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Eduardo Gómez

Efectos a largo plazo

Los principales efectos a largo plazo de la contaminación

atmosférica son:

1. Alteración del ozono estratosférico

2. Alteración del efecto invernadero natural

1Efectos de la contaminación atmosférica

Eduardo Gómez

Destrucción de la capa de ozono

La capa de ozono se encuentra en la estratosfera, aproximadamente de

15 a 50 Km. sobre la superficie del planeta.

El ozono es un compuesto inestable de tres átomos de oxígeno, el

cual actúa como un potente filtro solar evitando el paso de una

pequeña parte de la radiación ultravioleta (UV) llamada B que se

extiende desde los 280 hasta los 320 manómetros (nm)

El ozono es un gas tan escaso que, si en un momento lo separásemos

del resto del aire y que lo atrajésemos al ras de tierra, tendría solamente

3mm de espesor.


Eduardo Gómez 3Efectos de la contaminación atmosférica

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Los principales agentes de destrucción del ozono estratosférico, son

mayormente el cloro y el bromo libres, que reaccionan negativamente con ese

gas

Las concentraciones de cloro y bromo naturalmente presentes en la

atmósfera, son escasas especialmente en la estratosfera y por consiguiente,

pobres en la generación del agujero de ozono, en cuanto a su extensión y los

valores recientemente observados.

El cloro, en las proporciones existentes,

debe su presencia en la atmósfera a causas

antropogénicas, especialmente desde la

aparición de los clorofluocarbonos (CFC)

sintetizados por el hombre para diversas

aplicaciones industriales.


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La forma por la cual se destruye el ozono es bastante sencilla. La radiación

UV arranca el cloro de una molécula de clorofluorocarbono (CFC). Este átomo de

cloro, al combinarse con una molécula de ozono la destruye, para luego

combinarse con otras moléculas de ozono y eliminarlas.

El proceso es muy dañino, ya que en promedio un átomo de cloro es capaz de

destruir hasta 100.000 moléculas de ozono. Este proceso se detiene finalmente

cuando este átomo de cloro se mezcla con algún compuesto químico que lo

neutraliza.


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Los CFC son una familia de gases que se emplean en múltiples aplicaciones,

siendo las principales la industria de la refrigeración y de propelentes de aerosoles.

Están también presentes en aislantes térmicos.

Los CFC poseen una capacidad de supervivencia en la atmósfera, de 50 a 100

años. Con el correr de los años alcanzan la estratosfera donde son disociados por la

radiación ultravioleta, liberando el cloro de su composición y dando comienzo al

proceso de destrucción del ozono.


Hoy se ha demostrado que la aparición del

agujero de ozono, a comienzos de la primavera

austral, sobre la Antártida está relacionado con la

fotoquímica de los Clorofluorocarbonos(CFCs),

componentes químicos presentes en diversos

productos comerciales como el freón, aerosoles,

pinturas, etc.

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Otros compuestos de cloro y bromo, como el tetracloruro de carbono, el metil

cloroformo y el bromuro de metilo, también son dañinos para la capa de ozono.

El tetracloruro de carbono, que también se usa para combatir incendios, y para

los pesticidas, la limpieza en seco y los fumigantes para cereales, es algo más

destructivo que el más dañino de los CFC.

El metilcloroformo muy usado para la limpieza de metales, no es tan perjudicial,

pero igualmente representa una amenaza, ya que su uso se duplica cada diez

años.

Otros compuestos

Efectos de la contaminación atmosférica 7

Eduardo Gómez Efectos de la contaminación atmosférica 8

Los óxidos nitrosos, liberados por los fertilizantes nitrogenados y por la quema de

combustibles fósiles, destruyen el ozono y tienen larga vida, pero sólo llegan a la

estratosfera en proporciones muy pequeñas. Además, algunas de las sustancias

desarrolladas para servir de sustitutos provisionales a los CFC, los HCFC

(hidroclorofluorocarbonos) y los HBFC (hidrobromofluorocarbonos) también están

destruyendo la capa de ozono, pero mucho menos que los CFC.

El bromuro de metilo se utiliza como

un fumigante de múltiples aplicaciones

y se usa en algunos procesos

químicos y en la síntesis orgánica. A

diferencia de los CFC y halones, el

bromuro de metilo también ocurre en

la naturaleza y se cree que alrededor

del 50% del bromuro de metilo

encontrado en la atmósfera es emitido

por fuentes naturales. Pero todavía no

se han calculado exactamente los

efectos de las fuentes naturales y

antropogénicas.

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El agujero de ozono antárticoDesde hace unos años los niveles de ozono sobre la Antártida han descendido a

niveles más bajos que lo normal entre agosto y finales de noviembre.


Se habla de agujero

cuando hay menos de

220 DU de ozono entre

la superficie y el espacio.

La palabra agujero

induce a confusión, y no

es un nombre adecuado,

porque en realidad lo que

se produce es un

adelgazamiento en la

capa de ozono, sin que

llegue a producirse una

falta total del mismo.


En la Antártida está comprobado

que cada primavera antártica se

produce una gran destrucción de

ozono, de un 50% o más del

que existe en la zona,

formándose un agujero.

Los niveles normales de ozono

en esta zona son de 300 DU y

suele descender hasta las 150

DU, habiendo llegado, en los

momentos más extremos de

destrucción de ozono, a

disminuir hasta las 100 DU.

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Medidas internacionales frente al agujero de ozono

Años setenta.

Cuando en la década de los setenta se fue conociendo la destrucción del ozono estratosférico se fueron proponiendo diversas medidas. En esos años, las lógicas controversias científicas y el choque de importantes intereses económicos, hicieron que avanzara despacio la implantación de medidas correctoras.

En varios países se prohibió el uso de los CFCs como propelentes en los aerosoles, pero como, a la vez, se fueron descubriendo nuevos usos para los CFCs y productos similares, la producción y emisión a la atmósfera de productos destructores de la capa de ozono crecía rápidamente.


De 1980 a 1985 Conforme aumentaban los conocimientos científicos sobre este problema y se veía que la producción de substancias dañinas seguía aumentando, la preocupación sobre los efectos nocivos que esta situación podía provocar fue creciendo y llevó a la constitución de la Convención de Viena en 1985. De esta manera se iniciaba un intenso trabajo internacional que culminó en la firma del Protocolo de Montreal

Protocolo de Montreal (1987) El primer Protocolo de Montreal se planteaba la reducción a la mitad de los CFCspara el año 1998. Después de la firma de este primer protocolo (160 países) nuevas mediciones mostraron que en daño en la capa de ozono era mayor que el previsto, y en 1992 , en la Cumbre de Río, la comunidad internacional firmante del Protocolo decidió acabar definitivamente con la fabricación de halones en 1994 y con la de CFCs en 1996, en los países desarrollados.

XI Cumbre del Protocolo de Montreal, Pekín, 1999. Nuevas recomendaciones respecto a otros compuestos relacionados y búsqueda de sustitutos.

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Incremento del efecto invernadero

A la superficie de nuestro planeta llega una pequeña parte de la radiación solar.

Esta radiación es absorbida por la tierra salvo una pequeña parte que es reflejada,

acumulándose en forma de calor, y por la noche es devuelta al espacio.

Sin embargo, hay una diferencia muy importante entre esta radiación y la que

provenía del sol: la radiación que emite la superficie terrestre pertenece en su

mayor parte a la zona del infrarrojo, es decir, es una radiación eminentemente

térmica. Sólo una pequeña parte de la misma es capaz de atravesar la troposfera

pues la mayor parte es absorbida por los componentes naturales del aire que

hemos señalado, quedando retenidas entre la tropopausa y la superficie de la

tierra, lo que provoca un calentamiento de esta zona de la atmósfera.

Efecto invernadero natural

CO2

Fuentes

Naturales

Respiración de seres vivos

Incendios forestales

Erupciones volcánicas

Antrópicos

Quema de combustibles fósiles

Incineración de residuos

Deforestación

Sumideros

Absorción oceánica

Fotosíntesis


El principal gas de causa este fenómeno es el CO2

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Otros gases de efecto invernadero


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• Evolución de los principales gases de efecto invernadero en los últimos 1000 años

Eduardo Gómez

METANO (CH4)

o La principal fuente natural de producción de CH4 son los pantanos.

o El CH4 se produce también en la descomposición anaeróbica de la basura en los rellenos sanitarios; en el cultivo de arroz, en la descomposición de restos animales; en la producción y distribución de gas y combustibles; y en la combustión incompleta de combustibles fósiles.

o Se estima que su concentración aumentó entre 700 ppb en el periodo 1000 - 1750 y 1750 ppb en el año 2000, con un aumento porcentual del 151% (incertidumbre de +/- 25%)

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DIOXIDO DE NITROGENO (NO2)


o El aumento del NO2 en la atmósfera se deriva parcialmente del uso

creciente de fertilizantes nitrogenados.

o El NO2 también aparece como sub-producto de la quema de combustibles

fósiles y biomasa, y asociado a diversas actividades industriales

(producción de nylon, producción de ácido nítrico y emisiones vehiculares).

o Un 60% de la emisión de origen antropogénico se concentra en el

Hemisferio Norte.

o Se estima que la concentración de NO2 atmosférico creció entre 270 ppb

en el periodo 1000 - 1750, a 316 ppb en el año 2000 (un 17 +/-5% de

aumento)

Eduardo Gómez

OZONO TROPOSFERICO Y ESTRATOSFERICO (O3)

o El ozono troposférico se genera en procesos naturales y en reacciones

fotoquímicas que involucran gases derivados de la actividad humana.

o Su incremento se estima en un 35% entre el año 1750 y el 2000, aunque

con una incertidumbre de +/- 15%.

o El ozono estratosférico es de origen natural y tiene su máxima

concentración entre 20 y 25 km de altura sobre el nivel del mar. En ese nivel

cumple un importante rol al absorber gran parte de la componente

ultravioleta de la radiación solar.

o Se ha determinado que compuestos gaseosos artificiales que contienen

cloro o bromo han contribuido a disminuir la concentración del ozono en esta

capa, particularmente alrededor del Polo Sur durante la primavera del

Hemisferio Sur.

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HALOCARBONOS


o Los halocarbonos son compuestos gaseosos que contienen carbono y

algunos de los siguientes elementos: cloro, bromo o fluor.

o Estos gases, que fueron creados para aplicaciones industriales

específicas, han experimentado un significativo aumento de su

concentración en la atmósfera durante los últimos 50 años.

o Una vez liberados, algunos de ellos son muy activos como agentes

intensificadores del efecto invernadero planetario.

o Como resultado de la larga vida media de la mayoría de ellos, las

emisiones que se han producido en los últimos 20 o 30 años

continuarán teniendo un impacto por mucho tiempo.

•

Eduardo Gómez

Cambio climático


Se llama cambio climático a la modificación del clima con respecto alhistorial climático a una escala global o regional. Tales cambios se producena muy diversas escalas de tiempo y sobre todos los parámetros climáticos:temperatura, precipitaciones nubosidad, etcétera. Son debidos a causasnaturales y, en los últimos siglos se sospecha que también a la acción de lahumanidad.

El término suele usarse, de forma poco apropiada, para hacer referencia tansolo a los cambios climáticos que suceden en el presente, utilizándolo comosinónimo de calentamiento global.

Eduardo Gómez

Efectos cambio climático

TemperaturaEl aumento proyectado en la temperatura media del planeta, a nivel de superficie entre 1990 y el 2100, oscila entre + 1.4°C en el escenario más optimista, y + 5.8°C en el más pesimista. Esta tasa de aumento es entre 2 y 10 veces el observado durante el siglo XX, y de acuerdo a estudios paleoclimáticos es muy probable que no tenga precedente por lo menos en los últimos 10.000 años.

PrecipitacionesComo resultado de un ciclo hidrológico más activo, se espera que los promedios globales anuales de precipitación y evaporación aumenten. Por otra parte, el ambiente más cálido permitirá una mayor concentración de vapor de agua en la atmósfera, a nivel global.

ASPECTOS GLOBALES


Nivel del mar

Como resultado de la expansión térmica de los océanos y de pérdida de masa de los campos de hielos y glaciares se proyecta hasta el año 2100 un aumento del nivel medio del mar entre + 8cm y + 88 cm. De todos modos, existe una considerable incertidumbre acerca de la magnitud de este cambio.

Enlace para la simulación de la subida del nivel del mar: http://flood.firetree.net/?ll=36.9850,-5.9106&z=8&t=2

Glaciares y campos de hielo

Es muy probable que los glaciares alejados de los Polos continúen retrocediendo durante el siglo XXI. Asimismo, debido al calentamiento proyectado, existe una alta probabilidad que las áreas cubiertas de nieve o permafrost, así como las los hielos marinos disminuyan en extensión.

http://flood.firetree.net/?ll=36.9850,-5.9106&z=8&t=2





Es muy probable que la mayoría de las áreas continentales experimenten una tasa de calentamiento superior a la que se proyecta a nivel global.

Este efecto será particularmente importante en la zonas continentales de latitudes medias y altas del Hemisferio Norte (Norteamérica y Asia) donde los modelos sugieren que el calentamiento puede exceder en un 40% la tasa media global.

Los cambios regionales de precipitación, tanto por aumento o disminución, se estiman que serán entre un 5% y un 20%.

Específicamente la precipitación debería aumentar en las latitudes altas de ambos hemisferios, tanto en verano como en invierno. También se proyectan aumentos invernales en latitudes medias del Hemisferio Norte, así como sobre Africa tropical y la Antártica, y de verano en las regiones austral y oriental de Asia. Por otra parte, la precipitación invernal debería disminuir en Australia, Centroamérica, y en el sur de Africa.

ASPECTOS REGIONALES

Eduardo Gómez

Como todo fenómeno geográfico las consecuencias del cambio climático depende de la

escala, en este caso de la escala temporal, ya que hablamos de un cambio climático

global.

¿Qué consecuencias tiene el cambio climático para el planeta?

Es evidente que ninguna. El planeta existirá incluso sin atmósfera. Para él el

cambio climático es irrelevante.

¿Qué consecuencias tiene el cambio climático para la vida?

Es evidente que ninguna. La vida comenzó con otra atmósfera en la Tierra, ha

sobre vivido a todos los cambios de clima que en la Tierra han sido, adaptándose

sin problemas.


¿Qué consecuencias tiene el cambio climático para el ecosistema mundial

actual?

Aquí empezamos a encontrar interacciones de importancia entre el clima y

las especies naturales. Si al final el cambio de clima no se produce la

distribución de las especies no variará, pero se tenderán a fortalecer las

especies secundarias de cada biocenosis que estén más adaptadas a las

condiciones extremas. Si el cambio de clima se produce esto significará

una rápida redistribución de las especies naturales, comenzando por las

más oportunistas y las más amoldables. Habrá un importante estrés

climático, pero al final se habrá de alcanzar un nuevo sistema de equilibrio

en el que quizá desaparezcan ciertas especies, pero en el que se

favorecerán otras.


¿Qué consecuencias tiene el cambio climático para el ser humano?

La capacidad de adaptación del ser humano al medio está sobradamente demostrada. Incluso ha conseguido sobrevivir, hasta cierto punto, independientemente del clima. Sin lugar a dudas el ser humano se adaptaría a las nuevas condiciones del clima y sobreviviría, como ya lo hizo la especie al «atravesar» la última glaciación.

¿Qué consecuencias tiene el cambio climático para nuestra civilización?

Si cierto es que no hay duda de que el ser humano sobrevivirá a un cambio de clima también es cierto que esto implicaría una nueva relación con el medio, con lo cual las claves de nuestra civilización deberán de cambiar. Sospechamos, con cierta seguridad, que ha habido en la historia civilizaciones que han desaparecido, o cambiado tan radicalmente que no son reconocibles, debido a los cambios climáticos que a lo largo de la historia ha habido. No será de extrañar que la civilización occidental sufra cambios similares, por ejemplo buscando formas de aprovechamiento de la energía más eficaces.


¿Qué consecuencias tiene el cambio climático para el sistema económico actual?

En este sentido los cambios en el clima, aunque sean pequeños, han de ser catastróficos.

Debemos tener en cuenta que nuestra economía depende mucho de las previsiones de futuro. Se invierte en función de los beneficios que se confía tener. Si las previsiones no se cumplen tenemos una crisis económica, que puede afectar a una sola empresa o a toda la economía.

Estas previsiones se hacen confiando en que las características externas a la empresa se mantienen: políticas, legales, geográficas y etc. Si alguna de estas características falla, el proyecto suele fracasar. Entre estas características se encuentra el clima; que debe de ser regular; lo más cercano a los valores medios históricos que se han venido recogiendo.


Así, un empresario agrícola siembra un determinado cultivo porque confía en que la tierra es buena, tiene los medios de cultivo y el clima, normalmente, es favorable. Si ese año hay una sequía la inversión se pierde. Y fíjense que he dicho la inversión y no la cosecha, ya que debido a un mercado mundial y diversificado una mala cosecha en un punto no implica subalimentación en nuestro mundo moderno

En realidad no sólo las pérdidas de inversiones se han de producir en la agricultura. He puesto este ejemplo porque es el más obvio y porque los márgenes de los cultivos suelen ser muy estrechos; pero también puede haber pérdidas en la inversión en el turismo, si el cambio del clima hace que la región deje de ser un destino favorable, en las redes de comunicaciones, si se ven afectadas por los valores extremos del tiempo, o en la industria, si por un cambio climático pierden los recursos del factor tierra.

Lo peor podría ser, de seguir subiendo rápidamente el nivel del mar, que las ciudades costeras, con toda la inversión que hay allí acumulada, quedasen inundadas. Así pues, donde más radicalmente incidirían los cambios en el clima serían en nuestro sistema económico capitalista.


Esta reflexión tiene un corolario.

Contrariamente a lo que sucede, que los más

conservacionistas son los ecologistas, estos deberían

estar poco preocupados por el futuro de la vida en el

planeta (al margen de que por motivos sentimentales

quiera ver un bosque concreto en una determinada

ubicación). Quienes deberían ser más conservacionistas

habrían de ser los grandes empresarios, pues son sus

inversiones las que están en riesgo inminente.

Eduardo Gómez

Medidas contra el cambio climático


1. Eliminación de CFC, controlar emisiones de origen agrícola,

ganadero y frenar la deforestación.

2. Cumplimiento de los acuerdos del protocolo de Kyoto

3. Reducir emisiones de CO2 potenciando las energías renovables y el

ahorro energético

4. Trabajos de forestación (plantar árboles “de novo”), reforestación y

agroforestación (integración de los árboles en los cultivos).

Eduardo Gómez

Control de la emisión de contaminantes

Se establece en función de unos niveles máximos admisibles de

emisiones procedentes de actividades industriales y vehículos en

relación a NOx, CO, plomo, cloro molecular, ácido clorhídrico,

sulfuro de hidrógeno y partículas sedimentables.

La calidad del aire

Eduardo Gómez

Vigilancia de la calidad del aire


Conjunto de sistemas y procedimientos utilizados para evaluar la presencia de agentes contaminantes en la atmósfera, así como la evolución de sus concentraciones en el tiempo y en el espacio, con el fin de prevenir y reducir los efectos que pueden causar sobre la salud y el medioambiente.

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Red de vigilancia


Conjunto de estaciones

de medida de los

contaminantes del aire,

tanto manuales como

automáticos. Hay redes

locales, comunitarias

(EMEP, CAMP) y

mundiales (BAPMON).

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Métodos de análisis


1. Físicos (color, absorción de luz de distinta longitud de onda) y químicos (reacciones de coloración y combinación con reactivos gaseosos que producen fluorescencia)

2. Indicadores biológicos. Basados en la sensibilidad de distintos seres vivos a ciertos contaminantes atmosféricos como fluoruro de hidrógeno, dióxido de azufre, oxidantes fotoquímicos, metales pesados e isótopos radiactivos. Se emplean los líquenes.

3. Empleo de sensores Lídar. Interacción del pulso láser del sensor con los contaminantes atmosféricos, con posibilidad de construir un mapa tridimensional de la contaminación y deducir los focos de emisión.

Tipo de contaminante Medida

SO2 Absorción de

fluorescencia UV

CO Absorción por

infrarrojo

Partículas Atenuación de la

radiación beta

Ozono Absorción en el UV

Hidrocarburos Ionización en llama

NOx Quimioluminiscencia


Medidas preventivas

• Planificación de usos del suelo• Evaluaciones de impacto ambiental• Empleo de tecnologías de baja o nula emisión de residuos• Programas I+D• Mejora de la calidad y el tipo de combustibles o carburantes• Medidas sociales de información• Medidas legislativas. La UE marca la Directiva Marco de calidad

del aire

Medidas de prevención y corrección


Medidas correctoras

• Concentración y retención de partículas con equipos adecuados (separadores de gravedad, filtros de tejido, precipitadores electrostáticos, adsorbentes húmedos.

• Sistemas de depuración de gases (con líquidos disolventes, sólidos de retención, procesos de combustión y procesos de reducción catalítica)

• Expulsión de los contaminantes por medio de chimeneas adecuadas.

Medidas de prevención y corrección

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