Capítulo I Introducción.

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1 Capítulo I Introducción

2 Definición de contaminación atmosférica
La introducción por el hombre en la atmósfera y de manera artificial, directa o indirectamente, de materias en cualquier estado físico o de formas de energía, capaces de producir efectos deletéreos de naturaleza tal, que pueden poner en peligro la salud humana, dañar los recursos vivientes y los ecosistemas y las propiedades materiales o impedir o interferir con el disfrute del paisaje y otros usos legítimos del medio ambiente.

3 Algunos conceptos Fuentes: Lugares de donde surge la contaminación
Naturales Antropogénicas Sumideros: Lugares donde se elimina, suelos, vegetación, estructuras, aguas Receptores: Alguien o algo afectado adversamente por la contaminación Transporte y difusión: Mecanismo mediante el cual se mueve la contaminación desde el lugar de emisión al de recepción.

4 Valores de emisión: Representan la cantidad de masa de un determinado contaminante contenida en la unidad de volumen de los fluidos (en nuestro caso gases) eliminados por el conducto de evacuación al exterior, expresados con referencia a unas condiciones termodinámicas estándar. La determinación de estos valores habrán de hacerse sobre muestras representativas, de forma isocinética, dentro del propio conducto de evacuación.

5 Inventario de Emisiones:
El inventario de emisiones consiste de una lista lo más completa posible de todas las fuentes emisoras (puntuales, lineales, zonales..), junto con la cantidad y tipo de emisiones, que tienen lugar en una determinada región (local, regional, global) Objetivos Información para los poderes públicos y la ciudadanía Definir prioridades ambientales e identificar las actividades y los actores responsables de los problemas. Establecer objetivo concretos y restricciones Valorar los potenciales impactos ambientales e implicaciones de diferentes estrategias y planes. Monitorizar el estado del medio ambiente para evaluar si se alcanzan los objetivos Asegurar que aquellos responsables de la implementación de las políticas medioambientales cumplen con su obligación

6 Valores de inmisión: La medida de un cierto contaminante lejos de la fuente de emisión en lo que podemos denominar atmósfera libre. Nos da idea de la cantidad de contaminante que existe en la atmósfera en un cierto lugar y en un cierto instante. Son los valores que usualmente se miden en las estaciones de captación y sobre los que se ha fijado los niveles de calidad del aire. El seguimiento continuo de las cifras de inmisión permite un conocimiento perfecto de la calidad del aire respirable. El análisis de la evolución temporal de la inmisión permite evaluar las estrategias de reducción que se utilicen en cada momento y la modificación adecuada de los limites de emisión legales

7 Concepto de: tiempo de vida media, Sea [A] la concentración de una substancia, cuya velocidad de reacción viene dada por la ley

8 Concepto de tiempo de residencia:
Suponed que la cantidad de una substancia química en la atmósfera es M y que la velocidad a la que esta substancia se pierde es F, (que supondremos constante) se define el tiempo de residencia como t = M/F Modelo de tanque: Tanque de masa M donde entra un fluido (agua limpia) a una velocidad F, y sale (agua sucia) a la misma velocidad . Si no se mezclan cuanto tiempo tarda el fluido externo (agua limpia) en ocupar todo el tanque ? tren = M/F = t

9 Supongase que el agua limpia y sucia se mezclan perfectamente, de tal forma que poco a poco se va obteniendo un agua cada vez más limpia, pero que siempre tiene agua sucia. Suponiendo que la velocidad a la que se pierde el agua sucia sea proporcional a la cantidad de agua sucia que queda, Esta ecuación tiene un aspecto igual a la que teníamos cuando analizamos el tiempo de vida media de una especie química , y por tanto el tiempo de vida media será el mismo que entonces,

10 Mientras que el tiempo de residencia vale
y por tanto, El tiempode renovación (tren) es infinito, pues siempre quedará algo de agua sucia en el depósito, pero podemos hacernos una idea del tiempo de renovación calculando el tiempo necesario para que el agua sucia se reduzca a, p. eje., (1/2)^6 del valor inicial, esto es a un valor 6 veces el tiempo medio, así pues

11 Escalas de la contaminación

12 Escalas de la contaminación
Local: Uno o varios grandes emisores, o muchos emisores pequeños: factor de proximidad importante Urbana: Dos tipos diferentes de problemas: Contaminantes primarios poco reactivos: Contribución de fuentes locales pueden dar lugar a severos problemas de contaminación Formación de contaminantes secundarios: ejem.: Ozono mediante reacción fotoquímica de óxidos de nitrógeno e hidrocarburos

13 Escalas de la contaminación
Regional: Lluvia ácida: SO2 emitido en las ciudades/fabricas durante el transporte se oxida e hidrata para formar SO 4H 2, que reacciona con iones amonio para dar partículas higroscópicas (NCN) que se disuelve en agua para formar la lluvia ácida, lo mismo sucede con óxidos de N. Visibilidad: Problemas de degradación de la visibilidad a cuenta de la forma- ción NCN (brumas) Global: Problema del agujero de ozono Aumento de la nubosidad Incremento del CO2

14 El marco FPSIR Fuerzas Motoras Respuestas Impacto Presiones Situación
Transporte Combustión Producción industrial Agricultura Respuestas Regulacion de emisiones Directivas de Calidad del aire Tasas medioambientales Impacto Efectos sobre la salud Efectos sobre los ecosistemas Efectos sobre los bienes culturales Presiones Emisiones de gases Contaminantes y partículas Dispersión y transporte Situación Concentraciones en el aire urbano y áreas rurales. Deposición de acidez y nitrógeno antropogénico

15 Unidades de medida Fracción molar (razón de mezcla en volumen):
Numero de moles componente i Numero de moléculas componente i Numero de moléculas por unidad de volumen

16 Ley de Dalton

17 Unidades de medida La fracción molar se expresa en:
- partes por millón en volumen 1 en 10^6 - partes por billón en volumen 1 en 10^9 - partes por trillón en volumen 1 en 10^12 * Resulta invariante con la temperatura y la presión

18 Unidades de medida Cantidades específicas:
Se expresa en: Kg/Kg ó en gr/Kg Para el aire M = gr/mol

19 Unidades de medida Densidades r(stp) = 1.293 kg/m3
Se expresan en g/ m3 ó en mg/ m3

20 Ejemplo: Calcular la densidad del CO2 (mg/m3) , suponiendo
que la fracción molar vale 330 ppm. A otra temperatura y presión ambos valores se relacionan por la expresión:

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22 Ley de Dalton (otra vez)

23 Relación entre ri y xi (forma alternativa):

24 La atmósfera natural Concepto:
Atmósfera que existiría actualmente sin la presencia contaminante del hombre. Real: Atmósfera en lugares lo suficientemente alejados de la acción directa del hombre como para representar una atmósfera no contaminada.

25 Composición de la Atmósfera(I)

26 Composición de la Atmósfera (II)

27 Composición de la Atmósfera (III)

28 Composición de la Atmósfera (IV)

29 Composición de la Atmósfera (V)

30 Composición de la Atmósfera (VI)

31 Estructura química de algunas especies

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43 (radical alcoxilo RO ) (aciloxilo)

44 (radical peroxialkilo)

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46 Ciclos biogeoquímicos

47 En la atmósfera durante periodos relativamente largos (para una vida humana) y relativamente cortos a escala geológica, los gases semipermanentes (oxígeno, nitrógeno, gases nobles, algunos CFC) permanecen en estado estacionario. El sistema climático (criosfera+litosfera+atmósfera+hidrosfera+biosfera) permanece cerrado para la mayoría de los elementos químicos (existe escape al espacio exterior de algunos compuestos, y otros mediante meteoritos estan entrando en el sistema)

48 Ciclo del Carbono (corto)

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52 Ciclo del Nitrógeno

53 Ciclo del nitrógeno en el suelo

54 Ciclo del azufre