Capitulo%2 b3 (1)

II TÉRMINO 2012 - 2013
ECOLOGÍA Y
MEDIO AMBIENTE
PROBLEMAS DE
ACTUALIDAD Y
DESASTRES
AMBIENTALES

DEPOSICION ACIDA
Que es deposición acida?
Es lluvia, niebla, bruma o nieve con mas acidez de lo
normal (pH <= 5.5)
En la atmósfera existen partículas ácidas secas. La
combinación de deposición ácida y la caída de estas
partículas precipitación acida.
DEPOSICION ACIDA

PRECIPITACION ACIDA
LLUVIA ACIDA

PRECIPITACION ACIDA
 Las emisiones de SO2 y NO2 reaccionan con los radicales
hidroxilos y el vapor de agua de la atmósfera para formar
ácidos que caen como deposición ácida o mezclados con
agua, llamada precipitación-lluvia ácida, provocando una
serie de efectos.
PRECIPITACION ACIDA

Fuentes de deposición ácida
Los óxidos de nitrógeno y azufre entran en la tropósfera en
grandes cantidades provenientes de fuentes naturales y
antropogénicas.
Existen dos tipos de fuentes causantes de este fenómeno:
Fuentes antropogénicas
Fuentes naturales
LLUVIA ACIDA

Fuentes de deposición
ácida(H2SO4, HNO3)
Fuentes antropogénicas
- Emisiones de chimeneas fabriles
- Quema de combustibles
-
- (SO2, NO2) – e.j. plantas de energía
LLUVIA ACIDA

Fuentes naturales
- Erupciones volcánicas
- Espuma de mar
- Procesos microbianos
- Relámpagos
- Quema de biomasa
LLUVIA ACIDA
AL AÑO 50 -70 MILLONES DE
TONELADAS DE AZUFRE
30 – 40 M.T

LLUVIA ACIDA

Las proporciones de estas fuentes varían
Fuentes antropogénicas – concentradas en zonas
industriales
- 100 – 130 millones de toneladas de dióxido de
azufre
- 60 -70 millones de toneladas de óxidos de
nitrógeno
LLUVIA ACIDA

Efectos de la deposición ácida
Efectos en los lagos
 Efectos fueron evidentes hace
35 años, principalmente en
cuerpos de agua como lagos.
 El cambio de pH en el
ambiente acuático es crucial
afecta el funcionamiento de las
enzimas, hormonas y otras
proteínas de los organismos que
ahí habitan (e.j huevos, crias).
EFECTOS DE LA DEPOSICION ACIDA

Efectos de la deposición ácida en cuerpos hídricos
 Cambios en el pH acuático
puede causar la muerte
de los organismos o impedir
que se reproduzcan.
 La acidificación acuática libera
metales que se vuelven tóxicos
para las plantas y animales que
los asimilan (Ej: acumulación de
Hg).
 Neutralizantes (CaCO3) ayudan
a controlar y estabilizar el pH.

Efectos en los bosques
 El daño de la precipitación
acida a los bosques se debe a
reacciones químicas con los
suelos.
 La precipitación les añade
nitrógeno y azufre que luego se
mezcla con aluminio (toxico)
del suelo.
Decadencia de los bosques

Efectos de la deposición ácida
 Deterioro en piezas de ornato
(e.j. monumentos de mármol,
piedra caliza, etc)
 En el ser humano
enfermedades de la piel y
respiratorias.
 En los suelos asimilación de
metales pesados por
escurrimientos de sustancias
tóxicas llevadas por la
precipitación ácida.

Medios para reducir las emisiones que forman ácidos
La mitad de las emisiones que forman
ácidos provienen de chimeneas de
plantas de energía eléctrica a carbón.
Las estrategias de control se centran en
estas fuentes. Tenemos:
 Limpieza del carbón
 Combustión con base de fundente
 Cambio de combustible
 Empleo de depuradores (filtros)
 Plantas de energía alternativa (cambios
 Reducción de consumo de electricidad
(aparatos eléctricos, sistemas de aislamiento)
Las ultimas estrategias involucran un cambio
en políticas energéticas.
LLUVIA ACIDA

Medios para reducir las emisiones que forman ácidos
Adelantos en las políticas
La legislación ambiental inició en los 90’s.
Luego del evento de Rio (1992) los temas
ambientales tomaron fuerza.
Se han firmado una serie de compromisos
internacionales, convenios, acuerdos,
protocolos con el ánimo de lograr la
reducción de emisiones de gases a la
atmósfera (e.j. Protocolo de Kyoto).
Existe legislación a nivel nacional e
internacional.
Permisos de emisión y niveles permitidos
entran en vigencia.
LLUVIA ACIDA

Calentamiento Mundial – Procesos de Calentamiento
Actualmente el incremento de
gases de invernadero está
ocasionando un aumento en la
Temperatura a nivel global
CALENTAMIENTO GLOBAL
CALENTAMIENTO MUNDIAL

 A escala mundial, el dióxido de carbono (CO2), vapor de agua y
pequeñas cantidades de otros gases en la atmósfera tienen una
función similar a la de los cristales de los invernaderos

 La energía luminosa pasa
por la atmósfera y es
absorbida por la Tierra y
convertida en calor en la
superficie.
 La energía calórica IR, por
radiación retorna a la
atmósfera.
 Los gases de invernadero
que en forma natural se
encuentran en la tropósfera
absorben parte de la
radiación y la devuelven a
la superficie.

La luz solar es absorbida y
convertida en radiación IR.
Cuando esta “rebota”
(albedo) hacia el espacio
parte de ella es absorbida
por los gases de
invernadero.
Esto produce una forma
aislante sobre la Tierra
provocando el aumento
de temperatura en la
Tropósfera.
Efecto Invernadero

Propiedades de los Gases de invernadero
 Los gases de invernadero son como una manta eléctrica:
aíslan la Tierra y demoran el escape de radiación IR al
espacio.
 Sin este aislamiento el promedio de temperatura sería 33
grados mas frío.

Temperaturas Atmosféricas
Son un equilibrio entre factores que enfrían y calientan la misma.
Algunos gases favorecen el calentamiento (CO2) y otros el
enfriamiento (dióxido de azufre). Las nubes y sulfatos influyen en el
equilibrio térmico.

Gases de Efecto Invernadero
El principal gas de efecto
invernadero lo constituye el Dióxido
de carbono (CO2).
Las concentraciones de este gas en
la atmósfera se ha incrementado
debido a las actividades
antropogénicas, especialmente por
emisiones producidas por:
•Transporte (automóviles, buses,
motos)
•Industrias

La historia del dióxido de carbono
 Los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera se han
incrementado significativamente.
 Estos han aumentado de forma exponencial en los últimos
años.

 El origen del aumento en los
niveles de CO2 es el uso de
combustibles fósiles (carbón,
petróleo, gas natural).
 Cada Kg de combustible
que se consume produce
alrededor de 3 kilos de CO2.

Emisiones de CO2 a nivel mundial
El mayor porcentaje de CO2 emitido a la atmósfera lo realizan los
países industrializados o países con economías en desarrollo como
EEUU, Japón, China, entre otros.

 Los océanos sirven de sumideros de CO2, estos toman parte del
CO2 emitido. La capacidad de estos es limitada, ya que solo los
primeros 300 m intercambian gases con la atmósfera. Los bosques
no constituyen un sumidero de CO2 ya que estos se talan y se
queman a un ritmo de 2% anual.

Otros Gases de Efecto Invernadero
Existen otros gases de efecto
invernadero además del CO2, entre
estos tenemos:
Metano-CH4
Oxido Nitroso-N2O
Hidrofluorcarbono-HFCs
CFCs y otros halocarburos
Perfluorcarbono-PFCs
Sulfuro Hexafluorido-SF6
vapor de agua
Estos son producidos por actividades
como industrias químicas,
agricultura, rellenos sanitarios
(descomposición de materia
orgánica), plantas eléctricas, entre
otros.

Efectos del Calentamiento Global
Incremento de la Temperatura
A partir de los años 70s ha existido un alarmante incremento de la
temperatura a nivel global. Existe una tendencia al calentamiento de mas
de 0.7 grados en los últimos 100 años. Los modelos matemáticos ayudan
a proyectar los escenarios futuros sobre el clima a nivel mundial.
Este incremento en la temperatura causa un serie de efectos a nivel
mundial.

Entre los efectos del
Calentamiento Global tenemos:
 Cambios Climáticos Regionales
 Deshielos de los polos
 Ascenso del nivel del mar
 Inundaciones
 Mayor incidencia de fenómenos
naturales como El Niño
Cambios en actividades como
agricultura
 Sequías

Uno de los mas impactantes efectos del calentamiento global son
los cambios en los glaciales y nevados del mundo donde cada vez
es menor el porcentaje de hielo que los cubre.

Muchos de estas consecuencias se llevan a cabo como un
efecto en cadena.
Ejemplo:
Deshielos > Nivel del mar Inundaciones Afectación a la Agricultura

Deterioro de la Capa de Ozono
La capa de ozono ubicada en
la Estratosfera sirve como un
escudo protector de la Tierra
contra la radiación UV
producida por el Sol.
Esta capa absorbe mas del 99%
de la radiación UV permitiendo
de esta manera la vida en la
Tierra, de otra forma todo se
“cocería”.
CAPA DE OZONO
Naturaleza e Importancia de la Capa de Ozono

Deterioro de la Capa de Ozono
La radiación UV puede ser UVA y UVB.
La longitud de onda de la UVB va de
280 a 320 nm. La UVA va de 320 a 400
nm.
Mientras mas corta la longitud de
onda mas enérgica y peligrosa esta
será UVB mas peligrosa.
CAPA DE OZONO
Naturaleza e Importancia de la Capa de Ozono

Formación y Descomposición de la Capa de Ozono
El ozono de la estratosfera es un
producto de la acción de la
radiación UV y las moléculas de
oxigeno (O2).
La elevada energía de la radiación
hace que parte de este oxigeno
molecular se separe en átomos libres
(O).
CAPA DE OZONO
O2 + UVB O + O
O + O2 O3

No todas las moléculas de oxigeno se
convierten en ozono, algunos átomos
libres se combinan con otras de
ozono y forman dos de oxigeno.
Cuando el ozono absorbe UVB se
convierte de nuevo en moléculas y
átomos libres de oxigeno
CAPA DE OZONO
O + O3 O2 + O2
O3 + UVB O + O2

La cantidad de ozono de la estratosfera es dinámica debido al ciclo
constante de reacciones de formación y destrucción.
La concentración de ozono es mayor en el ecuador y disminuye con
la latitud y según la estación.
La presencia de otras sustancias químicas en la estratosfera
trastornan el equilibrio normal del O3.
CAPA DE OZONO

Halógenos en la atmosfera
Los clorofluorocarbonos (CFCs) son hidrocarburos halogenados. Estos
son moléculas que no reaccionan, ininflamables e inocuas en las
que átomos de cloro y fluor reemplazan algunos de hidrógeno.
Los halógenos son gases a presión normal pero se licuan fácilmente,
desprenden calor y se enfrían.
Estas propiedades hace que los CFCs sean ampliamente utilizados.
HALOGENOS EN LA ATMOSFERA

Hidrocarburos Halógenos en la atmósfera
Los hidrocarburos halogenados son compuestos orgánicos (basados en
carbono) en los que uno o mas átomos de hidrógeno han sido
reemplazados por átomos halógenos (Cl, F, Br, I). Los mas comunes son lo
de cloro (hidrocarburos clorados).

Usos de los CFCs
Los CFCs se emplean con los siguientes
propósitos
En los refrigeradores, acondicionadores de
aire
Fabricación de espumas plásticas
Industria electrónica para limpiar partes
de computadoras
Agente presurizador en las lastas de
aerosoles.

Presencia de CFCs en la atmósfera
Los CFCs se liberan fácilmente en la
atmósfera cuando:
 Los refrigeradores, acondicionadores
de aire se dañan los CFCs escapan a
la atmósfera
 Una vez formada la espuma plástica
los CFCs escapan al aire
 Una vez aplicados los CFCs en la
industria electrónica pasan a la
atmósfera
 Se liberan CFC con cada aplicación
de aerosol

Características de los CFCs
Estos compuestos son muy peligrosos para la salud porque no son
biodegradables y tienden acumularse.
CFCl3 + UV Cl + CFCl2
Cl + O3 ClO + O2
ClO + ClO 2Cl + O2
En la estratósfera la radiación UV
descompone los CFCs y libera átomos de
Cl.
Todos los átomos de Cl se desprenden de
las moléculas de CFCs a consecuencia de
la descomposición fotoquímica. Los
átomos de Cl forman con el O3 monóxido
de Cl y O2.
Dos moléculas de monóxido de Cl
reaccionan y liberan más Cl y otra
molécula de oxígeno.
El Cl actúa como catalizador.

Características de los CFCs
Cada átomo de Cl tiene la posibilidad de descomponer 100000 moléculas de O3.
Los CFCs son nocivos ya que son agentes de transporte del Cl a la estratósfera y
llegan a desaparecer con mucha lentitud.

Agujero en la Capa de Ozono
En 1985 se dio a conocer la existencia de un agujero (adelgazamiento)
en la capa de ozono sobre el polo Sur, con una concentración del 50%
inferior a lo normal.
El agujero se debe al aumento de los niveles de Cl en la estratosfera
provocado por un incremento en el uso de los CFCs a nivel mundial.
CAPA DE OZONO

Agujero en la Capa de Ozono
Las erupciones volcánicas también
contribuyen con el
adelgazamiento de la capa de
ozono pero en menor porcentaje
que las provenientes de fuentes
antropogénicas.
El adelgazamiento de la capa de
ozono podría tener consecuencias
muy graves.
Entre las principales consecuencias
tenemos: incremento de casos de
cáncer cutáneo, problemas
visuales (ceguera) tanto para
humanos como animales.
CAPA DE OZONO

Como enfrentar la destrucción del Ozono
Se han formulado leyes a nivel
internacional para tratar de detener el
adelgazamiento de la capa de ozono.
En 1987 se firmo el Protocolo de Montreal,
140 países a nivel mundial se
comprometían a reducir 50% la
producción de CFCs para el 2000.
Debido al precipitado deterioro de la
capa de ozono en 1992 se hizo una
enmienda al Protocolo adelantando la
fecha de suspensión de CFCs a 1996.
Actualmente el uso de CFCs es limitado y
se han encontrado sustitutos para estos
como los HCFCs o HFCs, que son menos
dañinos.
CAPA DE OZONO

Aparición de Smog
Smog industrial
La Revolución Industrial del siglo XIX produjo un excesivo uso de
carbón que provoco una gran contaminación atmosférica a nivel
mundial, especialmente en aquellos países industrializados.
La aparición de una neblina gris denominada smog industrial se
dio lugar. Este smog es característico de los lugares con alta
concentración de industrias.
SMOG

Smog Fotoquimico
La aparición de neblina parda en las ciudades o áreas
metropolitanas debido al incremento de automóviles se
denomino smog fotoquímico debido a la participación de la luz
solar en su formación.
Este smog se produce por reacciones químicas en las que
intervienen los humos de los escapes de los autos y el aire
atmosférico, en reacción con la luz solar.
SMOG

Efectos del Smog
Los principales efectos del smog a la
salud humana son:
Dolores de cabeza
Nauseas
Irritación de ojos y garganta
Agrava problemas respiratorios como
asma y enfisema
SMOG

Inversión Térmica
Ciertas condiciones intensifican el smog, entre ellas la Inversión Térmica.
En condiciones normales, la temperatura diurna del aire es mayor cerca
del suelo, porque los rayos solares inciden en la superficie y el calor
absorbido irradia al aire cercano de la superficie.
El aire caliente se eleva con los contaminantes y los dispersa a altitudes
superiores.
INVERSION TERMICA

Inversión Térmica
En la noche, cuando el sol no calienta, la corriente cesa.
Esta condición de aire frio abajo y cálido arriba se llama inversión
térmica.
Las inversiones suelen tener vida corta, ya que en la mañana
siguiente el proceso inicia nuevamente y los contaminantes
acumulados en la noche se disipan.
INVERSION TERMICA

Inversión Térmica
En tiempo nublado, el sol no es tan fuerte y resulta mas difícil romper
la inversión térmica, permaneciendo estas condiciones durante
algunas horas o días.
En estos eventos prolongados las concentraciones de
contaminantes alcanzan niveles peligrosos y causan daños en la
salud (e.j. dolores de cabeza, naúsea, irritaciones, etc).
INVERSION TERMICA

Efectos de la Inversión Térmica
Los efectos de la contaminación
del aire no se limitan a la gente.
Tiene también efectos sobre:
Vegetación y cultivos, ya que los
destruye.
Contribuye con la corrosión de
metales
Deterioro de caucho, telas y otros
materiales
INVERSION TERMICA

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