6. SISTEMAS ATMOSFÉRICOS Y SOCIEDADES (10 HORAS)

VI

Belén Ruiz IES Santa Clara.

1ºBACHILLER “SISTEMAS AMBIENTALES Y SOCIEDADES”

Dpto Biología y Geología.

http://biologiageologiaiessantaclarabelenruiz.wordpress.com/bachillerato-internacional/sistemas-ambientales-y- sociedades/

6. SISTEMAS ATMOSFÉRICOS Y SOCIEDADES (10

HORAS)

6.1. Introducción a la atmósfera 6.2 Ozono estratosférico

6.3 Nieblas contaminantes fotoquímicas 6.4 Deposición (lluvia) ácida

CONTENIDOS

Preguntas fundamentales: Este tema puede resultar especialmente apropiado para considerar las preguntas

fundamentales B, E y F.

VI

Belén Ruiz IES Santa Clara.

1ºBACHILLER Dpto Biología y Geología.

http://biologiageologiaiessantaclarabelenruiz.wordpress.com/bachillerato-internacional/

sistemas-ambientales-y-sociedades/

6.3. NIEBLAS CONTAMINANTES FOTOQUÍMICAS

6.3:  NIEBLAS  CONTAMINANTES  FOTOQUÍMICAS   Ideas  significa>vas:  

•  La  combus*ón  de  combus*bles  fósiles  produce  contaminantes  primarios  que  pueden  generar  otros  contaminantes  secundarios  y  causar  las  nieblas  contaminantes   fotoquímicas,  cuyos  niveles  pueden  variar  con  la  topogra;a,  la  densidad  de  población  y  la  climatología.  

•  Las  nieblas  contaminantes  fotoquímicas  *enen  efectos  importantes  sobre  las  sociedades  y  los  sistemas  vivos.  

•  Las  nieblas  contaminantes  fotoquímicas  se  pueden  reducir  disminuyendo  la  dependencia  de  los  seres  humanos  de  los  combus*bles  fósiles.  

Conocimiento  y  comprensión:  

§  Los   contaminantes   primarios   derivados   de   la   combus*ón   de   combus*bles   fósiles   incluyen   el   monóxido   de   carbono,   el   dióxido   de   carbono,   el   carbono  negro  u  hollín,  hidrocarburos  sin  quemar,  óxidos  de  nitrógeno  y   óxidos  de  azufre.  

§  En   presencia   de   la   luz   solar   se   forman   los   contaminantes   secundarios,   cuando   los   contaminantes   primarios   experimentan  una  serie  de  reacciones  con  otras  sustancias  químicas  ya  presentes  en  la  atmósfera.  

§  El   ozono   troposférico   es   un   ejemplo   de   un   contaminante   secundario,     formado   cuando   las   moléculas   de   oxígeno  reaccionan  con  átomos  de  oxígeno  liberados  del  dióxido  de  nitrógeno  en  presencia  de  la  luz  solar.  

§  El  ozono  troposférico  es  muy  reac*vo  y  causa  daños  a  las  plantas  (cul*vos  y  bosques),  irrita  los  ojos,  provoca   enfermedades  respiratorias  y  daña  los  tejidos  y  los  materiales  de  goma.  La  niebla  contaminante  (smog)  es  una   mezcla   compleja   de   contaminantes   primarios   y   secundarios,   de   la   cual   el   ozono   troposférico   es   el   principal   contaminante.  

§  La   frecuencia   y   la   severidad   de   la   niebla   contaminante   en   un   área   depende   de   la   topogra;a   local,   la   climatología,  la  densidad  de  población  y  el  uso  de  combus*bles  fósiles.  

§  Las  inversiones  térmicas  se  producen  debido  a  una  falta  del  movimiento  del  aire,  cuando  una  capa  de  aire  frío  y   denso   queda   atrapada   debajo   de   una   capa   de   aire   caliente   menos   denso.   Ello   provoca   que   se   acumulen   concentraciones   de   contaminantes   del   aire   cerca   del   suelo   en   lugar   de   ser   disipados   por   los   movimientos  

"normales"  del  aire.  

§  La  deforestación  y  la  quema  de  combus*bles  también  contribuye  a  generar  nieblas  contaminantes.  

§  Las  pérdidas  económicas  causadas  por  la  contaminación  del  aire  urbano  pueden  ser  importantes.  

§  Entre  las  estrategias  de  ges*ón  de  la  contaminación  se  incluyen  las  siguientes:  

–  Modificación  de  la  ac*vidad  humana  para  consumir    menos  combus*bles  fósiles;  entre  los  ejemplos  de   ac*vidades   se   incluyen   la   adquisición   de   tecnologías   con   elevada   eficiencia   energé*ca,   el   uso   de   transporte  público  o  compar*do,  y  desplazarse  andando  y  en  bicicleta.  

–  Regulación   y   reducción   de   contaminantes   en   el   punto   de   emisión   mediante   reglamentos       o       impuestos      fiscales      dispuestos      por        los  gobiernos  

–  Uso  de  conver*dores  catalí*cos  para  depurar  los  gases  de  escape  de  los  vehículos  de  contaminantes  primarios.  

–  Regulación  de  la  calidad  de  los  combus*bles  por  parte  de  los  gobiernos.  

–  Adopción  de  medidas  de  limpieza  como  la  reforestación,  resembrado  y  conservación  de  áreas  para  capturar   dióxido  de  carbono.  

Aplicaciones  y  habilidades:  

•  Evaluar  las  estrategias  de  ges*ón  de  la  contaminación  para  reducir  las  nieblas  contaminantes  fotoquímicas.  

Orientación:  

§  No  se  requiere  el  uso  de  símbolos  químicos  ni   de  fórmulas  o  ecuaciones  químicas.  

§  Consultar  la  figura  3.  

Mentalidad  internacional:  

§  El   aumento   global   de   la   urbanización   y   la   industrialización  ha  llevado  a  un  aumento  de  la   contaminación  del  aire  en  las  ciudades.  

Teoría  del  Conocimiento:  

§  Los   problemas   ambientales   suelen   tener   una   gran   carga   emo*va.   ¿Bajo   qué   circunstancias   deberíamos  mantener  una  relación  distanciada   con  el  objeto  de  la  inves*gación?  

Conexiones:  

§  Sistemas   Ambientales   y   Sociedades:   Cambio   climá*co:   causas   y   efectos   (7.2),   deposición   (lluvia)   ácida   (6.4),   ozono   estratosférico   (6.2),   seres   humanos   y   contaminación   (1.5),   inves*gación  de  ecosistemas  (2.5)  

§  Programa   del   Diploma:   Química   (tema   5),   Geogra;a  (opción  G),  Economía  

Según   la   ley   de   Protección   del   Ambiente   Atmosférico,   la   contaminación  atmosférica  se  define  como:  

“La   presencia   en   el   aire   de   materias   o   energías   que   impliquen  riesgo,  daño  o  moles6a  para  las  personas  y     bienes  de  cualquier  naturaleza”  

CONTAMINACIÓN  ATMOSFÉRICA  

FUENTES  DE  CONTAMINACIÓN  

Fuentes   emisoras   de   contaminación:     las   naturales   y   las   antropogénicas.    

CONTAMINACIÓN DEL AIRE EN LAS CIUDADES

Se estima que:

§ 1 billón de personas se exponen al aire contaminado al año.

§ Un millón de personas mueren prematuramente debido al aire contaminado.

§ El 2% de la productividad es perdido en los países desarrollados (MEDCs) y un 5% en los países en vías de desarrollo (LEDCs).

§ Alrededor de un 90% de la contaminación de las ciudades en los países en vías de desarrollo viene de los motores de los coches viejos.

La contaminación atmosférica puede ser causado por sustancias químicas, partículas en suspensión o material biológico

Contaminantes primarios Contaminantes secundarios

Proceden directamente de la fuente de emisión y se encuentran tal y como fueron emitidos.

Se generan a partir de los primarios al reaccionar entre sí o con la radiación solar o el vapor de agua.

No provienen directamente de los focos emisores y poseen un gran poder oxidante.

Pueden ser:

§  Naturales: erupciones volcánicas, incendios forestales.

§  Antropogénico: industria, motores de los vehículos, incendios forestales, y construcción de edificios. Los mayores contaminantes provienen de la combustión de los combustibles fósiles que producen:

ü  CO(monóxido de carbono) proviene de la combustión incompleta de los combustibles fósiles.

ü  CO₂

ü  Hidrocarburos.

ü  NO_x

ü  SO_x (principalmente del carbón)

ü  Partículas (ejemplo: hollín) Finas partículas de sólidos o líquidos en suspensión, peligrosas al depositarse en los pulmones y causar enfermedades o cáncer.

§ O₃ troposférico.

§ Partículas producidas a partir de los contaminantes primarios.

§ PAN (nitrato de peroxiacetileno)

Contaminantes  Naturales  del  Aire  

Fuente   Contaminantes  

Volcanes   Óxidos de azufre, partículas   Fuegos forestales   Monóxido de carbono, dióxido de

carbono,

óxidos de nitrógeno, partículas  

Vendavales   Polvo  

Plantas (vivas)   Hidrocarburos, polen   Plantas (en

descomposición)  

Metano, sulfuro de hidrógeno  

Suelo   Virus, polvo  

Mar   Partículas de sal  

Fuentes  ar>ficiales  o  antropogénicas  

§  Procede  de  las  dis*ntas  ac*vidades  humanas.    

§  Destaca   especialmente   la   combus*ón   de   combus*bles  fósiles  y  sus  derivados,  bien  en   la   industria   como   en   centrales   térmicas   o   siderometalúrgicas,   en   el   transporte   o   en   el   uso  domés*co.      

§  Ac*vidades   agrícolas   y   ganaderas,   como   la   quema   de   bosques   para   aumentar   el   suelo   agrícola,  la  quema  de  rastrojos,  la  emisión  de   gases  por  los  fer*lizantes  (N

),  por  el  ganado  

(CH

producido  en  el  tubo  diges*vo).    

§  Una  fuente  de  emisión  que  está  creciendo  es   la   incineración   de   residuos   sólidos,   esta   prác*ca  si  no  se  realiza  de  manera  adecuada   puede   producir   emisiones   de   N

,   CO

,   NO,   SO

,  dioxinas,  etc.      

Tráfico  

Siderurgia  

Quema  de  rastrojos  

Incineración  de   residuos  

Agricultura  y  

ganadería   Refinerías  de  petróleo  

§  El  conjunto  de  contaminantes  generados  en  estos  procesos  *ene  menor   volumen   que   los   contaminantes   naturales,   pero   los   efectos   producidos   son   perores   en   el   caso   de   los   contaminantes   ar*ficiales   debido   a   su   mayor  reac*vidad.  

§  TIEMPO  DE  RESIDENCIA  El  *empo  que  un  contaminante  permanece  en  la   atmosfera,   depende   del   *po   de   contaminante   y   de   las   condiciones   atmosféricas  (lluvia,  viento,  inversiones  térmicas…)  

Tiempo  de   residencia  

Gases:  Depende  de  su  capacidad  reac>va  

ParVculas:  Depende  de  su  tamaño  

Unidades  de   medida  

Gases:  ppm,  ppb,  cm³/m³  

ParVculas:  μg/m3  o  mg/m3  

TIPOS  DE  CONTAMINANTES  

Se  pueden  hacer  dis>ntas  

clasificaciones

Radiaciones  ionizadas   Radiaciones  no  ionizadas  

Contaminación  sonora  

Gases     ParVculas    

Olores   Sustancias  

químicas   Formas  de  energía.  

Según  la  

naturaleza  del  

contaminante:  

Inocuos   Nocivos  

Según  la  Toxicidad  del   contaminante:  

Secundarios   Primarios  

Según  la   Procedencia  del  

contaminante:  

Los contaminantes primarios derivados de la combustión de combustibles fósiles incluyen el monóxido de carbono, el dióxido

de carbono, el carbono negro u hollín, hidrocarburos sin quemar, óxidos de

nitrógeno y óxidos de azufre.

Términos clave

En presencia de la luz solar se forman los contaminantes secundarios, cuando los contaminantes primarios experimentan una serie de reacciones

con otras sustancias químicas ya presentes en la atmósfera.

Contaminantes  primarios  

§  Proceden   directamente   de   la   fuente  de  emisión  y  se  encuentran   tal  y  como  fueron  emi*dos.  

§  Sus   fuentes   son   perfectamente   iden*ficables   y   en   conjunto   s u p o n e   e l   9 0 %   d e   l o s   contaminantes  del  aire.  

§  S u   n a t u r a l e z a   ; s i c a   y   s u   composición   química   es   muy   variada.  

§  Se  agrupan:  

§  Según  su  estado  ;sico  (caso  de   parhculas  y  metales),  

§  Según   elemento   químico  

c o m ú n   ( c a s o   d e   l o s  

contaminantes  gaseosos).    

GASES  

TIPOS     CONTAMINANTES      

PRIMARIOS   CONTAMINANTES  

SECUNDARIOS     FUENTES  DE   EMISIÓN  

Compuestos  de  Azufre   SO₂  ;H₂S       SO₃,  H₂SO₄,  SO₄  ⁼     Combus*ón  de   carburantes  que   con*enen  Azufre.  

Compuestos  de    Nitrógeno    

NO  ;NH₃      

  NO₂  ;  NO₃     Combus*ón  de  N₂  y  O₂  a  

alta  temperatura.  

Compuestos  de  Carbono    

De  C1  y  C3        

Aldehídos,  cetonas,   ácidos    

Combus*ón  de   carburantes  de  petróleo;  

uso  de  disolventes.  

Óxidos  de  Carbono   CO₂  ;CO       Ninguno  .   Combus*ón  .  

Compuestos  de  halógenos    

HF;    HCl     Ninguno     Industrias  metalúrgicas  .   Oxígeno  y  oxidantes  

O  ₃      

Instalaciones  eléctricas   de  alta  tensión,   vehículos  automóviles.    

PARTÍCULAS  

Polvos     Parhculas  sólidas  procedentes  de  la  trituración  de  las  rocas,  de  cenizas   volcánicas  o  de  parhculas  arrastradas  por  el  viento.    

Humos       Pequeñas  parhculas  originadas  por  combus*ón    

Nieblas         Suspensiones  de  líquidos  en  forma  de  gotas  que  se  condensan  a  par*r  de  un   gas  evaporado  

Aerosoles       Nubes  de  parhculas  líquidas  microscópicas  o  submicroscópicas  suspendidas   en  el  aire.      

§  Dada   su   presencia   natural   en   la   atmósfera  y  su  falta  de  toxicidad,  no   se  debería  considerar  una    sustancia   c o n t a m i n a n t e .   S e   d a n   d o s   circunstancias   que   lo   hacen   un   contaminante   de   gran   importancia   en  la  actualidad:    

§  Es   un   gas   que   re*ene   rayos   infrarrojos   y   produce   el   efecto   invernadero;    

§  S u   c o n c e n t r a c i ó n   e s t á   aumentando   en   los   úl*mos   decenios   por   la   quema   de   los   combus*bles  fósiles  y  de  grandes   extensiones  de  bosques  .  

CO ₂   CO  

§  Alrededor  del  90%  del  que  existe   en   la   atmósfera   se   forma   de   manera  natural  en  la:  

§  Combus*ón   incompleta   del   carbono  

§  Oxidación  de  metano  (CH

)  por   reacciones  fotoquímicas.  

§  Se  va  eliminando  por  su  oxidación   a  CO

,  al  pasar  a  la  estratosfera  o   al  incorporarse  al  suelo    

§  La  ac*vidad  humana  lo  genera  en  

grandes   can*dades.   Procede,  

principalmente,  de  la  combus*ón  

incompleta   de   la   gasolina   y   el  

gasoil   en   los   motores   de   los  

vehículos.  

SO _x  

SO ₂  

§  Incluyen   el   dióxido   de   azufre  (SO

)  y  el  trióxido   de  azufre  (SO

).    

§  Su   vida   media   en   la   atmósfera   es   corta,   de   unos  2  a  4  días.    

§  Casi   la   mitad   vuelve   a  

d e p o s i t a r s e   e n   l a  

superficie  húmedo  o  seco  

y  el  resto  se  convierte  en  

iones  sulfato  (SO

).    

§  NO

 (conjunto  de  NO  y  NO

)    

§  El  NO  y  NO

 proceden  de  fuentes  naturales  o  de  combus*ón  de  carburantes  a  altas   temperaturas.    En  las  ciudades  son  emi*dos  por  el  humo  de  los  coches.    

§  El  NO

 también  procede  de  la  oxidación  del  NO.    

§  Muy  importante  en  la  formación  del  smog  fotoquímico,  del  nitrato  de  peroxiace*lo   (PAN)   e   influye   en   las   reacciones   de   formación   y   destrucción   del   ozono,   tanto   troposférico   como   estratosférico,   así   como   en   el   fenómeno   de   la   lluvia   ácida.   En   concentraciones   altas   produce   daños   a   la   salud   y   a   las   plantas   y   corroe   tejidos   y   materiales  diversos.    

§  Las   ac*vidades   humanas   que   los   producen   son,   principalmente,   las   combus*ones   realizadas  a  altas  temperaturas.    Más  de  la  mitad  de  los  gases  de  este  grupo  emi*dos   en  España  proceden  del  transporte.    

Oxidos  de  nitrógeno  NOx  

§  Óxido  nitroso  (N

O)    

§  En   la   troposfera   es   inerte   y   su   vida   media   es   de   unos   170   años.  

V a   d e s a p a r e c i e n d o   e n   l a   estratosfera   en   reacciones   fotoquímicas   que   pueden   tener   influencia  en  la  destrucción  de  la   capa   de   ozono.   También   *ene   efecto  invernadero.  

§  Procede   fundamentalmente   de  

emisiones   naturales   (procesos  

microbiológicos   en   el   suelo   y   en  

los   océanos)   y   menos   de  

ac*vidades   agrícolas   y   ganaderas  

(alrededor  del  10%  del  total).    

§  Es  un  contaminante  primario  que  se  forma  de  manera  natural  .  

§  Se   produce   en   pantanos   y   arrozales,   por   la   descomposición   producidas   por   las   bacterias  metanogénicas.  También  en  la  combus*ón  de  la  madera,  por  el  uso  de   disolventes,  combus*ón  de  automóviles  o  incineración  de  sustancias  orgánicas.    

§  La  importancia  proviene  de  su  reacción  en  cadena.    

§  Su  permanencia  en  la  atmósfera  dura  desde  varios  días  hasta  meses.  Desaparece   de  la  atmósfera  a  consecuencia,  principalmente,  de  reaccionar  con  los  radicales   OH  formando,  entre  otros  compuestos,  ozono.  Su  vida  media  en  la  troposfera  es   de  entre  5  y  10  años.  Contribuye  al  efecto  invernadero.  

Metano(CH ₄ )    

§  En   la   atmósfera   están   presentes   muchos   otros   hidrocarburos,   principalmente   procedentes  de  fenómenos  naturales,  pero  también  originados  por  ac*vidades   humanas,  sobre  todo  las  relacionadas  con  la  extracción,  el  refino  y  el  uso  del   petróleo  y  sus  derivados.    

§  Sus  efectos  sobre  la  salud  son  variables.  Algunos  no  parece  que  causen  ningún   daño,  pero  otros  afectan  al  sistema  respiratorio  y  podrían  causar  cáncer  p.  ej.  

benceno.    

§  Intervienen   de   forma   importante   en   las   reacciones   que   originan   el   "smog"  

fotoquímico.    

Otros  Hidrocarburos  

§  En   la   atmósfera   permanecen   suspendidas   substancias   muy   dis*ntas   como   parhculas   de   polvo,   polen,   hollín   (carbón),   metales   (plomo,  cadmio).  

§  AEROSOL:     se   refiere     a   los   materiales   muy   pequeños,   sólidos  o  líquidos.    

§  PARTÍCULAS  se  suele  llamar  a  los   sólidos   que   forman   parte   del   aerosol.  

§  POLVO   a   la   materia   sólida   de   tamaño   un   poco   mayor   (de   20   micras  o  más).    

ParVculas  y  aerosoles    

Contaminantes  secundarios  

§  Se     generan   a   par*r   de   los   primarios   al   reaccionar   entre   sí   o   con  la  radiación  solar  o  el  vapor  de   agua.  

§  No   provienen   directamente   de   los   focos   emisores   y   poseen   un   gran   poder  oxidante.    

§  Son   los   responsables   de   la  

denominada   contaminación  

fotoquímica.    

§  El   que   se   encuentra   en   la   zona   más   cercana   a   la   superficie   se   forma   por   reacciones   inducidas   por   la   luz   solar   en   las   que   par*cipan,   principalmente,   los   óxidos   de   nitrógeno   y   los   hidrocarburos  presentes  en  el  aire   (COV).    

§  Es  el  componente  más  dañino  del   smog   fotoquímico   y   causa   daños   importantes   a   la   salud,   cuando   está   en   concentraciones   altas,   y   frena  el  crecimiento  de  las  plantas   y  los  árboles.    

Ozono troposférico

EL OZONO ACTÚA COMO CONTAMINANTE EN LA TROPOSFERA

FUNCIÓN DE LA ATMÓSFERA

La capa de ozono Gas de olor picante

Troposfera Estratosfera

Se encuentra en

Es un contaminante Constituye la capa de ozono

Mecanismo de formación/destrucción natural del O

es

1º Fotólisis del oxígeno por la luz UV

O₂ + UV (rayos ultravioleta) → O + O 2º Formación del ozono

O₂ + O → O₃ + calor 3º Destrucción del ozono

a) Fotólisis del ozono O₃ + UV → O₂ + O b) Reacción con el oxígeno atómico

O + O₃ → O₂ + O₂ Está en equilibrio dinámico y retiene un

90% de la radiación UV liberando calor que eleva la temperatura de la

estratosfera

CONTAMINANTE: EL OZONO DE LAS

CIUDADES

El ozono (O₃) es una sustancia cuya molécula está compuesta por tres átomos de oxigeno. Si se respira en grandes cantidades, puede provocar una irritación en los ojos y/o garganta.

¿ Qué es ?

¿ Dónde se encuentra ?

En la Troposfera

Representa el 10 % del total. Esta en concentraciones de 0,02-0,3 ppm,.

También denominado ozono ambiental. es peligroso para los seres vivos por su fuerte carácter oxidante. Elevadas concentraciones de este compuesto a nivel superficial forman el denominado SMOG FOTOQUÍMICO.

Aumenta el efecto invernadero, es 2000 veces más dañino que el CO₂.

PERO , ¿ CÓMO SE FORMA ?

Un letrero de la calidad del aire, señalando un aviso de ozono

alto, Gulfton, Houston, Texas.

EL OZONO DE LA TROPOSFERA

Es un contaminante secundario, formado cuando las moléculas de oxígeno reaccionan con átomos de oxígeno liberados del dióxido de nitrógeno en

presencia de la luz solar.

Términos clave

NO₂ +luz => NO + O O₂ + O => O₃

La combustión de los combustibles fósiles libera NO

e hidrocarburos (Se producen por su combustión incompleta. Los NO

se producen cuando el O

reacciona con el N

(ambos están en la atmósfera y reaccionan como resultado de la alta temperatura producidas en la combustión de los combustibles fósiles.

N

+ O

=> NO + O

=> NO

+ O O + O

=> O

Si no hay hidrocarburos, el ozono “se recicla”, pues reaccionan:

O₃ + NO à NO₂ + O₂

§ 

El ozono es un gas tóxico y un agente oxidante.

§ 

D a ñ a l a s p l a n t a s , e l o z o n o troposférico es absorbido por las hojas de las plantas, y degrada la clorofila, por lo que la fotosíntesis y la productividad es reducida.

§ 

A partir de unos 150 micro-gramos/

m

por metro cúbico, produce daños en la salud humana, Irrita los ojos, p u e d e c a u s a r d i f i c u l t a d e s respiratorias en seres humanos y aumentar el riesgo de infecciones.

§ 

Es muy reactivo y puede afectar a los tejidos textiles (celulosa), plásticos y blanqueantes y a los materiales a base de goma (reduce la vida útil de los neumáticos)

¿ CUAL ES EL PROBLEMA ?

El ozono troposférico es muy reactivo y causa daños

a las plantas (cultivos y bosques), irrita los ojos, provoca enfermedades respiratorias y daña los tejidos y los materiales de

goma.

Términos clave

http://www.lanacion.com.ar/928913-las-plantas-y-el-ozono

FORMACIÓN DE LAS PARTÍCULAS

La combustión de materia orgánica o combustibles fósiles libera pequeñas partículas de carbón y partículas de pequeño tamaño (partículas en suspensión) con un diámetro más pequeño de 10 micrómetros o micras, muchas de estas partículas provienen de la combustión del gasoil de los vehículos diesel.

Producen:

§  Se depositan en bronquios y pulmones, provocando asma, cáncer de pulmón, problemas respiratorios y muerte prematura.

§  Muchas partículas son cancerígenas.

§  En las áreas con densidad de población alta y cerca de las industrias, si existen cultivos

estos son cubiertos por las partículas, por lo que menos luz alcanza a las hojas,

disminuyendo la fotosíntesis y la productividad.

LAS NIEBLAS CONTAMINANTES

(Smog )

Término que se emplea para designar todo tipo de neblina en la atmósfera causada por contaminantes atmosféricos. Esta niebla tóxica puede contener ozono y es perjudicial para el sistema respiratorio y los ojos.

¿ QUÉ ES EL SMOG ?

La niebla

contaminante (smog) es una mezcla

compleja de contaminantes

primarios y secundarios, de la

cual el ozono troposférico es el

principal contaminante.

Términos clave

vista de Pekín un día tras la lluvia y otro soleado

LAS NIEBLAS CONTAMINANTES

(Smog ) En días soleados, con alta densidad de tráfico, (potenciado en invierno por las calefacciones ) se puede formar el smog fotoquímico.

FORMACIÓN DEL SMOG

http://aspectos-medioambiente.blogspot.com.es/2014/04/el-smog-fotoquimico.html

También puede ser producido por los incendios

forestales. En Indonesia, en 1997 causo el smog

sobre el SE de Asía.

SMOG  FOTOQUÍMICO  

Ocurren una serie de reacciones fotoquímicas complejas:

Formación  de  O ₃  por  el  ciclo   fotolí>co  del  NO ₂ :    

NO₂ + luz à NO + O O + O₂ à O₃

Si no hay hidrocarburos, el ozono “se recicla”, pues reaccionan:

O₃ + NO à NO₂ + O₂

Formación   de   radicales   libres   a   par>r  de  hidrocarburos:    

Si   hay   hidrocarburos,   los   radicales   de   éstos   oxidan   al   NO   y   originan   radicales   libres   (y   el   ozono  se  acumula).  

Formación  del  PAN  (nitrato  de   peroxiace>leno)  y  aldehídos:    

A partir de reacciones entre radicales libres y contaminantes primarios o el propio O₂.

LAS NIEBLAS CONTAMINANTES

(Smog ) En días soleados, con alta densidad de tráfico, (potenciado en invierno por las calefacciones ) se puede formar el smog fotoquímico.

La frecuencia y severidad de las nieblas contaminantes fotoquímicas en un área dependen de la topografía local, el clima, la densidad de población y el empleo de combustibles fósiles. Las precipitaciones limpian el aire y el viento dispersa la niebla contaminante. Las inversiones térmicas estancan las nieblas contaminantes en los valles (por ejemplo, Los Ángeles, Santiago de Chile, México D. F., Río de Janeiro, São Paulo o Pekín),

con lo que la concentración de contaminantes atmosféricos puede aumentar hasta niveles perjudiciales e incluso letales.

FORMACIÓN DEL SMOG

El  ozono:  

§  El   que   se   encuentra   en   la   zona   más   cercana   a   la   superficie   se   forma   por   reacciones  inducidas  por  la  luz  solar  en   las   que   par*cipan,   principalmente,   los   ó x i d o s   d e   n i t r ó g e n o   y   l o s   hidrocarburos   presentes   en   el   aire   (COV).    

§  Es   el   componente   más   dañino   del  

SMOG   FOTOQUÍMICO   y   causa   daños  

importantes  a  la  salud,  cuando  está  en  

concentraciones   altas,   y   frena   el  

crecimiento   de   las   plantas   y   los  

árboles.    

SMOG  FOTOQUÍMICO:  Se  produce  por  la   presencia   en   la   atmósfera   de   oxidantes   fotoquímicos   (   O

,   PAN   (   nitrato   de   peroxiace*leno),   Aldehídos),   que   emanan   de   las   reacciones   de   los   óxidos   de   Nitrógeno,   hidrocarburos   y   Oxígeno   con   la   energía   proveniente   de   la   radiación  solar  ultravioleta.    

Este   proceso   se   ve   favorecido   por   las   situaciones   an*ciclónicas,   fuerte   insolación   y   vientos   débiles   que   d i fi c u l t a n   l a   d i s p e r s i ó n   d e   l o s   contaminantes.    

Es   una   especie   de   bruma   que   produce  

irritación   ocular,   daños   en   la   vegetación  

y   materiales   como   el   cuero   y   las   fibras  

sinté*cas  y  formación  de  O

 troposférico.    

En   una   situación   de   inversión   térmica   una   capa   de   aire   más   cálido   se   sitúa   sobre   el   aire   superficial   más   frío   e   impide  la  ascensión  de  este  úl*mo  (más   denso),   por   lo   que   la   contaminación   queda  encerrada  y  va  aumentando.    

Las   REACCIONES   FOTOQUÍMICAS   que   originan   este   fenómeno   suceden  cuando  la  mezcla  de  óxidos   de   nitrógeno   e   hidrocarburos   volá*les  emi*da  por  los  automóviles   y  el  oxígeno  atmosférico  reaccionan,   gracias   a   la   luz   solar,   formando   ozono.    

  NO

+luz  à  NO+O  ;      O+O

 à  O

El  ozono  es  una  molécula  muy  reac*va     sigue   reaccionando   con   otros   contaminantes   presentes   en   el   aire   y   acaba  formando  un  conjunto  de  varias   decenas   de   sustancias   dis*ntas   como   nitratos  de  peroxiacilo  (PAN),  peróxido   de   hidrógeno   (H2O2),   radicales   hidroxilo  (OH),  formaldehido,  etc.    

RH  +  O

 +  NO  +  UV  à  R´CHO  +  NO

 +  

O

 +  PAN  

Tipos  de  contaminantes   Sustancias  químicas   Contaminantes  secundarios  

Ozono troposférico

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DISPERSIÓN  DE  LOS  CONTAMINANTES  

  En  las  zonas  costeras:    

Se   originan   BRISAS   que   durante   el   día   desplazan   los   contaminantes   hacia   el   interior,  mientras  que  durante  la  noche  al   inver*rse  la  circulación  de  las  mismas  las   contaminación   se   desplaza   hacia   el   mar.  

Es  un  proceso  diario  y  cíclico.      

En  los  valles  fluviales  y  laderas:    

Durante   el   día   las   laderas   se   calientan   y   se   genera   una   corriente   ascendente   de   aire   caliente,   en   el   fondo  del  valle  se  acumula  una  masa   de  aire  frío  originando  una  situación   de   INVERSIÓN   TÉRMIC A   que   impedirá  el  movimiento  de  las  masas   de   aire   y   dificultará   la   dispersión   de   los  contaminantes.    

Durante  la  noche  el  suelo  cede  calor   a   las   masas   de   aire   en   contacto   y   asciende,   el   lugar   es   ocupado   de   nuevo   por   aire   frío   por   lo   que   se   repite   la   situación   de   inversión.  

Luego   las   laderas   de   las   montañas  

impiden   la   circulación   de   aire   y  

favorecen   la   acumulación   de  

contaminantes.    

Las condiciones climáticas locales pueden favorecer la persistencia de la niebla contaminante

Frena   la   velocidad   del   viento,   facilita   la   deposición   de   parhculas   en   las   hojas   y   absorben  el  CO

 a  través  de  la  fotosíntesis,  por   lo   tanto   es   un   factor   regulador   de   la   contaminación.      

La  presencia  de  masas   vegetales:  

  Influye  en  el  movimiento  de  las  masas  de  aire   ya   que   disminuyen   y   frenan   su   velocidad   y   forman  turbulencias.    

Aparece   el   denominado   efecto   Isla   de   Calor,   debido   a   la   combus>ón   de   los   automóviles,   calefacciones,   calor   desprendido   por   el   pavimento  y  edificios.    

Todo   esto   favorece   la   aparición   de   brisas   urbanas.  Es  una  circulación  cíclica  que  dificulta   la   dispersión   de   los   contaminantes.   Aparecen   las   Cúpulas   de   contaminantes   que   se   ven   incrementadas  por  los  an>ciclones      

La  presencia  de  núcleos  

urbanos:    

Boina de  contaminación  en  las  ciudades   Movimiento  del  aire  en  una  “isla  de  calor”  

En  España,  como  en  otros  países  mediterráneos,  durante  el  verano  se  dan   condiciones  meteorológicas  favorables  para  la  formación  de  ozono:  altas  

temperaturas,  cielos  despejados,  elevada  insolación  y  vientos  bajos  

ESTRATEGIAS  DE  GESTIÓN  DE  LA  CONTAMINACIÓN  

§  REDUCIR CONSUMO DE COMBUSTIBLES FÓSILES (REDUCCIÓN DEMANDA DE ELECTRICIDAD, VEHÍCULOS PRIVADOS)

§  CAMBIO A FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLES.

§  UTILIZACIÓN DE MEDIDAS DE DEPURACIÓN: CONVERTIDORES CATALÍTICOS.

§  ENVIRONMENTAL  SYSTEMS  AND  SOCIETIES.  RUTHERFORD,  Jill.  WILLIAMS,  Gillian.  Editorial  Oxford.  

§  ECOLOGY.  GREENWOOD,  Trancey.  SHEPHERD,  Lyn.    ALLAN,  Richard.  BUTLER,  Daniel.  Editorial  BIOZONE  Interna>onal  Ldt.  

•  Ciencias  de  la  Tierra  y  Medioambientales.  2ºBachillerato.  CALVO,  Diodora,  MOLINA,  Mª  Teresa,  SALVACHÚA,  Joaquin.  Editorial   McGraw-­‐Hill  Interamericana.  

§  Ciencias   de   la   Tierra   y   del   Medio   Ambiente.   2º   Bachillerato.   LUFFIEGO   GARCÍA,   Máximo,   ALONSO   DEL   VAL,   Francisco   Javier,   HERRERO   MARTÍNEZ,   Fernando,   MILICUA   ARIZAGA,   Milagros,   MORENO   RODRÍGUEZ,   Marisa,   PERAL   LOZANO,   Carlota,   PÉREZ   PINTO,  Trinidad.    

§  CIENCIAS DE LA TIERRA Y MEDIAMBIENTALES 2º Bachillerato. MELÉNDEZ, Ignacio, ANGUITA, Francisco.

CABALLER, María Jesús. Editorial Santillana.  

§  I.E.S. Cardenal Cisneros de Alcalá de Henares, Madrid. HERNÁNDEZ, ALBERTO  

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§  hqp://almez.pn*c.mec.es/~jrem0000/dpbg/2bch-­‐ctma/tema4/prediccion-­‐*empo.htm  

§  hqp://www.atmos.washington.edu/2004Q4/211/09_OzoneDep.swf  

§  hqp://www.bioygeo.info/Animaciones/Coriolis.swf  

§  hqp://www.bioygeo.info/Animaciones/CGA.swf  

§  hqp://www.bioygeo.info/Animaciones/Frentes.swf  

§  hqp://www.educa.madrid.org/web/cc.nsdelasabiduria.madrid/CTMA_presentaciones.htm  

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§  hqp://www.classzone.com/books/earth_science/terc/content/visualiza*ons/es1904/es1904page01.cfm?chapter_no=19  

§  http://www.fecyt.es/fecyt/docs/tmp/-2062958544.pdf  

§  hqp://www.ieslosremedios.org/~elena/websociales/2bach/clima2b/corrienteenchorro.htm  

§  hqp://www.juntadeandalucia.es/averroes/ies_a_einstein/documentos/biologiaT  

§  hqp://www.marviva.org/imatges/meteo/celulas-­‐hadley-­‐2.jpg  

§  http://www.ieslosremedios.org/~pablo/webpablo/webctma/2atmosfera/GradientesVerticales.html  

§  hqp://www.slideshare.net/isaacbuzo/comentario-­‐de-­‐un-­‐climograma  

BIBLIOGRAFÍA/PÁGINAS WEB