CONTAMINACIÓN AMBIENTAL CONCEPTOS TEORICOS DE PREPARATORIA DE PREUNIVERSITARIOS ~ QUÍMICA PASO A PASO

1. CONTAMINACIÓN DEL MEDIO AMBIENTE

Se produce por la presencia de una sustancia capaz de provocar el desequilibrio natural de un sistema (agua, aire, suelo, etc.) produciendo efectos perjudiciales o impurificando parcial o totalmente. Una sustancia contaminante puede afectar también a varios sistemas simultáneamente.

2. AGENTES CONTAMINANTES

Son todas aquellas sustancias que afectan en forma directa a las personas, animales, plantas.

3. CLASIFICACIÓN DE LA CONTAMINACIÓN AMBIENTAL

CONTAMINACIÓN NATURAL

- Erupciones volcánicas

- Aludes

- Huaycos

- Terremotos

- Sequías

- Inundaciones

- Incendios

- Radiación cósmica

CONTAMINACIÓN ARTIFICIAL

Fuentes Fijas

- Industria minera

- Industria metalúrgica

- Industria química

- Industria del Petróleo

- Incineradores

- Desechos – Basuras

- Aguas negras “Contaminación Biológica”

Fuentes Móviles

- Vehículos motorizados

- Trenes diesel

- Barcos

- Aviones

Otras fuentes

- Radiactividad, pruebas atómicas

- Ruido

- Campos electromagnéticos

CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

Se define como la presencia en el aire de sustancias extrañas, sean estas gaseosas, sólidas o una combinación de ambas, en cantidad y durante un tiempo de permanencia tal que puedan producir efectos nocivos para la salud humana, y deterioro de los bienes de uso y el paisaje.

Composición del Aire Atmosférico

El aire está formado por gases cuya mezcla, se distribuye de forma siguiente:

Componente Porcentaje en Volúmen

Nitrógeno 78.09

Oxígeno 20.94

Argón 0.93

Dióxido de Carbono 0.033

Neón 0.0018

Gases Varios 0.0052

TOTAL 100

Cualquier sustancia diferente a las indicadas en la tabla, significa de por si contaminación, la que puede producirse a través de 3 clases de sistemas:

a) GASES:

Los gases contaminantes más comunes en la atmósfera son: SO2, CO2, NO, O3 hidrocarburos y otros más específicos de condiciones especiales como los mecaptenos, plomos, etc.

b) PARTÍCULAS

Son los contaminantes no gaseosos que inclusive pueden tomar la forma de gotas no quemados.

c) AEROSOLES

Son producto de la contaminación de contaminantes sólidos y líquidos. Se presentan bajo la forma de suspensiones coloidales de un tamaño y peso tales que pueden mantenerse en suspensión durante cierto tiempo (partículas)

• La dispersión ocurre cuando la luz solar atraviesa las capas bajas y densa de la atmósfera, alcanzando parte de ella la superficie de la tierra.

• La porción reflejada por la tierra lo hacen en forma de radiación infrarroja (IR) y el CO2, H2O y otras moléculas que se encuentran en la atmósfera absorben fuertemente esta radiación. El incremento y acumulación de estas sustancias en la atmósfera hace que una cantidad creciente de energía IR sea retenida por la atmósfera terrestre. Esto incrementa la temperatura de la tierra y se le conoce como; efecto invernadero.

PRINCIPALES CONTAMINANTES

a) Dióxido de Azufre (SO2)

Es un contaminante del aire que proviene de los procesos actuales de combustión. La mayoría de los combustibles conocidos, excepto la madera, contiene alguna proporción de azufre en distintos estados. Los combustibles derivados del petróleo contienen cantidades proporcionales de SO2, pero es evidente que la contaminación general en una ciudad de alta población se debe a la densidad del tráfico automotor. Los principales emisores de SO2 son:

- Calefacciones domésticas

- Quemadores industriales

- Centrales térmicas

- Industrias petroquímicas

- Industria de ácido sulfúrico

- Erupción de los volcanes

b. Monóxido de carbono (CO).

Es producido por los procesos de combustión de vehículos automotores. Es muy tóxico para las personas por sus efectos directos sobre los sistemas circulatorios y respiratorio, pues la inhibición y fijación del CO en la sangre reduce su capacidad normal para transportar el O2 necesario, produciéndose transtornos. En un ambiente poco aireado, pequeñas cantidades de CO en el aire son suficientes para provocar la muerte. El CO reacciona con el oxígeno del aire formado CO2.

c. Dióxido de Carbono (CO2)

Como contaminante se produce por la combustión de derivados del petróleo, llegando a ser muy abundante en ciudades de alta densidad poblacional. Tiene su origen en la respiración de los animales y de las plantas de fermentación de sustancias orgánicas. Es un gas más denso que la del aire, no es combustible, ni venenoso.

d. Oxido de Nitrógeno (NO2)

Los más característicos son: el dióxido de Nitrógeno (NO) y el dióxido de nitrógeno (NO2). Estos 2 óxidos provienen de los procesos de combustión cuando alcanzan temperaturas muy elevadas.

Los fondos emisores del NO y NO2 son los escapes de los vehículos automotores, procesos de combustión en la industria del acero, industrias petroquímicas, centrales termoeléctricas, etc.

El NO es un gas incoloro, de olor y sabor desconocido y en contacto con el aire reacciona con el oxígeno y forma NO2.

e) Ozono (O3)

Es un agente de origen fotoquímico, producido por la acción de la luz al incidir sobre capas de la baja atmósfera terrestre.

El O3 es considerado como un contaminante que puede ser muy peligrosos en concentraciones superiores a 0.1 ppm durante 1 hora, produciéndose una calcificación acelerada de los huesos del cuerpo humano, afectando asimismo la visión, sistema respiratorio y circulatorio. Es un gas incoloro, en gruesas capas es azul y de color penetrante fosforado. El O3 es un agente oxidante y al descomponerse forma óxido atómico.

O3 O2 + O

Corroe y destruye las materias orgánicas y es venenoso.

f. Hidrocarburos

Son un conjunto de familias que contienen C e H. Entre estos los hidrocarburos no saturados, son los más peligrosos por su facilidad de reaccionar con la radiación solar, originando el smog fotoquímico.

Los hidrocarburos son contaminantes importantes debido primordialmente a los escapes de los automóviles, también en la forma de disolventes de una gran cantidad de procesos industriales.

g. Clorofluocarbonos (Freones)

Son contaminantes que disminuyen la capa rica en ozono en la parte superior de la atmósfera terrestre (estratósfera) permitiendo radiación ultravioleta adicional a partir del sol. Actualmente existe un “hueco” en la capa de ozono a la altura del Artico y el Antártico y el exceso de radiación ultravioleta puede tener una variedad de efectos dañinos sobre las personas, debido a que no están protegidas del sol, pudiendo tener cáncer a la piel o el envejecimiento prematuro.

CONTAMINACIÓN POR GASES TABLA GAS EMISIONES DEL HOMBRE/TOTAL ANUAL (MILLON ES DE TN) TIEMPO DE PERMANENCIA EN LA ATMÓSFERA

Monóxido de Carbono (CO) 700/2.000 Varios meses

Dióxido de Carbono (CO2) 5.500/5.500 100 años

Gases NO 20 a 30

30 a 50 Varios días

Oxidontroso (N2O) 6/25 285

Dióxido de azufre (SO3) 100 a 130/

150 a 200 De varios días a semanas

Metano (CH4) 300 a 400/500 10 años

CONCENTRACIÓN HACE 100 AÑOS (PARTES POR MIL MILLONES) CONCENTRACIÓN EL AÑO 1990 (PARTES POR MIL MILLONES) CONCENTRACIÓN EN EL AÑO 2000 (PARTES POR MIL MILLONES)

40 a 80 100 a 200 Hemis N 40 a 80 Hemis S Probablemente

Aumentado

290.00 350.000 400.000 a 550.000

0.001 0.001 a 50 0.01 a 50

285 310 330 a 350

0.03 0.03 a 50 0.03 a 50

900 1.700 2200 a 2.500

5. CONTAMINACIÓN POR METALES

Por diversas vías el ser humano termina absorbiendo los elementos metálicos que vierte en el medio ambiente.

a) Contaminación por Mercurio (Hg)

Son producidos por la industria minera, del acero, pintura para barcos, fotográfica, pila, fungicidas, curtidos de pieles, etc. Una vez liberado en el medio ambiente, el mercurio (Hg) se ioniza y se transforma en una serie de compuestos que pueden entrar en los organismos tanto por inhalación como por vía digestiva o a través de la piel. En los ecosistemas acuáticos se forma un compuesto orgánico peligroso el metil-mercurio que es causante de muchas intoxicaciones.

b) Contaminación por Plomo (Pb)

Son producidos por la industria cerámica, reactivos, armamentos, insecticidas, pigmentos, protección contra rayos x aditivos antidetonantes para la gasolina, etc.

También a las cadenas alimenticias. Entra en el organismo humano junto con los alimentos o por vías respiratorias, acumulándose en el hígado, riñones y huesos. Produce aberraciones cromosomática y otras alteraciones especialmente en el espermatozoide.

c) Contaminación por Cadmio (Cd)

Son producidos por la industria de galvanizados, aleaciones, baterias, joyería, electroplateado, reactores nucleares, PUC refinación de cinc, etc.

El cadmio es considerado uno de los metales mas tóxicos, porque se acumula en los seres vivos de manera permanente. En el suelo, el cadmio tiende a disolverse. Las plantas lo asimilan con facilidad. Las personas lo absorben a través de los alimentos lo que provoca vómitos y trastornos gastrointestinales, o por inhalación acumulándose en los alvéolos pulmonares.

La intoxicación crónica produce afecciones en riñones y huesos.

d) Contaminantes por Arsénico (As)

Son producidos en las fundiciones de semiconductores, etc. en la naturaleza se encuentra en estado libre como combinado.

La intoxicación puede producirse por ingestión de aguas contaminadas y de alimentos. Una vez absorbido, el arsénico se distribuye por las distintas partes del cuerpo y se acumula en el hígado, los riñones, pulmones, dientes, pelo, uñas.

Sus efectos pueden ser cancerígenos en piel y pulmones y metágenos, provocando esterilidad, muerte de feto y anomalías congénitas.

6. CONTAMINACIÓN DEL AGUA (MAR)

Al contaminar los mares el hombre, amenaza el equilibrio climático de la tierra, principal función delas aguas oceánicas. El océano regula la presencia de oxígeno y del dióxido de carbono en la atmósfera, el motor de esta bomba biológica es el fitoplancton, que fija el carbono en la atmósfera. El principal peligro que se cierne sobre los océanos es la muerte del fitoplancton, uno de los organismos más sensibles a la contaminación.

Forma de contaminación marina

a) Proceso de lavado de los Tanques de los Grandes Petroleros

El 32% de los vertidos de petróleo al mar corresponde a tales procesos de lavados.

b) Playas Contaminantes

Por microorganismos patógenos, como consecuencia de desechos, desperdicios, que viene de la ciudad al mar.

c) Accidente Marítimos

A pesar de la espectacularidad de los accidentes de los grandes petroleros, el petróleo que se vierte en el mar por esta causa solo representa el 13% del total de esta clase de vertidos.

d) Mediante la Atmósfera.

La atmósfera alivia su carga contaminante disolviendo en las aguas oceánicas las sustancias que transporta. El 90% de los contaminantes marinos procede de esta fuente.

e) Disminución de Fitoplancton

Es el mayor peligro de la contaminación marina y quizás el menos conocido, ya que el fitoplancton es la base de todas las redes tróficas marinas y controlador del CO2 atmosférico.

6) El Efecto Invernadero

A pesar de que el dióxido de carbono constituye solo una mínima parte de la atmósfera terrestre, con una concentración de 0.03% en volumen juega un papel crítico en el control de nuestro clima.

La influencia del dióxido de carbono sobre la temperatura de la tierra se denomina: Efecto Invernadero. El techo de vidrio de un invernadero transmite la luz visible y absorbe algo de la radiación infrarroja emitidas atrapando así el calor.

El dióxido de carbono actúa en cierto modo como un techo de vidrio, excepción hecha de que la elevación de temperatura de invernadero se debe principalmente a la circulación limitada del aire en el interior.

El dióxido de carbono es el culpable principal del calentamiento de la atmósfera terrestre no obstante otros gases como el metano (del gas natural, del tratamiento de desechos y de la ingestión del ganado), los clorofloruro carbonos y los óxidos de nitrógeno (de las emisiones de los autos). También contribuyen al calentamiento de la tierra.

A pesar de que una elevación de temperatura de 3 a 5ºC puede parecer insignificante, en realidad es lo suficientemente grande para afectar el delicado balance término de la tierra y podría provocar que se derritieran los glaciales y las capas de hielo. Esto a su vez, elevaría el nivel del mar, con la consiguiente inundación de áreas costeras. Las mediciones ordinarias muestran que la temperatura de la tierra en verdad se está elevando y se necesita mucho trabajo para entender como afectará el efecto invernadero, el clima terrestre. Esta claro que el efecto invernadero al igual que la lluvia ácida y el deterioro de la capa de ozono de la estratosfera, son los aspectos ambientales mas presionantes que tiene que encarar el mundo de hoy.