ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL

Facultad De Ingenieria En Mecanica Y Ciencias De La Produccion

Facultad De Ingeniería En Electricidad Y Computación

Monografía Activa de Aplicación Practica
Tema: Contaminación del Aire

Ecología y Educación Ambiental

Contenido
1. Aire: Se denomina aire a la mezcla de gases que constituye la atmósfera terrestre, que permanecen alrededor de la Tierra por la acción de la fuerza de gravedad. Es esencial para la vida.
2.1. Composición del Aire: Esta compuesto en proporciones ligeramente variables por sustancias tales como el nitrógeno (78%), oxígeno (21%), vapor de agua (variable entre 0-7%), ozono, dióxido de carbono, hidrógeno y algunos gases nobles como el criptón o el argón, es decir, 1% de otras sustancias.

De acuerdo con la altitud, composición, temperatura y otras características, la atmósfera que rodea a la Tierra y comprende las siguientes capas o regiones

a. Troposfera. Alcanza una altura media de 12 km. (es de 7km. En los polos y de 16km. En los trópicos) y en ella encontramos, junto con el aire, polvo, humo y vapor de agua, entre otros componentes.
b. Estratosfera. Zona bastante mente fría que se extiende de los 12 a los 50km de altura; en su capa superior (entre los 20 y los 50km) contiene gran cantidad de ozono (O3), el cual es de enorme importancia para la vida en la tierra porque absorbe la mayor parte de los rayos ultravioleta del sol.

c. Mesosfera. Zona que se sitúa entre los 50 y los 100km de altitud; su temperatura media es de 10 °C; en ella los meteoritos adquieren altas temperaturas y en su gran mayoría se volatilizan y consumen.

d. Ionosfera. Empieza después de los 100km. Y va desapareciendo gradualmente hasta los 500km de altura. En esta región, constituida por oxígeno (02), la temperatura aumenta hasta los 1000°C; los rayos X y ultravioleta del Sol ionizan el aire enrarecido, produciendo atomos y moléculas cargados eléctricamente (que reciben el nombre de iones) y electrones libres.

e. Exosfera. Comienza a 500km. de altura y extiende mas alla de los 1000km; esta formada por una capa de helio y otra de hidrogeno. Después de esa capa se halla una enorme banda de radiaciones (conocida como magnetosfera) que se extiende hasta unos 55000km de altura , aunque no constituye propiamente un estrato atmosférico.

2.2. Propiedades del Aire:

2.3.1. Propiedades Fisicas
* Es de menor peso que el agua.
* Es de menor densidad que el agua.
* Tiene Volumen indefinido.
* No existe en el vacío.
* Es incoloro, inodoro e insípido.
2.3.2. Propiedades Quimicas
* Reacciona con la temperatura condensandose en hielo a bajas temperaturas y produce corrientes de aire.
* Esta compuesto por varios elementos entre ellos el oxígeno (O2) y el dioxido de carbono elementos basicos parala vida.

2. Contaminantes: Se definen como todos los elementos, compuestos o sustancias, su asociación o composición, derivado químico o biológico, así como cualquier tipo de energía, radiación, vibración o ruido que, incorporados en cierta cantidad al medio ambiente y por un periodo de tiempo tal, pueden afectar negativamente o ser dañinos a la vida humana, salud o bienestar del hombre, a la flora y la fauna, o causen un deterioro en la calidad del aire, agua y suelos, paisajes o recursos naturales en general.


2.1 ¿Cuales son los principales contaminantes del aire?

2.2.1 Monóxido de Carbono (CO): Es un gas inodoro e incoloro. Cuando se lo inhala, sus moléculas ingresan al torrente sanguíneo, donde inhiben la distribución del oxígeno. En bajas concentraciones produce mareos, jaqueca y fatiga, mientras que en concentraciones mayores puede ser fatal.

El monóxido de carbono se produce como consecuencia de la combustión incompleta de combustibles a base de carbono, tales como la gasolina, el petróleo y la leña, y de la de productos naturales y sintéticos, como por ejemplo el humo de cigarrillos. Se lo halla en altas concentraciones en lugares cerrados, como por ejemplo garajes y túneles con mal ventilados, e incluso en caminos de transito congestionado.

2.2.2 Dióxido de Carbono (CO2): Es el principal gas causante del efecto invernadero. Se origina a partir de la combustión de carbón, petróleo y gas natural. En estado líquido o sólido producequemaduras, congelación de tejidos y ceguera. La inhalación es tóxica si se encuentra en altas concentraciones, pudiendo causar incremento del ritmo respiratorio, desvanecimiento e incluso la muerte.

2.2.3 Clorofluorcarbonos (CFC): Son substancias químicas que se utilizan en gran cantidad en la industria, en sistemas de refrigeración y aire acondicionado y en la elaboración de bienes de consumo. Cuando son liberados a la atmósfera, ascienden hasta la estratosfera. Una vez allí, los CFC producen reacciones químicas que dan lugar a la reducción de la capa de ozono que protege la superficie de la Tierra de los rayos solares. La reducción de las emisiones de CFC y la suspensión de la producción de productos químicos que destruyen la capa de ozono constituyen pasos fundamentales para la preservación de la estratosfera.
2.2.4 Contaminantes atmosféricos peligrosos (HAP): Son compuestos químicos que afectan la salud y el medio ambiente. Las emanaciones masivas –como el desastre que tuvo lugar en una fabrica de agroquímicos en Bhopal, India– pueden causar cancer, malformaciones congénitas, trastornos del sistema nervioso y hasta la muerte Las emisiones de HAP provienen de fuentes tales como fabricas de productos químicos, productos para limpieza en seco, imprentas y vehículos (automóviles, camiones, autobuses y aviones).
2.2.5 Plomo: Es un metal de alta toxicidad que ocasiona una diversidad de trastornos, especialmente en niños pequeños. Puede afectar el sistema nervioso ycausar problemas digestivos. Ciertos productos químicos que contienen plomo son cancerígenos. El plomo también ocasiona daños a la fauna y flora silvestres. El contenido de plomo de la gasolina se ha ido eliminando gradualmente, lo que ha reducido considerablemente la contaminación del aire. Sin embargo, la inhalación e ingestión de plomo puede tener lugar a partir de otras fuentes, tales como la pintura para paredes y automóviles, los procesos de fundición, la fabricación de baterías de plomo, los señuelos de pesca, ciertas partes de las balas, algunos artículos de ceramica, las persianas venecianas, las cañerías de agua y algunas tinturas para el cabello.
2.2.6 Ozono (O3): Este gas es una variedad de oxígeno, que, a diferencia de éste, contiene tres atomos de oxígeno en lugar de dos. El ozono de las capas superiores de la atmósfera, donde se forma de manera espontanea, constituye la llamada “capa de ozono”, la cual protege la tierra de la acción de los rayos ultravioletas. Sin embargo, a nivel del suelo, el ozono es un contaminante de alta toxicidad que afecta la salud, el medio ambiente, los cultivos y una amplia diversidad de materiales naturales y sintéticos. El ozono produce irritación del tracto respiratorio, dolor en el pecho, tos persistente, incapacidad de respirar profundamente y un aumento de la propensión a contraer infecciones pulmonares. A nivel de medio ambiente, es perjudicial para los arboles y reduce la visibilidad.
El ozono que se halla a nivel del sueloproviene de la descomposición (oxidación) de los compuestos organicos volatiles de los solventes, de las reacciones entre substancias químicas resultantes de la combustión del carbón, gasolina y otros combustibles y de las substancias componentes de las pinturas y spray para el cabello. La oxidación se produce rapidamente a alta temperatura ambiente. Los vehículos y la industria constituyen las principales fuentes del ozono a nivel del suelo.
2.2.7 Oxido de nitrógeno (NOx): Proviene de la combustión de la gasolina, el carbón y otros combustibles. Es uno de los principales causas del smog y la lluvia acida. El primero se produce por la reacción de los óxidos de nitrógeno con compuestos organicos volatiles. En altas concentraciones, el smog puede producir dificultades respiratorias en las personas asmaticas, accesos de tos en los niños y trastornos en general del sistema respiratorio. La lluvia acida afecta la vegetación y altera la composición química del agua de los lagos y ríos, haciéndola potencialmente inhabitable para las bacterias, excepto para aquellas que tienen tolerancia a los acidos.
2.2.8 Partículas: En esta categoría se incluye todo tipo de materia sólida en suspensión en forma de humo, polvo y vapores. Ademas, de reducir la visibilidad y la cubierta del suelo, la inhalación de estas partículas microscópicas, que se alojan en el tejido pulmonar, es causante de diversas enfermedades respiratorias. Las partículas en suspensión también son las principales causantesde la neblina, la cual reduce la visibilidad. Las partículas de la atmósfera provienen de diversos orígenes, entre los cuales podemos mencionar la combustión de diesel en camiones y autobuses, los combustibles fósiles, la mezcla y aplicación de fertilizantes y agroquímicos, la construcción de caminos, la fabricación de acero, la actividad minera, la quema de rastrojos y malezas y las chimeneas de hogar y estufas a leña.
2.2.9 Dióxido de azufre (SO2): Es un gas inodoro cuando se halla en bajas concentraciones, pero en alta concentración despide un olor muy fuerte. Se produce por la combustión de carbón, especialmente en usinas térmicas. También proviene de ciertos procesos industriales, tales como la fabricación de papel y la fundición de metales. Al igual que los óxidos de nitrógeno, el dióxido de azufre es uno de los principales causantes del smog y la lluvia acida. Esta estrechamente relacionado con el acido sulfúrico, que es un acido fuerte. Puede causar daños en la vegetación y en los metales y ocasionar trastornos pulmonares permanentes y problemas respiratorios
2.2.10 Compuestos organicos volatiles (VOC): Son substancias químicas organicas. Todos los compuestos organicos contienen carbono y constituyen los componentes basicos de la materia viviente y de todo derivado de la misma. Muchos de los compuestos organicos que utilizamos no se hallan en la naturaleza, sino que se obtienen sintéticamente. Los compuestos químicos volatiles emiten vapores con gran facilidad. Laemanación de vapores de compuestos líquidos se produce rapidamente a temperatura ambiente.
2.2 Tipos De Contaminacion Del Aire

2.2.1 Contaminantes gaseosos: en ambientes exteriores e interiores los vapores y contaminantes gaseosos aparece en diferentes concentraciones. Los contaminantes gaseosos mas comunes son el dióxido de carbono, el monóxido de carbono, los hidrocarburos, los óxidos de nitrógeno, los óxidos de azufre y el ozono. Diferentes fuentes producen estos compuestos químicos pero la principal fuente artificial es la quema de combustible fósil. La contaminación del aire interior es producida por el consumo de tabaco, el uso de ciertos materiales de construcción, productos de limpieza y muebles del hogar. Los contaminantes gaseosos del aire provienen de volcanes, incendios e industrias. El tipo mas comúnmente reconocido de contaminación del aire es la niebla tóxica (smog). La niebla tóxica generalmente se refiere a una condición producida por la acción de la luz solar sobre los gases de escape de automotores y fabricas.

2.2.2 El efecto invernadero evita que una parte del calor recibido desde el sol deje la atmósfera y vuelva al espacio. Esto calienta la superficie de la tierra en lo que se conoce como efecto invernadero. Existe una cierta cantidad de gases de efecto de invernadero en la atmósfera que son absolutamente necesarios para calentar la Tierra, pero en la debida proporción. Actividades como la quema de combustibles derivados del carbono aumentan esa proporción y elefecto invernadero aumenta. Muchos científicos consideran que como consecuencia se esta produciendo el calentamiento global. Otros gases que contribuyen al problema incluyen los clorofluorocarbonos (CFCs), el metano, los óxidos nitrosos y el ozono.

2.2.3 La lluvia acida se forma cuando la humedad en el aire se combina con el óxido de nitrógeno o el dióxido de azufre emitido por fabricas, centrales eléctricas y automotores que queman carbón o aceite. Esta combinación química de gases con el vapor de agua forma el acido sulfúrico y los acidos nítricos, sustancias que caen en el suelo en forma de precipitación o lluvia acida. Los contaminantes que pueden formar la lluvia acida pueden recorrer grandes distancias, y los vientos los trasladan miles de kilómetros antes de precipitarse con el rocío, la llovizna, o lluvia, el granizo, la nieve o la niebla normales del lugar, que se vuelven acidos al combinarse con dichos gases residuales.

2.2.4 El daño a la capa de ozono se produce principalmente por el uso de clorofluorocarbonos (CFCs). El ozono es una forma de oxígeno que se encuentra en la atmósfera superior de la tierra. La capa fina de moléculas de ozono en la atmósfera absorbe algunos de los rayos ultravioletas (UV) antes de que lleguen a la superficie de la tierra, con lo cual se hace posible la vida en la tierra. El agotamiento del ozono produce niveles mas altos de radiación UV en la tierra, con lo cual se pone en peligro tanto a plantas como a animales.

2.2.4 El polvo atmosférico (oPartículas de materia) es el término utilizado para nombrar una combinación de partículas sólidas y gotitas líquidas que se encuentran en el aire. Algunas partículas son lo suficientemente grandes y oscuras para verse en forma de hollín o humo. Otras son tan pequeñas que solo pueden detectarse con un microscopio electrónico. Cuando se respira el polvo, ésta puede irritar y dañar los pulmones con lo cual se producen problemas respiratorios. Las partículas finas se inhalan de manera facil profundamente dentro de los pulmones donde se pueden absorber en el torrente sanguíneo o permanecer arraigadas por períodos prolongados de tiempo.

2.2.5 Efectos climaticos: generalmente los contaminantes se elevan o flotan lejos de sus fuentes sin acumularse hasta niveles peligrosos. Los patrones de vientos, las nubes, la lluvia y la temperatura pueden afectar la rapidez con que los contaminantes se alejan de una zona. Los patrones climaticos que atrapan la contaminación atmosférica en valles o la desplacen por la tierra pueden, dañar ambientes limpios distantes de las fuentes originales. La contaminación del aire se produce por toda sustancia no deseada que llega a la atmósfera. Es un problema principal en la sociedad moderna. A pesar de que la contaminación del aire es generalmente un problema peor en las ciudades, los contaminantes afectan el aire en todos lugares. Estas sustancias incluyen varios gases y partículas minúsculas o materia de partículas que pueden ser perjudiciales para la salud humana y elambiente. La contaminación puede ser en forma de gases, líquidos o sólidos. Muchos contaminantes se liberan al aire como resultado del comportamiento humano. La contaminación existe a diferentes niveles: personal, nacional y mundial.

2.3 Repercusión por la contaminación del aire
2.3.1 En el ser humano
La contaminación del aire puede causar trastornos tales como:
a. Ardor en los ojos y en la nariz,
b. Irritación y picazón de la garganta
c. Problemas respiratorios.
Bajo determinadas circunstancias, algunas substancias químicas que se hallan en el aire contaminado pueden producir
a. Cancer
b. Malformaciones congénitas
c. Daños cerebrales
d. Trastornos del sistema nervioso
e. Lesiones pulmonares y de las vías respiratorias.
A determinado nivel de concentración y después de cierto tiempo de exposición, ciertos contaminantes del aire son sumamente peligrosos y pueden causar serios trastornos e incluso la muerte.

2.3.2 En la flora y fauna
La polución del aire también provoca daños en el medio ambiente, habiendo afectado la flora arbórea, la fauna y los lagos. La contaminación también ha reducido el espesor de la capa de ozono. Ademas, produce el deterioro de edificios, monumentos, estatuas y otras estructuras.
También es causante de neblina, la cual reduce la visibilidad en los parques nacionales y otros lugares y, en ocasiones, constituye un obstaculo para la aviación.

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3. Recomendaciones

3.1 ¿Qué puedo hacer para disminuir miaporte a la contaminación del aire?
 
Hay muchas formas de ayudar a reducir la contaminación del aire. Se puede hacer un aporte significativo a la purificación del aire simplemente siguiendo (o no, según sea el caso) ciertas practicas sencillas
Dado que los vehículos contribuyen enormemente a la polución del aire mediante la emisión de CO2, NOx, ozono, VOC, HAP, CFC y partículas volatiles, la modificación de los habitos de conducción contribuira a reducir la misma.
Reducir el uso del automóvil, usar medios de transporte público o bicicleta, caminar mas, utilizar el automóvil como medio de transporte colectivo, etc. constituyen la mejor manera de ayudar a reducir la polución atmosférica.

El Centro De Sanidad Ambiental recomienda
Si conduce, tenga en cuenta lo siguiente:
* Evite circular a alta velocidad
* Cuando compre un vehículo, elija uno que tenga alto rendimiento en millas por
litro de gasolina.
* No sobrellene el tanque de gasolina
* No cargue gasolina en días de alto contenido de ozono. Trate de hacerlo
después de que oscurezca.
* Use un modelo de vehículo que sea lo mas nuevo posible, ya que los modelos
nuevos son, en general, menos contaminantes.
* Utilice un vehículo alternativo, como por ejemplo el automóvil eléctrico, o uno
que funcione con otro tipo de combustible.
* Conduzca suavemente y evite que su automóvil permanezca sin uso durante
mucho tiempo.
* Si su automóvil es de un modelo anterior a 1995, haga cambiar elpeligroso
sistema de aire acondicionado R-12 (clorofluocarbonado) por el R-134-a, que
es mas seguro, con lo cual contribuira a reducir el agujero de ozono.
* Mantenga su automóvil en buen estado, poniendo especial atención en el
sistema de escape.
* Asegúrese de que los neumaticos tengan la presión de aire adecuada.
* Mantenga en buen estado el sistema de aire acondicionado de su vehículo,
asegurandose de que no haya filtraciones.
* Haga menor cantidad de viajes. Planifique su itinerario, de manera de evitar las
zonas de transito congestionado.
* Reduzca el uso de gasolina tanto como le sea posible –la forma y el diseño del
automóvil pueden ser factores determinantes del consumo.
 
He aquí otras practicas mediante las cuales Ud. puede contribuir a disminuir la
contaminación del aire:
* Posponga las tareas de jardinería que requieran el uso de herramientas a
gasolina en días de alto nivel de ozono.
* Consuma alimentos organicos o al menos aquellos no hayan sido sometidos a
un uso tan intensivo de agroquímicos.
* Restrinja la limpieza en seco.
* Evite el uso de pinturas, aceites y solventes en días de alta concentración de
ozono.
* Reduzca el consumo de electricidad, lo cual contribuira a disminuir las
emanaciones de SO2, NOx, VOC y partículas.
* Prenda el carbón de leña con un encendedor eléctrico en vez de hacerlo con
combustible líquido.

www.envtox.ucdavis.edu
www.nlm.nih.gov