Efecto Invernadero, Capa de Ozono

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El efecto invernadero es el papel que desempeña la atmósfera en el calentamiento de la superficie terrestre. Se origina porque la energía que llega del Sol, al proceder de un cuerpo de muy elevada temperatura, está formada por ondas de frecuencias altas que traspasan la atmósfera con gran facilidad. La energía remitida hacia el exterior, desde la Tierra, al proceder de un cuerpo mucho más frío, está en forma de ondas de frecuencia más bajas, y es absorbida por los gases con efecto invernadero. 1.10 EL EFECTO INVERNADERO

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En este documento tenemos información acerca del efecto invernadero, y varias consecuencias del mismo

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El efecto invernadero es el papel que desempeña la atmósfera en el calentamiento de la superficie terrestre. Se origina porque la energía que llega del Sol, al proceder de un cuerpo de muy elevada temperatura, está formada por ondas de frecuencias altas que traspasan la atmósfera con gran facilidad. La energía remitida hacia el exterior, desde la Tierra, al proceder de un cuerpo mucho más frío, está en forma de ondas de frecuencia más bajas, y es absorbida por los gases con efecto invernadero.

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Esta retención de la energía hace que la temperatura sea más alta, aunque hay que entender bien, que al final, en condiciones normales, es igual la cantidad de energía que llega a la Tierra que la que esta emite. Si no fuera así, la temperatura de nuestro planeta habría ido aumentando continuamente, cosa que no ha ocurrido.

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El efecto invernadero es esencial para la vida del planeta: sin CO2 ni vapor de agua (sin el efecto invernadero) la temperatura media de la Tierra sería unos 33 °C menos, del orden de 18 °C bajo cero, lo que haría inviable la vida.11

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Actualmente el CO2 presente en la atmósfera está creciendo de modo no natural por las actividades humanas, principalmente por la combustión de carbón, petróleo y gas natural que está liberando el carbono almacenado en estos combustibles fósiles y la deforestación de la selva pluvial que libera el carbono almacenado en los árboles, aunque sólo una pequeña parte del mismo ya que la mayor parte del carbono almacenado en los árboles queda en forma de madera, resinas o pasa a la atmósfera en forma de energía. Por tanto es preciso diferenciar entre el efecto invernadero natural del originado por las actividades de los hombres (o antropogénico).

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Principales culpables: El gas de mayor influencia es dióxido de

carbono (CO2) Forma parte natural del aire. Está en un 76%. Es fijado por la fotosíntesis de las plantas incorporándolo a la materia orgánica e inyectándolo al subsuelo. Se libera por la respiración de los organismos aeróbicos. El ciclo natural se desequilibra por la inyección del CO2 procedente de las actividades humanas, en especial en la quema de combustibles fósiles y de madera, transformación de caliza en cemento y de la intensa deforestación.

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La concentración de metano (CH4) se ha doblado en los últimos 100 años por fuentes antrópicas, sobre todo las fermentaciones del aparato digestivo del ganado, los arrozales, fugas en oleoductos, combustión de la biomasa y vertederos de residuos tóxicos entre otros

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El tercer gas de mayor incidencia es el oxido nitroso (N2O) Procedente de la desnitrificación bacteriana, cada vez más abundante por el uso de abonos nitrogenados. Absorbe los rayos UVA.

Por último, los CFCs con un 5% de incidencia. Un gramo de CFC produce un efecto invernadero 15000 veces mayor que un gramo de CO2, pero como la cantidad de CO2 es mucho mayor que la del resto de los gases, la contribución real al efecto invernadero es la anterior.

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La tierra se recalienta: Por lógica muchos científicos piensan

que a mayor concentración de gases con efecto invernadero se producirá mayor aumento en la temperatura en la Tierra. A partir de 1979 los científicos comenzaron a afirmar que un aumento al doble en la concentración del CO2 en la atmósfera supondría un calentamiento medio de la superficie de la Tierra de entre 1'5 y 4'5 ºC.

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Estudios más recientes sugieren que el calentamiento se produciría más rápidamente sobre tierra firme que sobre los mares. Asimismo el calentamiento se produciría con retraso respecto a al incremento en la concentración de los gases con efecto invernadero. Al principio los océanos más fríos dejarían de absorber una gran parte del calor adicional retrasando el calentamiento de la atmósfera. Sólo cuando los océanos lleguen a un nivel de equilibrio con los más altos niveles de CO2 se producirá el calentamiento final.

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Como consecuencia del retraso provocado por los océanos, los científicos no esperan que la Tierra se caliente todos los 1.5-4.5 ºC hasta hace poco previstos, incluso aunque el nivel de CO2 suba a más del doble y se añadan a otros gases con efectos invernadero. En la actualidad el IPCC predice un calentamiento de 1.0-3.5 ºC para el año 2100.

La solución sería reducir las emisiones de CO2 utilizando energías renovables. Controlar las emisiones de gases por la agricultura y ganadería. Sustituir y eliminar los CEC

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¿Cómo atrapa la atmósfera la energía que irradia la tierra hacia el espacio?

La atmósfera contiene unos gases que, aunque existen en pequeñas cantidades, retienen el calor que irradia la Tierra. Entre los gases naturales que retienen el calor están:

&Dióxido de carbono: Es el más abundante gas invernadero. Existe de forma natural en la atmósfera, pero la actividad humana, sobre todo la utilización de carburantes y la deforestación, está contribuyendo a que aumente.

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&Metano: Es un gas oloroso que emerge de lugares pantanosos tales como los arrozales y los vertederos. También proviene de los excrementos de los herbívoros estabulados.

&Óxido de nitrógeno: Se produce por el uso de fertilizantes químicos y por la combustión de carburantes. También se produce de forma natural gracias a las bacterias del suelo.

&El vapor de agua y el ozono Todos ellos son importantes gases

invernadero.

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Pero la atmósfera contiene unos gases artificiales, fabricados por el hombre, que contribuyen el efecto invernadero. Entre ellos destacan los CFC (clorofluorocarbonos), elementos químicos responsables en gran medida de la destrucción de la capa de ozono que protege la vida

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. Si la atmósfera no tuviese dos gases que se producen de forma natural: el dióxido de carbono y el vapor de agua, la Tierra estaría 30 grados centígrados más fría de lo que está en la actualidad. Pero la polución está incrementando la cantidad de gases invernadero presentes en la atmósfera, y corremos el riesgo de que la Tierra se recaliente.

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EN CONCLUSIÓN Un aumento en el contenido de CO2 en la atmósfera, variando la concentración normal baja de este gas, podría hacer que la temperatura media de la Tierra se eleve, lo que produciría cambios climáticos, cuyas consecuencias serían catastróficas: deshielo de los polos y elevación del nivel de los océanos, con la consecuente inundación de las zonas costeras bajas. Si el CO2 aumentara al doble del presente, se calcula que la temperatura aumentaría hasta en 3.6º C.

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Hoy existen iniciativas para reducir las emisiones de CO2 a la atmósfera y para recapturarlo a través de la reforestación. Es necesario conservar los bosques, y aumentar la capacidad fotosintética, porque las plantas fijan dicho gas

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1.10 EFECTO INVERNADEROSegún un informe del Centro

Ecuatoriano de Derecho Ambiental (CEDA),

la agricultura es el sector que más emisiones de gases de efecto invernadero genera en Ecuador, por encima del transporte, con un aumento de casi el 55 % entre 1990 y 2006.

María Amparo Albán, una de sus autoras, lo atribuye a la tala de

bosques para la expansión de cultivos y de pastos.

Para contrarrestar este efecto, la experta pidió políticas para aumentar la productividad. Con una baja productividad, la opción de los agricultores para cosechar más es una expansión de cultivos.

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Clorofluorocarbonos y la capa de ozono. Los clorofluorocarbonos (CFC) son sustancias orgánicas sintéticas derivadas de los hidrocarburos del petróleo de bajo peso, también conocidos como haloorgánicos. A éstos se les ha sustituido varios o todos los hidrógenos por átomos de flúor, cloro, bromo o yodo.

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Son ejemplos, los CFC, bifenilos policlorados y los plaguicidas organoclorados. Son muy estables al calor, químicamente inertes, y pueden permanecer en el ambiente por muchos años.

La estructura de los CFC posee varias relaciones de flúor y cloro, y los más utilizados comercialmente son los freones para producir aerosol.

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El problema de los CFC es que no se degradan en la troposfera, permanecen inalterados por largo tiempo (más de 10 años) y se difunden hasta la estratosfera.

Cuando llegan a una altura entre los 20 y 50 km se descomponen por una reacción fotoquímica, produciendo cloro atómico, que se combina con el ozono (O,) y reduce la capa protectora de la atmósfera contra los temibles rayos ultravioleta provenientes del Sol.

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Este fenómeno es conocido como "la destrucción de la capa de ozono" o el "hueco de ozono", en aumento sobre la Antártida. Al destruirse o disminuir la capa de ozono, los rayos ultravioleta pueden pasar hasta la superficie de la Tierra y producir alteraciones en los ecosistemas (agua, organismos acuáticos, organismos terrestres) y originar irritaciones en los ojos y cáncer a la piel.

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EN CONCLUSIÓN Este problema es de gravedad para el futuro de la humanidad y de la vida sobre la Tierra. Se debe evitar el uso de aerosoles por el público, contenidos en los desodorantes, insecticidas, espumas plásticas, lacas, gas de refrigeradoras y gases para el aire acondicionado. Las industrias deben sustituir los CFC en la producción de espuma plástica. La Convención de Viena (1985) y el Protocolo de Montreal (1987) han acordado reducir paulatinamente la emisión y el uso de CFC.

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Ecuador recibió la aprobación del Plan Nacional de Eliminación de (hidroclorofluorocarbonos) HCFC, sustancias agotadoras de la capa de ozono, que consiste la reconversión tecnológica del sector industrial del país.

La aprobación la recibió directamente la ministra de Industrias y Productividad, Verónica Sión, de parte del director del Protocolo de Montreal, S.M Si Ahmed. El proyecto además cuenta con el apoyo de la Organización de las Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial (ONUDI).

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En este tema, las estrategias que se implementarán este año para fortalecer el cuidado del medio ambiente están el brindar asistencia técnica a usuarios finales en el sector de refrigeración y aire acondicionado, fortalecer el control del tráfico de sustancias agotadoras de la capa de ozono, implementar, monitorear y evaluar el plan de eliminación de los HCFC.

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El control para la reducción y eliminación de los HCFC se ejecutará a partir del 2013.

En la misma línea del cuidado ambiental, en el Ecuador se desarrolla la XVIII Reunión del Foro de Ministros y Ministras de Medio Ambiente de América Latina y el Caribe, con la presencia de representantes de 31 de países.

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La ministra ecuatoriana Marcela Aguiñaga explicó que los objetivos del foro son “buscar políticas ambientales comunes, pero con la necesidad de fortalecer dichas políticas”.

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1.13 CONTAMINACIÓN DEL AIRE

Principales contaminantes atmosféricos

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Conocer los principales contaminantes atmosféricos, su clasificación y orìgenes.

Conocer eventos históricos relacionados con contaminación atmosférica

Objetivos

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Si cada minuto un ser humano respira unas 15 veces y en cada inspiración toma 2 litros de aire, esto quiere decir que cada día, más de 40.000 litros de aire han pasado por nuestros pulmones.

Este material es exclusivo de la atmósfera terrestre

El aire como cualquier materia tiene masa y ocupa volumen. La densidad del aire en la superficie de la tierra es de alrededor de 1 Kg. /m3. Esto quiere decir que un metro cúbico de aire pesa aproximadamente 1 Kg.

EL AIRE

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ComposiciónComposición del aire

GASES PORCENTAJE (VOLUMEN)

Nitrógeno (N2) 78

Oxígeno (O2) 20.9

Dióxido de carbono (CO2)

0.3

Vapor de agua (H2O) 0.2

Metano CH4 0.0002

Ozono (O3) 0-0.1

Argòn (Ar) 0.93

Otros 0.14

Nitrógeno (N2)Oxígeno (O2)Dióxido de carbono (CO2)Vapor de agua (H2O)Metano CH4Ozono (O3)Argòn (Ar)Otros

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  Condición atmosférica en la cual la concentración

de los contaminantes siendo alta puede producir efectos medibles en el ser humano, vegetales, animales y bienes materiales

 Presencia o acción de contaminantes que puede provocar daños en la salud humana, o afectar en forma desfavorable a la vida animal o vegetal y a los bienes materiales del sector

 Cualquier solido, líquido o gas que este presente en el aire en una concentración que cause algún efecto negativo.

CONTAMINACION

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Son todas las sustancias extrañas que contiene como consecuencia de la acción humana

 La principal fuente de emisión de estos contaminantes son los automóviles, las calefacciones domésticas y las industrias.

Sus efectos pueden volverse globales como en los casos de lluvias ácidas, agujero en la capa de ozono e Incremento del efecto invernadero

CONTAMINANTES ATMOSFÈRICOS

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Gases responsables del sobrecalentamiento global

CO2 CH4 N2O CFCs0

5,000

10,000

15,000

20,000

25,000

EMISION ANUAL DE ORIGEN HUMANO (millones de tone-

ladas)EMISION ANUAL DE ORIGEN HUMANO (millones de tone-ladas)

GAS FUENTES EMISION ANUAL DE ORIGEN HUMANO (millones de toneladas)

CO2 Quema de combustibles fósiles, deforestación 24.000

CH4 Campos de arroz, ganado 550

N2O Fertilizantes nitrogenados, deforestación 25

CFCs Refrigerantes , aerosoles, espumas 1

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CONCENTRACIÒN EN LA ATMÒSFERA DE GASES DE SOBRECALENTAMIENTO GLOBAL

GAS CONCENTRACIÒN (partes por billón)

  Hace 100 años Actual Proyección año 2030

CO2 290.000 350.000 400.000 a 550.000

CH4 900 1.700 2.200 a 2.500

N2O 285 310 330 a 350

CFCs 0 3 2.4 a 6

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Países con mayores emisiones de gases de Calentamiento Global

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Se han establecido 6 contaminantes de referencia 5 primarios y 1 secundario.

Los contaminantes primarios son aquellos que se emiten directamente desde una fuente identificable, estos son.

Material particulado menor a 10 um en diámetro (PM-10) Dióxido de nitrógeno (SO2) Monóxido de carbono (CO) Plomo (Pb) Otra clase de contaminates primarios aunque no

considerado como de referencia son los “VOCs” compuestos orgánicos volátiles ejemplo propileno hidrocarburos, cetonas

PRINCIPALES CONTAMINANTES ATMOSFÈRICOS, SUS CAUSAS Y FUENTES

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En grandes emisiones es importante en las reacciones para formar O3

 Los contaminates secundarios son aquellos formados en la atmósfera por medio de reacciones químicas entre los contaminantes primarios:

Ozono O3: Es un oxidante fotoquímico  El ozono ubicado en la estratosfera es bueno (capa

de ozono), nos protege de la radiación solar.  El ozono a nivel del suelo (troposférico afecta

seriamente tanto a los seres humanos como a los bienes materiales.

Contaminates Secundarios

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Principales fuentes de emisión de los gases contaminantesPrincipales

contaminantes emitidos desde fuentes industriales

Principales contaminantes emitidos desde fuentes móviles a gasolina

Principales contaminantes emitidos desde fuentes móviles a Diesel

* Óxidos de nitrógeno

* Óxidos de azufre

* Partículas* Gases Propios

del proceso

* Monóxido de Carbono

* Óxidos de Nitrógeno

* Hidrocarburos no quemados

* Óxidos de Nitrógeno

* Óxidos de azufre

* Partículas 

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PARTICULAS O MATERIAL PARTICULADO Causa principales: manejo de material y

procesos de combustión Fuentes Principales: plantas de poder,

procesamiento de minerales y emisiones de vehículos

La partícula puede ser intrínsecamente tóxica debido a sus características físicas y/o químicas

La partícula puede actuar como portador de una sustancia tóxica absorbida

Principales fuentes de emisión de los gases contaminantes

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El monóxido de carbono es un gas incoloro, inodoro e inflamable que se forma durante la combustión incompleta del carbón. Es muy estable y tiene un tiempo de existencia de 2 a 4 meses en la atmósfera. Generalmente el monóxido de carbono (CO) es oxidado a dióxido de carbono (CO2). El monóxido de carbono tiene su origen principal en las combustiones incompletas de los carburantes también es el contaminante más abundante y de mayor distribución en la capa inferior de la atmósfera

MONÓXIDO DE CARBONO

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Es un gas incoloro, inodoro y 1.5 veces más denso que el aire. Es un componente natural de la atmósfera. En los procesos de producción de energía como la calefacción y el transporte, se libera este compuesto y las elevadas concentraciones pueden llegar a ser muy contaminantes.

DIOXIDO DE CARBONO

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Son causados por reacciones químicas que involucran VOCs y NOx en presencia de luz solar

El Ozono O3 y el peroxiacetilo nitrato (PAN) y el peroxibenzoil nitrato (PBN) son considerados oxidantes fotoquímicos.

Son emitidos por vehículos y en procesos industriales ejemplo, petroquímica, solventes, etc.

OXIDANTES FOTOQUÍMICOS

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NOx, son formados en la combustión de un combustible, ya sea por la oxidación del N2 atmosférico a elevadas temperaturas o por la oxidación del N2 presente en el combustible.

El óxido nítrico (NO) y el dióxido de nitrógeno (NO2) son los principales contaminantes aunque no causan un daño directo a los materiales son los causantes de la lluvia ácida.

La emisión natural es casi 15 veces mayor que la realizada por el ser humano. El óxido nítrico es relativamente inofensivo pero el dióxido de nitrógeno puede causar daños a la salud.

OXIDOS DE NITROGENO