L’AtmosferaTEMA  4

IMPACTES  SOBRE  L’ATMOSFERA

1. Les fonts de la contaminació de l'aire

FONTS NATURALS

Quantitativament + importants que les antròpiques, però repartidesper tot el planeta. Les + importants:

-­ Erupcions volcàniques: emeten compotos de S, N i C i partículesen suspensió.-­ Incendis forestals naturals: desprenen CO2 i cendres.-­ Partícules de sediments + fines: aixecades pel vent en zonespoca vegetació (com deserts)

FONTS ANTROPOGÈNIQUES:Poden alliberar contaminants artificials, però també afavorir lesemissions naturals.

Ø Mitjans de transport: sobretot a les grans ciutats: CO2, CO, òxidsN i S, hidrocarburs i partícules suspensió.

Ø Processos industrials: òxids de S, N i C, hidrocarburs i partículessuspensió, compostos halogenats, aerosols d'àcids, sulfurs,NH4, metalls i compostos orgànics.• Indústries + contaminants: refineries petroli, indústriesquímiques, metal·lúrgiques, transformació productesminerals, explosius, pintures, ciment i alguns d'alimentàries.

Ø Calefaccions domèstiques: òxids de S, N i C i partícules sòlides olíquides en suspensió. (El gas és -­ contaminant que el carbó opetroli i derivats)

Contaminants primaris: emesos directament a l'atmosfera per una fontfàcilment identificable.Contaminants secundaris: s'originen per la reacció dels 1aris entre sio amb altres substàncies atmosfèriques.

2. Els agents contaminants

El diòxid de sofre (SO2) és un contaminant primari emès a l’atmosfera. El triòxid de sofre i l’àcidsulfhídric són contaminants secundaris produïts a l’atmosfera mitjançant la transformació d’altressubstàncies

Quan els contaminants s’acumulen a l’atmosfera es parlad’IMMISSIÓ.-­ El seu valor es calcula sumant el valor de l’emissió iproducció en l’atmosfera de substànciescontaminats i restant allò que s’evacua i el que esdegrada o transforma en altres substàncies

-­ El nivell d’immissió d’una substància determinada ésla seva [ ] en l’atmosfera en un lloc determinat

IMMISSIÓ = Emissió + Producció – Evacuació - Transf/Degradació

-­ Temps de residència: temps que un contaminant estroba en l'aire. + o -­ llarg segons tipus contaminant iestat de l'atmosfera.• Per a partícules: depèn grandària• Per a gasos: depèn de la seva capacitat de reacció

Valors límit: [] mitjanes/temps que no s'han de superar,amb la finalitat d'evitar, prevenir o reduir els efectesnocius per a la salut humana i el medi ambient

Valors d'alerta: [] a partir de les quals una breuexposició suposa risc per a la població. Si se superaaquest valor, situacions d'emergència + plansevacuació

3. Els agents contaminants3.1 Efectes locals

EL BOIRUM FOTOQUÍMIC

El photochemical “smog” és forma a les grans ciutats quan:

HC  +  òxids N  +  O2 +  RUV  = O3  +  PAN  (nitroperòxids d'acil)

Factors que  n'afavoreixen l'aparició:-­ Radiació solar-­ Inversió tèrmica-­ Relleu:  presència serralades al  voltant nuclis urbans que  impedeixendispersió contaminants-­ Trànsit:  emet grans quantitats òxids N  i  hidrocarburs

Efectes nocius persones:-­ irritació vies respiratòries-­ irritació mucoses ulls-­ depressió sistema  immunitari-­ Altres:  corrosió metalls i  esquerdes rodes cotxes i  gomes

Mesures  preventives:-­ promoció transport públic-­ ús carburants nets-­ utilització mecanismes que  redueixen gasos vehicleS-­ obligatorietat d'utilitzar catalitzadors vehicles:  esponja  ceràmica que  

transforma  òxids de  N  i  C  i  hidrocarburs en  N2,  CO2  i  aigua

Contaminants primaris:

Òxids  de S  i  N + H2O = H2SO4 i  HNO3 =  pluja  àcida

Ø Contaminació trans-­frontera: aquests núvols àcids poden sertransportats pel vent a molts km de distància del lloc on s'hanformat.

Ø Quan arriba al sòl té efectes perjudicials sobre els ecosistemesterrestres i aquàtics i materials

Ø Principal font causant: centrals tèrmiques: al cremar carbó alliberenòxids de S

Ø Mesures per minimitzar pluja àcida:ü Utilització carbó net – S ús pols de CaCO3 + òxids S = CaSO4ü Utilització filtres xemeneies

LA PLUJA ÀCIDA

3.1 Efectes a escala global

Forat de la capa d’ozó - efecte hivernacle

OZÓ:Ø A la troposfera [0-­13km]: gas contaminant 2ari d'efecte hivernaclenociu per als organismes.

Ø A l'estratosfera [13-­50km]: als 25km té una [ ] màxima i formala capa d'ozó.ü Filtra l'arribada massiva de radiació ultraviolada com a resultatde les reaccions de formació i destrucció de l'O3

O2 +  RUV  ➜ O  +  OO  +  O2➜ O3

-­ Anys 80 ➜ a l’Antàrtida es va observar una disminució del gruixde la capa d’ozó, que en moments crítics va arribar al 50 (forat dela capa d’ozó).

La  capa  d'O3  té  un  màxim de  gruix a  l'equador i  mínimals pols.

-­ Degut a gasos atmosfèrics com el CO2, el metà (CH4), NO, i el vapord’aigua, que deixen passar la llum solar que els travessa però retenen lesradiacions calorífiques emeses per la superfície terrestre ➜ impedeixenque la Terra es refredi

-­ En els darrers anys la quantitat de gasos amb efecte hivernacle haaugmentat ➜ la quantitat de radiacions atrapades entre les capes baixesde l’atmosfera i la Terra augmenten.

Tº  MITJANA  AUGMENTA(+0,6° últim  segle)  

El gas que hi ha contribuït més = DIÒXID DE CARBONI (CO2)➜ elevatconsum de petroli, carbó i gas)

Gas/petroli/carbó  +  O2➜ CO2 +  H2O  +  energia

Des de l’any 1959 es mesuren les concentracions de CO2 a l’atmosferaterrestre, en ppm. En en gràfic es poden veure les corbes de concentracióde co2 i les temperatures mitjanes anuals (Observatori Mauna Loa, Hawaii)

L’efecte més perillós: la fusió del gel de l’Antàrtida i deGrenlàndia, que pot produir un augment del nivell del mal quedeixaria submergides moltes zones.

CANVI  CLIMÀTIC

L’escalfament global és un IMPACTE general sobre el sistema atmosfèric.A causa de l’escalfament es reajusta l’estructura i la dinàmica del’atmosfera (canvi climàtic)

ALTERACIÓ DE LES ZONES CLIMÀTIQUES, els règims de pluges, laviolència dels fenòmens atmosfèrics, la distribució de les masses de gel,etc.

XARXA  DE  VIGILÀNCIA  I  PREVISIÓ  DE  LA  CONTAMINACIÓ  ATMOSFÈRICA

A Catalunya, la XVPCA, té una estructura piramidal amb la base formadapels punts de mesurament i el vèrtex amb el Centre Receptor i Coordinadorde Dades que proporcionen permanentment dades de la qualitat de l'aire idels nivells d'immissió.

ÍNDEX CATALÀ DE QUALITAT DE L'AIRE

L'ICQA (a Cat al 1995) = [-­50 (pitjor qualitat aire) a 100 (millor qualitataire)].Té en compte els 5 principals contaminants atmosfèrics:

COSO2NO2O3

partícules  en  suspensió

Un ICQA ⊖Com a mínim, un delscontaminants ha ultrapassat elnivell límit d'immissió fixat perla normativa vigent actualitzada

Un ICQA⊕Els 6 contaminants que determinenl'ICQA estan presents a l'aire enconcentracions inferiors als valorslímit

4. Els riscos derivats de la dinàmica atmosfèrica

RISCOS CLIMÀTICS:-­ Situacions de risc locals causades en última instància perl’escalfament global.

-­ Es manifesten com alteracions duradores en els valors mitjans depluviositat i Tº, en el nivell mitjà del mar, del llacs i els rius, etc.-­ SEQUERES, DESERTITZACIÓ I DESERTIFICACIÓ: règims depluges s’alteren i cada vegada són més escasses.

-­ RETROCÉS DE LES GLACERES: als pirineus podriendesaparèixer abans de l’any 2050.

-­ PUJADA DEL NIVELL DEL MAR: risc important a les zonescostaneres i grans àrees amb poca altitud.

RISCOS METEOROLÒGICS-­ Conseqüència de situacions meteorològiques.-­ Poden durar unes hores i uns dies-­ Els més greus són causats pels sistemes convectius de gran energia queprodueixen esdeveniments molt destructius (forts vents i pluges de granintensitat-­ Alteració de la distribució de les masses d’aire en la troposfera:onades de fred o calor que provoquen un descens o ascens anormalde les Tº.

-­ Tº molt elevada de la superfície del mar i aire fred en alçada:convecció molt intensa que desenvolupa grans masses nuvoloses =trombes d’aigua, gota fred, tormentes tropicals, huracans etc.

-­ Situació anticiclònica estabilitzada: sequeres que duren vàriessetmanes i produeixen la pèrdua de collites, augment del risc d’incendis ifalta d’aigua potable

-­ Presència aire calent i humit en superfície i aire fred en alçada:convecció molt activa que origina cumulonimbus = tormentes i tornadosque afectes a pocs KM, donant lloc a incendis, inundacions, pedra, fortsvents.

-­ Situacions anticiclòniques: es produeix una “calitja” per presència desorra procedent del desert en la troposfera.