejemplo: Si se queman 100 kilos de un combustible con 7% de azufre se emitirn 14 kilos de Dixido de azufre.

xido de azufre SO2 :

Se convierte a trixido de azufre o cidos sulfricos y a sus sales mediante procesos fotoqumicos o catalticos en la atmsfera. El trixido de azufre forma cido sulfrico con la humedad del aire. 2SO2 + O2 (aire) 2 SO32SO2 + 2H20 + O2 + M 2H2SO4 + M (Cataltico)SO2 hu SO2* (Fotoqumico)SO2* + 2O2 SO3 + O3SO3 + H2O H2SO4Este cido ataca las construcciones realizadas en piedra caliza y mrmol, siendo la reaccin:

A su vez, el dixido de azufre presente en la atmsfera puede atacar directamente al mrmol segn la reaccin:

xido de azufre SO2 :

Algunos xidos Metlicos oxidan el dixido de azufre directamente a sulfato, por ejemplo: 4 MgO + 4SO2 3MgSO4 + MgSxido de azufre SO2 :

Produce una sensacin gustatoria a concentra