CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

Densidad del aire: 1.29 g/l

1 mol de un gas ideal en condiciones standard de P y T ocupa 22.4 litros

Un gas ideal obedece a la ley: PV = nRT

n = número de moles

R = constante de gas = 8.314 J/K.mol = 0.082 atm.l/mol.K

Contaminantes primarios:

SO2 y SOx

CO

NOx

Metales

Partículas

Hidrocarburos

Aerosoles

Contaminantes secundarios:

Formados en la atmósfera por reacciones fotoquímicas de los primarios

O3

Oxidantes fotoquímicos

Hidrocarburos oxidados

Lluvia ácida

Unidades de concentración:

• ppm (v/v)

• ppb (v/v)

• mg/m3

• mg/Nm3 (seco) (STP)

En NO STP 1 mol ocupa:

22.4 x T x 101 KPa

273K Pa

• Óxidos de azufre:

S + O2 SO2

2SO2 + O2 2SO3

SO3 + H2O H2SO4

• Monóxido de carbono:

– Combustión incompleta (70% de fuentes móviles)

2C + O2 2CO (rápida)2CO + O2 2CO2 (lenta)

– Disociación de CO2 a altas temperaturas (> 1700ºC)

CO2 CO + O

– Reacciones a altas temperaturas entre CO2 y carbono

CO2 + C 2CO

– CO natural 25 veces mayor que fuentes antropogénicas. Oxidación de metano en la troposfera.

• Óxidos de nitrógeno:– Combustión a altas temperaturas (> 1200ºC)

N2 + O2 2NO

2NO + O2 2NO2

• Proceso fotolítico de formación de oxidantes fotoquímicos:

NO2 + fotón NO + O*

O* + O2 O3

O3 + NO NO2 + O2

• Interacción de HCs:

Se descompensa el ciclo. Crecimiento de O3.

HC + NOx + luz solar smog fotoquímico (O3 + otros)

O3 + NO2 NO3 + O2

NO3 + NO2 N2O5

N2O5 + H2O 2HNO3

Ó

2NO2 + H2O HNO3 + HNO2

• Materia particulada PM10:

Partículas finas: < 2.5 o 10 µm (PM10)

Partículas gruesas: > 2.5 o 10 µm

- Concentraciones anuales:

Lugar Negro de humo Partículas susp.

(µg/m3) por gravim. (µg/m3)

Rural 0 – 100 0 - 50

Urbano 10 – 40 50 - 150

Máximo 100 – 150 200 - 400

• VOCs:

Contaminantes orgánicos: 50% hidrocarburos (procedentes del petróleo) y 50% otros.

El hidrocarburo más abundante es el metano (1 a 6 ppm) (no reactivo).

Los VOCs más reactivos: óxido de etileno, formaldeido, fenol, benceno, tetracloruro de carbono, CFCs, PCBs. (Supuestos cancerígenos).

Reaccionan con NOx produciendo smog fotoquímico.

Procedencia de VOCs: naturaleza, distribución de gas, vertederos, minas de combustibles fósiles, evaporación de disolventes, vehículos (27%).

No existen standards para VOCs en la calidad del aire. No se conocen límites seguros.

HIDROCARBUROS

• O3:

Niveles de fondo en troposfera limpia: 20 a 80 ppb

Áreas urbanas contaminadas: hasta 500 ppb

• Plomo:- Punto de fusión: 327ºC. Punto de ebullición: 1740ºC.

- Compuestos orgánicos de plomo (tetraetilplomo) son aditivos de combustibles.

- Menos volátiles que la mayoría de los compuestos de petróleo. Se concentran.

- También aparece en fundidores de plomo, incineración de residuos.

- Niveles de fondo: 5 . 10-5 µg/m3. Zonas contaminadas: 0.5 a 3 µg/m3. Valor límite: 2 µg/m3.

- En el ambiente en forma de partículas < 3 µm.

- Se acumula en el sistema respiratorio y en la sangre. Peligro por encima de 0.2 µg/ml.

• Lluvia ácida:

- pH agua lluvia limpia: 5.7

- pH lluvia ácida: hasta 4

- Efectos negativos en bosques, vida acuática y construcción de piedra.

- Es transnacional

- No mejora de emisiones de NOx y SOx desde 1985.

EFECTO INVERNADERO

El nivel de CO2 ha aumentado desde 315 ppm en 1960 a 350 ppm en 1990. Además de las combustiones, también afecta la tala de bosques.

• Moléculas que contienen cloro, fluor y carbono.

• Absorben radiación en el rango de 7 a 12 µm.• Tienen largos tiempos de residencia y son inertes, pero • Se libera cloro por fotólisis y asciende dañando la capa

de ozono.• Proceden de: aerosoles, espuma de plásticos,

refrigerantes y disolventes.• Se ha reducido drásticamente su producción, pero

• Debido al alto TR se esperan incrementos de 0.4 ppbs en 1986 a 1.0 ppbs en 2010.

CFCs

I: 0.1 mg/m3

> 0.5 g/h

II: 1 mg/m3

> 5 g/h

III: 5 mg/m3

25 g/h