contaminantes atmosfericos primarios

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CONTAMINANTES ATMOSFÈRICOS PRIMARIOS Y SECUNDARIOS Contaminantes primarios: son aquellos que se emiten directamente. Ejemplo: Dióxido de azufre, SO 2 , que daña directamente la vegetación y es un irritante pulmonar. Contaminantes secundarios: de mayor importancia, se forman por medio de procesos químicos atmosféricos que actúan sobre los contaminantes primarios o incluso sobre especies no contaminantes en la atmosfera. Generalmente, los contaminantes secundarios son producidos por la tendencia natural de la atmosfera a oxidar los gases traza en ella. Ejemplo: H 2 SO 4 , se genera por oxidación del contaminante primario SO 2 NO 2 , se produce cuando se oxida el contaminante primario NO.

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Contaminantes secundarios: de mayor importancia, se forman por medio de procesos químicos atmosféricos que actúan sobre los contaminantes primarios o incluso sobre especies no contaminantes en la atmosfera. Generalmente, los contaminantes secundarios son producidos por la tendencia natural de la atmosfera a oxidar los gases traza en ella.

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CONTAMINANTES ATMOSFÈRICOS PRIMARIOS Y SECUNDARIOS

Contaminantes primarios: son aquellos que se emiten directamente. Ejemplo: Dióxido de azufre, SO2, que daña directamente la vegetación y es un irritante pulmonar.

Contaminantes secundarios: de mayor importancia, se forman por medio de procesos químicos atmosféricos que actúan sobre los contaminantes primarios o incluso sobre especies no contaminantes en la atmosfera. Generalmente, los contaminantes secundarios son producidos por la tendencia natural de la atmosfera a oxidar los gases traza en ella. Ejemplo: H2SO4, se genera por oxidación del contaminante primario SO2

NO2, se produce cuando se oxida el contaminante primario NO.

6.2 CAMBIOS EN EL CLIMA

• La evidencia de los fenómenos del pasado, sugiere que pueden ocurrir cambios importantes en el clima de forma muy rápida, dentro de un periodo de tiempo de pocos años (Alley et al., 2003).

• Estos cambios pueden ocurrir a través de mecanismo de retroalimentación positiva en que, una vez que ha pasado cierto umbral, el cambio se alimenta a si mismo y procede rápida e irreversiblemente.

• El enfriamiento del clima, puede dar por resultado un mayor recubrimiento de la superficie de la tierra con hielo y nieve que refleja la energía solar y da por resultado mas enfriamiento y mas hielo y nieve,. La sequia puede destruir la vegetación sin la cual hay menos transpiración de la humedad a la atmosfera, causando menos lluvia y la perdida aun mayor de vegetación.

II EFECTOS DE LAS PARTICULAS Efectos: - Reducción y distorsión de la visibilidad - Proporcionan superficies activas donde puede ocurrir reacciones químicas atmosféricas heterogéneas y constituyen sitios de nucleación para la condensación de vapor de agua atmosférico.

Ejemplo: •Los efectos mas visibles de las partículas de aerosol en la calidad de aire resultan de sus efectos ópticos. •Las partículas de diámetro menor de 0.1 µm, dispersan la luz casi igual que las moléculas, estos es dispersión Rayleigh. •Las partículas de 0.1 – 1 µm, dan lugar al fenómeno de la interferencia, debido a que tienen un tamaño, aproximadamente igual a la dimensión de las longitudes de onda de luz visible, por lo que sus propiedades dispersantes son especialmente significativas.

METANO Y OTROS GASES INVERNADERO

Los niveles de metano están aumentando a una velocidad de casi 0.02 ppm/año.

Entre los factores que se atribuye estos resultados son las actividades humanas:

- El escape directo de gas natural

- Las emisiones como subproducto de la minería del carbón y la extracción del petróleo

- Las emisiones de la quema de sabanas y bosque tropicales.

Las fuentes biogénicas que son el resultado de actividades humanas producen grandes cantidades de metano atmosférico. Estas incluyen:

- El metano de las bacterias que degradan la materia orgánica, como en los vertederos municipales.

- El metano emitido por la biodegradación anaerobia de materia orgánica en los arrozales

- El metano emitido como resultado de la acción bacteriana en el tracto digestivo de los animales rumiantes.

Destrucción de plantas microscópicas son la base de la cadena alimenticia del océano (fitoplancton) podría reducir severamente la productividad de los mares del mundo. • Aumento en la incidencia de cataratas. • Elevada ocurrencia de cáncer de piel en individuos expuestos a la radiación UV-B.

El mayor culpable en la disminución del ozono estratosférico es el grupo de compuestos genéricamente conocidos como clorofluorcarburos (CFC) o por su nombre comercial, como “Freones”. Estos compuestos volátiles se han usado y liberado en gran cantidad en las ultimas décadas.

I. INTRODUCCIÒN • La contaminación del aire debido a

contaminantes dañinos en la atmosfera es un problema antiguo y extendido.

• A escala muy pequeña: contaminación del aire en interiores.

Ejemplo: Cocinas alimentadas con leña o madera y pobremente

ventiladas.

• Contaminación Atmosférica Local: contaminación causada por una fabrica o un grupo de fabricas en una ciudad.

• Contaminación Atmosférica Global: Calentamiento de todo el planeta causado por los clorofluocarburos que destruyen la capa de ozono.

• Contaminación Atmosférica Regional: (escala de varios cientos de kilómetros cuadrados): neblumo o smog fotoquímico que aflige a la ciudad de Lima.

II. CONTAMINACION Y CONTAMINANTES DEL AIRE

• Los contaminantes atmosféricos que causan el deterioro de la atmosfera consisten en una gran variedad de gases, vapores y partículas.

• Contaminantes mas comunes del aire consisten en: - Gases inorgánicos, especialmente óxidos de

nitrógeno, azufre y carbono. - Vapores orgánicos de varios tipos responsables del

neblumo o smog fotoquímino. - Partículas atmosféricas emitidas directamente a la

atmosfera o formadas por procesos químicos atmosféricos

• Las partículas atmosféricas inhaladas a través del tracto respiratorio pueden dañar a la salud.

• Las partículas relativamente grandes, probablemente, son retenidas en la cavidad nasal y en la faringe, mientras que las partículas mas pequeñas alcanzan los pulmones, donde quedan retenidas o, si son todavía mas pequeñas, pasan a los fluidos corporales.

• Un aumento de 10 mg/m3 en las partículas atmosféricas menores de 10 µm de tamaño se correlaciona con un aumento del 0.5% en la mortalidad diaria.

• En tales casos, los altos niveles de materia particulada están acompañados por elevadas concentraciones de SO2 y otros contaminantes.

III EL AGUA COMO MATERIA PARTICULADA

Las gotas de agua están muy extendidas en la atmosfera. Aunque es un fenómeno natural, dichas gotas pueden tener efectos significativos y a veces dañinos.

Efectos: •Reducción de la visibilidad, acompañada de los efectos perjudiciales en la conducción, en los vuelos y en la navegación de barcos. •Las gotas de agua actúan en la niebla como portadoras de contaminantes.

Mas importantes:Soluciones de sales corrosivas, particularmente de nitratos y sulfatos de amonio y soluciones de ácidos fuertes. Oxidación de las especies de S (IV) a acido sulfúrico y a sales de sulfato. Las especies de S (IV) que pueden oxidarse, incluyen SO2 (ac), HSO3

- y SO3

2-. Oxidación de aldehídos a ácidos carboxílicos orgánicos.

• El radical hidroxilo, HO°, es importante en el inicio de las reacciones de oxidación atmosférica, como las mencionadas.

El radical hidroxilo puede entrar en las gotas de agua de la atmosfera desde la fase gaseosa, puede producirse foto químicamente en las gotas de agua o puede generarse del H2O2 y del ion radical °O2

-, los cuales se disuelven en el agua desde la fase gaseosa, produciendo HO° por medio de la reacción química:

H2O2 + °O2- → HO° + O2 + OH-

Los nitritos como NO2- o HNO2, nitratos (NO3

-) y hierro (III), como Fe(OH)2+(ac), pueden reaccionan foto químicamente en solución acuoso para producir HO°.

Se ha observado la participación de radiación UV a 313 nm y luz solar simulada en la producción del radical OH° en muestras reales de agua, recogidas de nubes y niebla (Zuo, 2003).

IV REACCIONES QUÍMICAS ATMOSFÉRICAS QUE INVOLUCRAN PARTÍCULAS

Las superficies de partículas sólidas pueden: - Absorber especies reaccionantes y productos- Servir como catalizador, - Intercambiar carga eléctrica y - Absorber fotones de radiación electromagnética, actuando así como superficies foto catalíticas.

Las reacciones en las superficies de las partículas son muy difíciles de estudiar debido a: -Variabilidad en la materia particulada - La imposibilidad de reproducir las condiciones que ocurren con las partículas suspendidas en la atmosfera- Los efectos del vapor de agua y el agua condensada en las superficies de las partículas.

Ejemplos: La generación de HNO2 (un precursor de HO°) por reacción de óxidos de nitrógeno y vapor de agua en el hollín y en la superficie de las partículas de síliceCaptación y reacciones de compuestos carbonilos, como la acetona en los óxidos particulados y los polvos minerales y procesos que involucran partículas y que influyen en los tiempo de residencia de sustancias químicas atmosféricas (Schurath y Naumann, 1998)

Las tormentas nocturnas de polvo aumentaron 6 veces la proporción de acido nitroso con respecto a NO2, en la atmosfera. (Laskin et al., 2003). Dado que el acido nitroso sufre fotolisis para producir el radical hidroxilo, HO°.

V. NEBLUMO O SMOG FOTOQUIMICO

Caracterizado por visibilidad reducida, irritación de los ojos, agrietamientos del hule o caucho y deterioro de los materiales.

Las condiciones del neblumo o smog oxidante o smog fotoquímica se manifiestan por la irritación moderada o severa de los ojos o por una visibilidad inferior a 5 km (3 millas) cuando la humedad relativa esta por debajo de 60%.

La formación de compuestos oxidantes en el aire, particularmente ozono, es indicativa de la formación de neblumo o smog.

INGREDIENTES QUE FORMAN EL SMOG Los 3 ingredientes necesarios para generar smog son: - Luz ultravioleta- Hidrocarburos - Óxidos de nitrógeno

Los motores de combustión interna usados en los automóviles y camiones producen hidrocarburos reactivos y óxidos de nitrógeno.

Entre las partículas solidas que sirven como sitios de reacción, se destacan el hollín y el carbono elemental, óxidos, carbonatos, sílice y polvo mineral. (Grassian, 2001).

Las partículas pueden ser aerosoles líquidos, sólidos secos o sólidos con superficies delicuescentes, exhibiendo amplias variaciones en diámetro, área superficial y composición química.

PLANTAS VERDES CONTAMINATES En algunas aéreas, los hidrocarburos biogénicos emitidos a la atmosfera por las plantas son fuentes significativas y hasta dominantes de hidrocarburos que contribuyen al neblumo. Los hidrocarburos de plantas que mas contribuyen a la formación de smog son los terpenos, que son alquenos altamente reactivos. Algunos de los terpenos biogenicos mas comunes son el α-pineno de los arboles de pino, el limoneno de los arboles cítricos y el isopreno, que es un monómero del hule o caucho natural.

REACTIVIDAD DE LOS HIDROCARBUROS Es útil saber cuales son los hidrocarburos mas reactivos para que pueda minimizarse su descarga. La reactividad de los hidrocarburos esta basada en la interacción de estos con el radical hidroxilo OH°. Hidrocarburos menos reactivos: Propano causan formación de smog lejos del punto de descarga, gracias a la acción del viento. Metano en fase gaseosa, con una vida media atmosférica que excede los 10 días, se le asigna una reactividad de 1.0 Hidrocarburos mas reactivos: - β-pineno producido por los arboles coníferos y otra vegetación, es casi 900º veces mas reactivos que el metano. - δ-limoneno, producido por la cascara de naranja, lo es casi 19000 veces mas.

FORMACION DEL SMOG O NEBLUMO

Formar oxidantes, se refiere a una sustancia en la atmosfera capaz de oxidar el ion yoduro a yodo elemental.

A veces se usan otros agentes reductores para medir los oxidantes.

El oxidante mas importante en la atmosfera es el ozono. Otros oxidantes atmosféricos incluyen al H2O2, peróxidos

orgánicos (ROOR´), hidroperóxidos orgánicos (ROOH) y nitratos peroxiacilos como el nitrato de peroaxiacetilo (PAN, en ingles).

PRODUCTOS INORGÁNICOS A PARTIR DEL NEBLUMO

o Los sulfatos y nitratos son dos clases importantes de productos inorgánicos del neblumo y, junto con los óxidos de azufre y de nitrógeno, pueden contribuir a la precipitación acida, a la corrosión, la reducción de visibilidad y a efectos adversos para las salud.

o Aunque la oxidación de SO2 a sulfato es relativamente lenta en una atmosfera limpia, es mas rápida bajo las condiciones del neblumo. Durante severas condiciones fotoquímicas, pueden ocurrir tasas de oxidación de 5-10% por hora, comparado con solo una fracción porcentual por hoja bajo condiciones atmosféricas normales.

o Así, el dióxido de azufre expuesto al neblumo puede producir concentraciones locales muy altas de sulfato, lo que puede agravar las ya malas condiciones.

Los efectos principales han sido:

• Aumento de la acidez en la atmosfera

• Producción de contaminantes oxidantes (smog fotoquímica) en área s localizadas de la troposfera baja.

• Elevación de los niveles de gases absorbentes de infrarrojo. (gases invernadero).

• Amenazas a la capacidad de filtración UV por la capa de ozono en la estratosfera.

• Aumento de la corrosión de los materiales inducida por los contaminantes atmosféricos.

La exposición durante varias horas a una atmosfera que contiene NPA o PAN a un nivel de solo 0.02-0.05 ppm, daña la vegetación.

Algunas especies vegetales, como las lechugas, moras o algunas especies de tomates, son tan susceptibles a los efectos del ozono y otros oxidantes fotoquímicos que se usan como bioindicadores de la presencia de smog.

El daño del ozono a una hoja de limón, fenómeno típico de fitotoxicidad del O3, se caracteriza por un moteado clorótico (manchas amarillas características en una hoja verde).

EFECTOS DEL NEBLUMO

Los efectos dañinos del neblumo ocurren principalmente en: 1.La salud humana y su confort. 2.Los materiales 3.Efectos en la atmosfera4.La toxicidad para las plantas

El ozono, los oxidantes nitratos de peroxiacetilo (NPA) y aldehídos que se encuentran en el neblumo son irritantes de los ojos.

El hule o caucho tiene una alta afinidad por el ozono y se agrieta y envejece cuando esta expuesto a este contaminante.

Las partículas de aerosol que reducen la visibilidad están formadas por la polimerización de moléculas mas pequeñas, producidas por las reacciones formadoras de neblumo.

El NPA o PAN tiene la toxicidad mas alta para las plantas, atacando las hojas mas jóvenes y causando el “bronceado” y “vidriado” de sus superficies.

• Las fluctuaciones en el clima tienen efectos ecológicos significantes, tanto directos como indirectos (Stenseth et al.,2002).

• En años recientes la tensión se ha desplazado de los fenómenos localizados, a corto plazo (lluvia, cobertura de nieve, temperatura), a los fenómenos climáticos a mayor escala y sobre periodos de tiempo mas largos.

• Los fenómenos a escala global, sobre todo El Niño (Oscilación Sur) y la Oscilación del Atlántico Norte, pueden tener efectos ecológicos muy importantes que duren varios años sobre enormes áreas del globo.

VI. AMENAZAS A LA ATMOSFERA GLOBAL

6.1 CAMBIO CLIMÁTICO Y EFECTOS ANTROPOGÉNICOS

Como propuso el químico británico James Lovelock, esto forma la base de la hipótesis Gaia, que sostiene que el equilibrio O2/CO2 atmosférico establecido y sostenido por los organismos, determina y mantiene el clima de la tierra y otras condiciones ambientales (Schneider y Boston, 1993).

Los efectos de las actividades humanas y de la a troposfera en la atmosfera son:

• Actividades industriales, que emiten una variedad de contaminantes atmosféricos, como SO2, materia particulada, hidrocarburos foto químicamente reactivos, clorofluorcarburos y sustancias inorgánicas (como metales pesados tóxicos).

• La quema de grandes cantidades de combustible fósil, que puede introducir CO2, CO, SO2, NOx, hidrocarburos (incluso CH4) y partículas de hollín, hidrocarburos aromáticos poli cíclicos y cenizas volantes en la atmosfera.

•Practicas de transporte, que emiten CO2, CO, NOx, hidrocarburos foto químicamente reactivos (formadores de neblumo) e hidrocarburos aromáticos poli cíclicos.

• Alteración de superficies terrestres, tales como la deforestación de bosques templados y selva tropicales.

• La quema de biomasa y vegetación, como bosques tropicales y subtropicales y vegetación sabana, produciendo CO2 atmosférico, CO, NOx y partículas de hollín e hidrocarburos aromáticos poli cíclicos.

• Practicas agrícolas y pecuarias que producen metano (del tracto digestivo de los animales domésticos y del cultivo de arroz en suelos anaerobios anegados) y N2O de la des nitrificación bacteriano de los suelos fertilizados con nitratos.

Características del hielo, que indica la temperatura a que fue sometido:

- La conductividad, la cual disminuye con la disminución de la temperatura de formación del hielo.

- Proporción 18O/16O que es mas alta con la temperatura creciente de formación de hielo.

Se sabe que el CO2 y otros gases invernaderos como el CH4, absorben la radiación infrarroja por la cual la tierra pierde calor.

Los niveles de estos gases han aumentado conforme las naciones se han industrializados y los bosques y praderas se han convertido a terrenos agrícolas.

Química y foto químicamente, el CO2 es una especie comparativamente insignificante debido a sus concentraciones relativamente baja y a su baja reactividad fotoquímica. La única reacción fotoquímica significativa que sufre el CO2, que es una de las fuentes principales de CO a altitudes superiores , es la foto disociación del CO2 por la energía de la radiación UV solar en la estratosfera:

CO2 + hυ → CO + O

Molécula por molécula, el metano CH4, es 20 – 30 veces mas eficaz que el CO2 atrapando el calor.

Otros gases traza que contribuyen al efecto invernadero, son los clorofluorcarburos y el N2O.

Durante los meses de verano, los arboles del bosque llevan a cabo suficiente fotosíntesis como para reducir notablemente el dióxido de carbono atmosférico.

Durante el invierno, el metabolismo de la biota, como la degradación bacteriana de humus, libera una cantidad significativa de CO2 .

Por consiguiente, la destrucción mundial actual del bosque y la conversión de sus tierra a usos agrícolas o pecuarios, contribuyen sustancialmente a un mayor aumento global en los niveles de CO2

atmosféricos.

Es probable que a finales de este siglo, los niveles de CO2 globales duplicaran los niveles preindustriales, lo que puede aumentar la temperatura media de la superficie de la tierra en 1.5 – 4.5 °C.

El potencial de estos gases para causar el calentamiento por efecto invernadero puede expresarse por el Potencial de Calentamiento Global, PCG (global Warming Potential, GWP, por sus siglas en ingles).

Este parámetro fue definido originalmente por el “Intergovernmental Panel on Climate Change” de la ONU y es una función tanto de las características de absorción radiación infrarroja, como el tiempo de vida del gas.

Los análisis de gases atrapados de CO2 y CH4 en la atmosfera eran de aproximadamente 260 y 0.7 ppm, respectivamente. Durante los últimos 300 años, estos niveles han aumentado hasta alcanzar los valores actuales de alrededor de 370 y 1.8 ppm, respectivamente; la mayor parte del aumento ha tenido lugar en los últimos 100 años.

6.3 CALENTAMIENTO GLOBAL

Los gases traza absorbentes de energía infrarroja (aparte del vapor de agua) en la atmosfera, que contribuyen al calentamiento global y de la influencia de las partículas e n la temperatura.

Estos gases producen un “efecto invernadero” permitiendo que la energía radiante solar penetre a la superficie de la Tierra y reabsorbiendo la radiación infrarroja que emana de ella.

Este fenómeno se ha intensificado desde, aproximadamente, 1980 porque se han llevado registros exactos de temperatura.

El análisis del hielo fósil proporciona evidencia de las variaciones en la temperatura del pasado.

DIOXIDO DE CARBONO ATMOSFERICO

Aunque solo aproximadamente el 0.037% (370 ppm) del aire consiste en dióxido de carbono, junto con el vapor de agua, es la principal responsable de la absorción de energía infrarroja re-emitida, y de que parte de esta energía sea re-irradiada de vuelta a la superficie de la Tierra.

La evidencia actual sugiere que los cambios en el nivel de CO2 atmosférico alteraran el clima de la tierra sustancialmente a través del efecto invernadero.

Solo en áreas muy alejadas de las de actividad industrial, pueden tomarse mediciones validad de CO2 atmosférico global. Tales aéreas incluyen el polo Antártico y la cima del Volcán Mauna Loa en Hawai.

Las mediciones de los niveles de CO2 en estas localidades durante varias décadas muestran un aumento anual de, aproximadamente, 1 ppm de CO2 por año.

Factores que contribuye al aumento del CO2 atmosférico es: - El consumo de combustibles fósiles que contienen carbono. - La emisión de CO2 de la biodegradación de biomasa- La captación por fotosíntesis.

Los bosques tienen una mayor influencia que otro tipo de vegetación, puesto que los arboles llevan a cabo mas fotosíntesis.

Los bosques almacenan suficiente carbono fijo pero prontamente oxidable en forma de madera y humus, teniendo una marcada influencia en el volumen de CO2 atmosférico. Humus

PARTICULAS Y EL CALENTAMIENTO GLOBAL

Los efectos de las partículas son difíciles de predecir.

Las partículas atmosféricas tienen efectos directos, ejercidos por la dispersión y absorción de la radiación, como efectos indirectos al cambiar la estructura microfísica, tiempos de vida y cantidades de nube, debido a la capacidad de las partículas atmosféricas de actuar como núcleos de condensación en que el vapor de agua se condensa para formar las gotas microscópicas que constituyen las nubes.

Las partículas interactúan con la radiación muy fuertemente y las dispersan, siempre y cuando aquella posea una longitud de onda similar al tamaño de las partículas.

La mayor parte de la energía solar entrante tiene una longitud de onda menor de 4 µm y la mayoría de las partículas son mas pequeñas que 4 µm, por lo que el principal efecto de las partículas atmosféricas es dispersar la radiación de la energía solar entrante, lo cual tiene un efecto enfriador en la atmosfera.

Algunos tipos de partículas, como aquellos compuestos de carbono negro y hollín, absorben la radiación solar entrante, calentando la atmosfera.

Las reacciones químicas como estas juegan un papel predominante determinando la naturaleza, el destino y transporte de la precipitación acida.

Como resultado de tales reacciones, se alteran drásticamente las propiedades químicas (acidez, capacidad de reaccionar con otras sustancias) y las propiedades físicas (volatilidad, solubilidad) de los contaminantes atmosféricos ácidos.

Aunque las emisiones de las operaciones industriales y la quema de combustibles fósiles son las mayores fuentes de gases formadores de ácidos, también se ha encontrado lluvia acida en aéreas lejos de tales fuentes. Debido a que estos gases formadores de acido se oxidan a constituyentes ácidos y se depositan después de varios días, tiempo durante el cual las masas de aire que contienen el gas pueden haberse movido varios miles de km.

Las gotas de agua liquida que componen las nubes pueden, tanto dispersar la radiación que entra, como absorber la radiación infrarroja que sale.

Las nubes a mas bajas altitudes actúan principalmente disminuyendo la temperatura atmosférica, al dispersar la radiación de menores longitudes de onda, mientras que las nubes a altitudes mas altas tienden a absorber la radiación infrarroja que sale, causando aumentos de temperatura.

Así como también se destruye por medio de una serie de reacciones de las que el resultado neto es el siguiente:

O + O3 → 2O2

El ozono absorbe la radiación UV muy fuertemente en la región de 220 – 330 nm.

Por consiguiente, este gas es efectivo filtrando la peligrosa radiación UV-B (290 nm < λ < 320 nm). La radiación UV-A, con una longitud de onda comprendida entre 320 y 400 nm, es relativamente menos dañina, mientras que la radiación UV-C (λ < 290 nm) no penetra en la troposfera.

Se usa el termino fuerza radiativa para describir la reducción de la radiación infrarroja que atraviesa la atmosfera hacia el exterior, a causa del aumento de una unidad de la concentración de gas en la atmosfera.

La fuerza radiativa del CH4 es, aproximadamente, 25 veces la del CO2

La cantidad de CO2 disuelto en los océanos es aproximadamente 60 veces su cantidad en la atmosfera.

Una preocupación sobre el aumento de los niveles de CO2 en los océanos es la disminución del pH del agua del océano que resultara un impacto a los organismos que viven en el.

El metano produce CO atmosférico como producto de oxidación intermedio e influye en la concentración de radicales hidroxilo y ozono atmosféricos. En la estratosfera, el metano produce hidrogeno y H2O, pero actúa para eliminar el cloro destructor del ozono.

6.4 LLUVIA ACIDA

La precipitación acidificada por la presencia de ácidos mas fuertes que el CO2 (ac) se conoce como la lluvia acida; el termino se aplica a todos los tipos de precipitación acida acuosa, incluso niebla, roció, nieve y aguanieve.

La deposición acida se refiere a la deposición en la superficie de la tierra de ácidos acuosos, gases ácidos (como SO2) y sales acidas (como NH4HSO4).

La deposición en forma de solución es la precipitación acida y la deposición de gases secos y compuestos es deposición seca.

Aunque la lluvia acida puede originarse de la emisión directa de ácidos fuertes, como el HCl gaseoso o la neblina de H2SO4, la mayor parte de esta se origina por la presencia de contaminantes atmosféricos secundarios, producidos por la oxidación atmosférica de los gases formadores de ácidos como el siguiente:

Reacciones Globales que tienen varios pasos

SO2 + ½ O2 + H2O → [2H+ + SO42-](ac)

2NO2 + ½ O2 + H2O → 2[H+ + NO3-](ac)

El mayor uso asociado con los CFS es como fluidos refrigerantes. Otras aplicaciones han incluido disolventes, propulsores de aerosoles y agentes sopladores en la fabricación de espuma plástica.

La misma estabilidad química extrema que hace que los CFCs no sean tóxicos, les permite persistir durante años en la atmosfera y entrar en la estratosfera. En la estratosfera, la disociación fotoquímica de los CFC por la intensa radiación UV produce átomos de cloro cada uno de los cuales puede pasar a reacciones en cadena que involucran primero la reacción del cloro atómico con ozono.

El efecto de las reacciones es la destrucción catalítica de varios miles de moléculas de O3 por cada átomo de Cl producido.

Debido a su uso extendido y persistencia, los dos CFC de mayor preocupación en la destrucción del ozono son CFC-11 y CFC-12, CFCCl3 y CF2Cl2, respectivamente.

Los análisis de movimientos de las masas de aire han mostrado una correlación entre la precipitación acida y el movimiento previo de una masa de aire por encima de grandes fuentes de emisiones de azufre antropogenico y óxidos de nitrógeno.

La medición de los aniones presentes en la precipitación acida proporciona información con respecto a las fuentes de los gases ácidos.

En la mayoría de los casos:

EL anión mas abundante es el sulfato, reflejando la presencia de acido sulfúrico que se origina principalmente del contaminante SO2.

El segundo anión, el nitrato, que procede de la oxidación de los óxidos de nitrógeno atmosféricos.

EL tercer anión, el cloruro , debido a la presencia de acido clorhídrico.

6.5 DESTRUCCION DE LA CAPA DE OZONO

Recordar que el ozono estratosférico, O3, sirve como un escudo para absorber la radiación UV dañina en la estratosfera, protegiendo a los seres vivos en la tierra de los efectos de cantidades excesivas de tal radiación, las dos reacciones por las que se produce el ozono estratosférico son:

O2 + hυ → O + O ( λ < 242.4 nm)

O + O2 + M → O3 + M (N2 o O2 absorbedores de energía)

El cual se destruye por foto disociación:

O3 + hυ → O2 + O (λ < 325 nm)

Los mayores efectos de la lluvia acida son:

• Fitotoxicidad directa de las plantas por concentraciones acidas excesivas.

• Fitotoxicidad de los gases formadores de ácidos, particularmente SO2 y NO2 que acompañan la lluvia acida.

• Fitotoxicidad indirecta, como la del Al3+ liberado del suelo.

• Destrucción de bosques sensibles.

• Efectos respiratorios en los seres humanos y otros animales.

• Acidificación del agua de los lagos con efectos tóxicos a la flora y fauna lacustres, especialmente las crías de los peces o alevines.

• Corrosión de estructuras expuestas, relevadores eléctricos, equipos y materiales ornamentales, debido al efecto del ion hidrogeno.

• Efectos asociados, como la reducción de la visibilidad por los aerosoles de sulfato y la influencia de estos en las propiedades físicas y ópticas de las gotas de las nubes – específicamente, el aumento de la reflectancia de la luz – resultante del sulfato acido en la atmosfera pueden tener efecto mitigador del calentamiento por efecto invernadero