miércoles, 3 de septiembre de 2014

Control de la contaminación atmosférica

Estación de control atmosférica

Estación de control atmosférica

El principio básico de la política de protección del medio ambiente es el de prevención. Este principio rector de la actuación medioambiental se traduce, en lo que respecta a conservar la calidad del aire, en minimizar las emisiones a la atmósfera de contaminantes. Esto es conocido también como la estrategia de reducción en origen. Se trata de abandonar la actitud tradicional de reaccionar ante los problemas de la contaminación después de que hayan ocurrido y sustituirla por la de prevenir estos problemas y evitar que se produzcan. Las ventajas de este enfoque son muy evidentes y suponen además de un ahorro enorme de recursos, evitar los daños que, en algunos casos, pueden tener carácter irreversible. La adopción de medidas preventivas y el uso racional de los recursos puede hacer compatibles estas dos aspiraciones de la sociedad humana.

Las medidas de prevención de la contaminación atmosférica se basan fundamentalmente en:

1. Un conocimiento científico y técnico correcto y exacto de la contaminación atmosférica desde todos los puntos de vista: sustancias contaminantes, focos emisores, procesos y técnicas industriales y efectos de los contaminantes.

2. Un análisis correcto de las variables económicas que permita un desarrollo adecuado de los factores implicados en los procesos de contaminación atmosférica: industrias, zonas urbanas, etc.

3. Un conocimiento meteorológico exhaustivo, en especial de la capa fronteriza, situada en la troposfera, entre 0 y 100 metros aproximadamente.

4. Una labor de sensibilización ciudadana y educación ambiental dirigida a todos los estamentos sociales: escolares, adultos, técnicos, administradores, empresarios, etc.

5. Una legislación adecuada que regule la problemática ambiental.

6. Una estructura administrativa que coordine todos los aspectos implicados en la gestión del medio ambiente.

Como acciones preventivas de la contaminación atmosférica, se pueden destacar los mapas de vulnerabilidad y capacidad del territorio, la planificación urbanística, los estudios de evaluación de impacto ambiental, las medidas preventivas urbanas y el ahorro energético. También son importantes los sistemas de vigilancia y las medidas derivadas de los principios básicos, como son los estudios económicos y unas estructuras jurídicas y administrativas adecuadas.

La vigilancia de la contaminación atmosférica se lleva a cabo mediante las redes de vigilancia y previsión de la contaminación atmosférica. Una red de vigilancia de la contaminación atmosférica es un conjunto de aparatos de medida de los diferentes contaminantes que proporcionan los datos de los niveles de emisión comunicados con unos centros de análisis y coordinación. La comunicación de la red automática se realiza por vía telemática y la gestión de los datos está totalmente informatizada. Esta red se extiende según las necesidades que se manifiesten en los diferentes puntos o zonas que se encuentren sometidos a algún problema relacionado con la contaminación atmosférica, ya sea de origen industrial, doméstico o proceda del tráfico. El objetivo principal de esta red es vigilar la contaminación atmosférica y mediante los resultados de las medidas que se obtienen, realizar las actuaciones necesarias para solucionar los problemas originados por la contaminación.

Para alcanzar unos niveles de calidad del aire conformes con las exigencias de la calidad de vida de las personas, no es suficiente la actuación de los poderes públicos. Los productores, usuarios y consumidores deben adoptar unas pautas de comportamiento lo más ajustadas posibles a los requerimientos que reclama la protección de un recurso natural tan básico y tan sumamente importante como es el aire.

Cuando las medidas preventivas no se pueden llevar a cabo o su aplicación no es posible desde el punto de vista económico se recurre, para limitar y disminuir la emisión de contaminantes a la atmósfera, a acciones correctivas que pueden ser de dos tipos:

1. Concentrar y retener los contaminantes con equipos adecuados de depuración. Estos equipos de depuración producen residuos sólidos o líquidos que contaminarán los suelos y el agua, si no se planifica un tratamiento adecuado de estos los mismos y, además, con el inconveniente de que estos equipos depuradores consumen recursos naturales y energía.

2. Expulsar los contaminantes por medio de chimeneas suficientemente altas para que la dilución evite concentraciones elevadas a nivel del suelo. Este procedimiento, si bien atenúa los problemas de contaminación desde el punto de vista local, puede producir problemas en lugares alejados de las fuentes de emisión, siendo uno de los ejemplos más palpables la lluvia ácida.

Para conseguir grados de protección ambiental adecuados a costes razonables, el sistema de depuración ha de ser una combinación de estas medidas. En cualquier caso, es necesario, tener en cuenta a la hora de abordar el problema de control de contaminantes dos aspectos principales: los condicionamientos ambientales y las consideraciones económicas.



4. CONTROL DE LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA


Introducción. Control de focos de combustión móviles. Control de focos fijos de emisión de contaminantes: monóxido de carbono e hidrocarburos, óxidos de nitrógeno, óxidos de azufre y partículas.


Contaminación atmosférica

martes, 2 de septiembre de 2014

Cuestiones y problemas sobre los contaminantes atmosféricos


CUESTIONES

1. Relacionar los contaminantes atmosféricos con noticias relacionadas sobre ellos.

2. Relacionar los contaminantes atmosféricos con hechos históricos relacionados con los mismos, como por ejemplo la niebla londinense de 1952, de la que el Acta sobre el Aire Limpio ha conseguido su reducción a partir de 1960.

3. Relacionar los contaminantes atmosféricos con desastres como la niebla tóxica de Londres en 1952, o los escapes de Seveso en 1976, Bhopal en 1984 o Córdoba (Méjico) en 1991.

4. Acceder a la siguiente dirección web:


para calcular la cantidad de dióxido de carbono emitido por cantidad de carbón utilizado.

5. Acceder a la siguiente dirección web:


para calcular la cantidad de contaminantes emitidos por un automóvil.

6. Acceder a la siguiente dirección web:


para comprobar los daños causados con un determinado contaminante y nivel de contaminación.

7. Acceder a la siguiente dirección web


para calcular el consumo de dióxido de carbono de un medio de transporte.


PROBLEMAS

1. El monitor de una estación municipal de control de la contaminación da una concentración diaria promedio de ozono de 15 μg/m³ a 25 ºC y 1 bar de presión. Calcular su concentración en ppm y ppb. 

2. El gas del tubo de escape de un camión contiene un 2 % en volumen de monóxido de carbono, ¿cuál será la concentración de CO en mg/m³ a 25 ºC y 1,1 atmósferas.

Contaminación por partículas


Las partículas son uno de los contaminantes prioritarios a controlar y constituyen uno de los principales problemas de contaminación atmosférica. Bajo este nombre se engloban las partículas sólidas y las pequeñas gotas de líquido, que con frecuencia forman los aerosoles que encontramos en el aire.

El 80 % de las partículas presentes en la atmósfera tienen un origen natural: aerosoles marinos, arrastre de polvo, incendios forestales, erupciones volcánicas, pólenes, bacterias, etc. Las fuentes antropogénicas de partículas más importantes tienen un origen industrial (grandes instalaciones de combustión, cementeras, minería y canteras, industrias agrícolas, incineradoras de residuos urbanos, etc). La composición y tamaño de las partículas es muy variado y depende esencialmente de su origen.

Los efectos debidos a las partículas, en lo que respecta a la salud, están ligados al tamaño de las mismas, al tener diferente penetración en el sistema respiratorio. Se tiene constancia de que la fracción de las partículas más perjudicial es la más fina, al llegar a zonas más profundas del sistema respiratorio.

Además se debe tener en cuenta que las partículas penetran con mayor efectividad en el sistema respiratorio que otros contaminantes, actúan en sinergia con otras sustancias aumentando su toxicidad, aumentan la turbidez atmosférica y reducen la visibilidad.

El smog fotoquímico

Smog fotoquímico en Nueva York en 1988

Smog fotoquímico en Nueva York en 1988

En una ciudad, en un momento determinado, se puede llegar a formar una gran cantidad de hidrocarburos en la atmósfera, en momentos de gran densidad de tráfico. Si existe una gran estabilidad atmosférica y además una inversión térmica (se impide la ascensión de las capas contaminadas), los hidrocarburos se van a concentrar en la atmósfera urbana. Además, los contaminantes emitidos participan en reacciones químicas, muchas de las cuales son asistidas por la luz solar. Los niveles de contaminación pueden llegar a ser tales que provoquen graves problemas de salud para la población expuesta, debido a los daños en las vías respiratorias.



Contaminación por hidrocarburos y oxidantes fotoquímicos

Fuentes de emisiones de hidrocarburos

Fuentes de emisiones de hidrocarburos

Los hidrocarburos y oxidantes fotoquímicos constituyen dos categorías distintas de sustancias contaminantes, pero que están relacionadas. Los hidrocarburos son contaminantes primarios, ya que son introducidos directamente en el aire. Los oxidantes fotoquímicos son contaminantes secundarios, que se originan en la atmósfera a partir de reacciones que implican a contaminantes primarios. Ambos grupos de contaminantes son estudiados conjuntamente, ya que la mayoría de los oxidantes fotoquímicos proceden de reacciones en las que los hidrocarburos están implicados directa o indirectamente. Cualquier estimación de los efectos producidos por los hidrocarburos, debe incluir la contribución de los oxidantes fotoquímicos. De hecho, se piensa que la mayor parte de los efectos de la contaminación por hidrocarburos, están causados por compuestos resultantes de las reacciones atmosféricas de éstos.

Los hidrocarburos más importantes desde el punto de vista de la contaminación atmosférica, son los que se presentan en estado gaseoso a la temperatura ambiente normal, o los que son muy volátiles a tales temperaturas. La mayor parte de estos compuestos presentan unas estructuras relativamente simples, con doce o menos átomos de carbono por molécula.
 
El número de hidrocarburos implicados en la contaminación del aire, es muy grande. Un análisis del aire urbano mediante cromatografía de gases da como resultado la identificación de alrededor unos cincuenta y seis hidrocarburos diferentes.

El término oxidante fotoquímico se usa para describir una sustancia atmosférica producida en un proceso fotoquímico (que requiere luz), que oxida sustancias no inmediatamente oxidables por el oxígeno gaseoso. Estas sustancias son contaminantes secundarios producidos por una interacción de los contaminantes primarios con la luz. Los oxidantes fotoquímicos más estudiados que se encuentran en la atmósfera son el ozono, O3, y una familia de compuestos conocidos en conjunto como nitratos de peroxiacilo.

La mayor parte de los hidrocarburos presentes en la atmósfera son procedentes de fuentes naturales, generalmente por procesos biológicos. Las emisiones antropogénicas de hidrocarburos proceden en su mayor parte de actividades relacionadas con el petróleo. La mayor parte de los efectos nocivos de la contaminación por hidrocarburos se deben, no a los hidrocarburos en sí, sino a los oxidantes fotoquímicos.

Los hidrocarburos aromáticos son mucho más nocivos para el hombre que los alifáticos. Respecto a los oxidantes fotoquímicos, producen irritación en los ojos y en las mucosas. Los hidrocarburos no son muy nocivos para las plantas, pero sí los oxidantes fotoquímicos, especialmente el ozono. También los materiales son afectados por los oxidantes fotoquímicos.

viernes, 29 de agosto de 2014

Contaminación por otros metales tóxicos


Existen 27 metales que se consideran tóxicos en mayor o menor proporción. Se ha considerado la posibilidad de un peligro debido a la contaminación por mercurio, níquel, cadmio, plomo, berilio y antimonio. El níquel es un activo contaminante atmosférico, debido a la toxicidad de su carbonilo volátil, emitido en la utilización de catalizadores de óxido de níquel. El antimonio es muy volátil y muy tóxico, pasando a la atmósfera cuando se desgastan el cobre y el plomo, ya que se encuentra como metal metamórfico junto con ellos.