Contaminacion de Aire. Tecnicatura 2014

la prehistoria, cuando se detectaron en la cuevas donde habitaban los primeros hombres altos grados de hollín ..... Australia, Nueva Zelanda y el sur de África.
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FACULTAD DE AGRONOMÍA Y ZOOTECNIA

Tema

Contaminación Ambiental Vector Aire Lic. María Ines Canelada Lozzia Ing. Agr. Silvia Constanza Guillén Introducción

La contaminación es la alteración nociva del estado natural de un medio como consecuencia de la introducción de un agente ajeno, causando inestabilidad, desorden daño o malestar en un ecosistema, en el medio físico o en un ser vivo. El contaminante puede ser una sustancia química, energía (sonido, calor o luz) o incluso genes. A veces el contaminante es una sustancia extraña, una forma de energía, o una sustancia natural. El origen de la contaminación es mucho más antiguo de lo que se supone y se remonta a la prehistoria, cuando se detectaron en la cuevas donde habitaban los primeros hombres altos grados de hollín producidos por una mala ventilación y combustión generadas en las hogueras. También se han detectado concentraciones altas de metales provenientes de civilizaciones posteriores que se dedicaban a la forja del metal. El punto de inflexión con respecto a la contaminación, sucede como consecuencia de la Revolución Industrial que comenzó a finales del siglo XIX y se acrecentó a partir del siglo XX. Esta etapa de producción industrial comienza a manifestar un marcado aumento en la contaminación debido a la utilización descontrolada de los combustibles fósiles como el carbón. Dentro de la inmensa cantidad se acciones causantes de contaminación podemos nombrar: • Pastoreo con excesiva carga de ganado • Extracción desmedida de acuíferos subterráneos y superficiales. • Recolección indiscriminada de especies aromáticas, culinarias y medicinales de terrenos naturales. • Extracción indiscriminada de madera. • Pesca y caza especies protegidas. • Cultivos intensificados no sustentables

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• Modificación de la morfología del suelo • Uso irracional de plaguicidas • Quema de combustibles fósiles • Contaminantes emanados de las diferentes industrias sin tratamiento previo. El principio básico de la política actual de protección del medio ambiente es el de prevención. Este principio de la actuación medioambiental se basa en controlar la calidad del aire minimizando las emisiones a la atmósfera de sustancias contaminantes. También se conoce como la estrategia de reducción en origen. Se trata de abandonar la actitud tradicional de reaccionar ante los problemas de la contaminación y sustituirla por la de prevenir estos problemas y evitando que se produzcan. Las ventajas de este enfoque son bastante evidentes y generan un ahorro de recursos y evitan daños que de no prevenirlos pueden resultar irreversibles. La adopción de medidas preventivas y la racionalización del uso de los recursos pueden hacer realidad esta aspiración de la sociedad humana. Las medidas de prevención de la contaminación atmosférica se basan fundamentalmente en -Un conocimiento científico y técnico correcto y exhaustivo de la problemática de la contaminación atmosférica desde todos los puntos de vista: sustancias contaminantes, focos emisores, procesos y técnicas industriales y efectos de los contaminantes. -Un análisis correcto de las variables económicas que permita un desarrollo adecuado de los factores implicados en los procesos de contaminación atmosférica: industrias, zonas urbanas, etc. -Un conocimiento meteorológico exhaustivo, en especial de la capa fronteriza, entre 0 y 100 metros aproximadamente. -Sensibilización ciudadana y educación ambiental dirigida a todos los estamentos sociales: escolares, adultos, técnicos, administradores, empresarios, etc. -Una legislación adecuada que regule la problemática ambiental. -Una estructura administrativa que coordine todos los aspectos implicados en la gestión del medio ambiente. Como acciones preventivas de la contaminación atmosférica, se pueden destacar los mapas de vulnerabilidad y capacidad del territorio, la planificación urbanística, los estudios de evaluación de impacto ambiental, las medidas preventivas urbanas y el ahorro energético. También son importantes los sistemas de vigilancia y las medidas derivadas de los principios básicos, como son los estudios económicos y unas estructuras jurídicas y administrativas adecuadas. La vigilancia de la contaminación atmosférica se lleva a cabo mediante las redes de vigilancia y previsión de la contaminación atmosférica. La red es un conjunto de aparatos 2

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de medida de los diferentes contaminantes que proporcionan los datos de los niveles de emisión comunicados con unos centros de análisis y coordinación. La comunicación de la red automática se realiza vía radio o teléfono y la gestión de los datos está totalmente informatizada. Esta red se extiende según las necesidades que se manifiesten en los diferentes puntos o zonas que se encuentren sometidos a algún problema relacionado con la contaminación atmosférica, ya sea de origen industrial, doméstico o proceda del tránsito rodado. Como su nombre indica, el objetivo principal de esta red es vigilar la contaminación atmosférica y mediante los resultados de las medidas que se obtienen, realizar las actuaciones necesarias para solucionar los problemas originados por la contaminación. Para alcanzar unos niveles de calidad del aire conformes con las exigencias de la calidad de vida de los ciudadanos, no es suficiente la actuación de los poderes públicos. Los productores, usuarios y consumidores deben adoptar unas pautas de comportamiento lo más ajustadas posibles a los requerimientos que reclama la protección de un recurso natural tan básico como es el aire. Cuando las medidas preventivas no se pueden llevar a cabo o su aplicación no es posible desde el punto de vista económico se recurre, para limitar la descarga de contaminantes a la atmósfera, a acciones correctivas que pueden ser de dos tipos: 1-Concentrar y retener los contaminantes con equipos adecuados de depuración que producen residuos sólidos o líquidos que contaminarán los suelos y el agua si no se planifica un tratamiento adecuado de estos residuos y, además, con el inconveniente de que estos equipos depuradores consumen recursos naturales y energía. 2-Expulsar los contaminantes por medio de chimeneas suficientemente altas para que la dilución evite concentraciones elevadas a nivel del suelo. Este procedimiento, si bien atenúa los problemas de contaminación desde el punto de vista local, puede producir problemas en lugares alejados de las fuentes de emisión trasladando la contaminación hacia otras regiones. Para conseguir grados de protección ambiental adecuados a costos razonables,el sistema de depuración deberá ser, por lo general, una combinación de tales medidas. En cualquier caso, es necesario, tener en cuenta a la hora de abordar el problema de control de contaminantes dos aspectos principales: los condicionamientos ambientales y las consideraciones económicas. La contaminación del aire se produce por sustancias que al estar presentes en la atmósfera afectan de manera adversa la salud de humanos, animales, planta o vida microbiana. Según la Normativa de la Provincia de Tucumán, define la contaminación del aire como: La presencia en la atmósfera de cualquier agente químico, físico o biológico o de la combinación de los mismos , generados por la actividad humana , en concentraciones y tiempos que pueden resultar nocivos para la salud o perjudicial para vida animal o 3

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vegetal, que afecten los bienes materiales del hombre o de la comunidad que impidan el uso y goce de las propiedades y lugares de recreación o interfieran en su bienestar. La atmósfera terrestre es una mezcla de gases que denominamos aire, muestra además de los diversos gases partículas sólidas de diferentes tamaño que conforman el polvo atmosférico el que puede deberse a fuentes naturales o por las actividades humanas. Está variabilidad define capas las cuales presentan características y composiciones diferentes, entre uno y otro estrato hay una zona de transición . Tropósfera: que es la zona atmosférica más importante por que en ella se desarrolla la vida y se producen los principales fenómenos meteorológicos (tormentas, vientos, etc) debido a que allí se concentra el vapor de agua del aire y ocurren los cambios más bruscos de temperatura. A continuación de la troposfera se encuentra la tropopausa que es una zona de transición y comienza la Estratosfera cuyo principal componente es el ozono, y allí no se observan cambios meteorológicos. Luego de la Estratosfera se encuentra la estratopausa y a continuación la Mesófera que también es llamada Ozonósfera, ya que allí ocurren muchas reacciones químicas complejas entre ellas la producción y destrucción del ozono. Luego encontramos la Termósfera o ionosfera y por último la capa más alejada de la superficie terrestre que es la Exósfera. Dentro de los Estándares para determinar contaminación se consideraran: -Estándares primarios: determinación de concentraciones atmosféricos contaminantes a niveles tal que no se observen efectos sobre la salud humana.

de

los

-Estándares secundarios: es en relación a los daños a plantas, animales y materiales. Los focos de contaminación los podemos clasificar en naturales y antropogénicos, y además en fijos (industrias, calefacción, refinado de petróleo, etc), móviles (transporte) y compuestos (áreas urbanas, parques industriales, etc) A su vez los agentes contaminantes pueden ser clasificados en: Físicos, Químicos y Biológicos Contaminantes Físicos: entre los contaminantes físicos desarrollaremos el ruido y las radiaciones ionizantes. Ruido: El ruido puede ser provocado tanto por actividades humanas como de fuentes naturales como las lluvias, los rayos, etc. y se lo define como el sonido indeseable para quien lo percibe, está aseveración muestra un carácter subjetivo, ya que depende del sujeto receptor. Los parámetros que caracterizan los ruidos son la intensidad o nivel, la frecuencia y la duración. Las mediciones acústicas están normalizadas a nivel nacional e internacional y se miden con una unidad llamada decibel (db). La OMS definió a los sonidos superiores a 65 db como molestos, 70 y 80 db como causantes de lesiones en el nervio acústico y por arriba de 80 db puede causar pérdida irreversible de la audición. A continuación se muestran los valores en decibeles de algunos ruidos: 4

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Valores de Ruido en db:

Sobrevuelo de avión a 2 Km 115 db Despegue de avión a 500 m de la pista 109 db Tren de alta velocidad 83 db Tren de carga 89 db Nivel audible (umbral de sonido) 0 db Susurro de una hoja 10 db Discoteca 125 db Entre las principales fuentes antropogénicas de ruido, se encuentran los medios de transporte, el desarrollo diario de las actividades humanas y la industria, cuya emisiones aumentan debido al incremento progresivo de la población lo que genera un aumento en el número de medios de transporte y de instalación de industrias. Entre los efectos que producen sobre la salud humana podemos citar: Psicológicos: manifestaciones de irritabilidad, nerviosismo, cansancio, insomnio, etc. Fisiológicos: alteración en la capacidad auditiva, del SNC, en el ritmo cardíaco y circulatorio. Estos efectos generan en el sujeto receptor una disminución en la capacidad de concentración y del rendimiento intelectual, ansiedad y stress. Como los diferentes tipos de contaminación la manera más eficaz de de evitarlo es no generándolos o contrarrestarlos utilizando materiales que absorban las ondas sonoras. Radiaciones Ionizantes: En relación a las radiaciones ionizantes las mismas se deben a la desintegración espontánea de los núcleos atómicos emitiendo partículas subatómicas (partículas alfa, beta, radiaciones electromagnéticas: rayos X y gama) .La unidad de medición de los rayos es el Gray (Gy) Dentro de las radiaciones las podemos clasificar en rayos duros y blandos. Los duros rayos duros son los de menor longitud onda cercanos a los rayos gamas y se caracterizan por tener mayor energía y alto poder de penetración, como los rayos X, los rayos de mayor longitud de onda, cercanos al ultravioleta del espectro electromagnético son los denominados rayos blando, con una menor energía y capacidad de penetración en las superficies. La utilización de los rayos X está muy difundida en la actualidad ya que tienen diversas aplicaciones entre ellas para las radiografías de rayos X, para eliminar unidades defectuosas en la industria, para evitar el contrabando en las aduanas, para determinar la autenticidad de las obras de artes, etc. La peligrosidad para los seres vivos al estar en contacto con estas radiaciones se debe al poder de ionizar la materia que se encuentra a su paso, cuyos efectos sobre todos los seres vivos son proporcionales al tiempo de exposición y al tipo de radiación y su efecto es similar al que puede observarse al estar en contacto con diversos agentes químicos, produciendo una respuesta aguda si la exposición ha sido elevada, incluso la muerte 5

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pasando por afecciones de diferente índole y el aumento exponencial de las probabilidades de contraer cáncer. Contaminantes Químicos: Pueden ser Primarios (vertidos directamente al medio) y Secundarios (derivados de reacciones químicas). Según la fuente emisora los podemos clasificar en: -Generados por el Transporte (CO2, CO, Hidrocarburos, Óxidos N y S, Pb , partículas metálicas y no quemadas) que varían según el tipo de transporte, el combustible que utilizan y las condiciones del motor. -Generados por las calefacciones urbanas (Oxido de S, hidrocarburos, CO y CO2) derivados de la utilización de combustibles líquidos como el kerosene, sólidos como el carbón y gaseosos. -Generados por la Industria (CO, óxidos de S y N, Hidrocarburos, partículas sedimentables y en suspensión, distintos derivados del S, N y halógenos, olores, compuestos orgánicos e inorgánicos, partículas sólidas metálicas) -Generados por RSU (Hidrocarburos, Óxidos de N y S)

Dentro de los contaminantes químicos se detallan a continuación su origen, efecto y control: Óxidos de Azufre: Origen: C. fósiles, carbón. Efectos: problemas respiratorios, corrosión, depósitos ácidos. Control: emisión mediante filtros específicos Sulfatos : Origen: transformaciones atmosféricas de los óxidos de azufre. Efectos: problemas respiratorios, irritante de los ojos y disminución del crecimiento de las plantas. Control: disminuir la emisión de óxidos de azufre y agentes oxidantes Monóxido de Carbono: Origen: Combustión en general. Efectos: disminución de O2 en la sangre, fatiga, perdida de control muscular, muerte y malformaciones fetales. Control: catalizadores, quema controlada.

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Sustancias Orgánicas – COV : Origen: combustión, procesos industriales. Efectos: problemas respiratorios, irritantes de ojos, carcinógenos. Control: disminuir la emisión de óxidos de N e hidrocarburos. Técnicas de control para partículas pequeñas. Óxidos de Nitrógeno: Origen: Combustión en general Efectos: problemas respiratorios. Control: restringir el uso de combustibles fósiles Nitratos Origen: transformaciones atmosféricas de los óxidos de N. Efectos: problemas respiratorios, circulatorias. Control: disminuir la emisión de óxidos de N. Partícula sólida: Origen: aerosoles, dispersiones de sólidos o líquidos. Naturales o antropogénicas: quema, residuos industriales y urbanos.. Efectos: laceraciones en las vías respiratoria, transportadores de enfermedades. Control: catalizadores. Sustancias Orgánicas - Biocidas Origen: fabricación, actividades agropecuarias, usos domésticos. Efectos: prob. respiratorios, irritantes de ojos, carcinógenos y mutagénicos. Control: industria, uso seguro y eficaz de los plaguicidas. Arsénico: Origen: natural, fundición de Cu, Pb, Zn. Incineración de residuos de algodón y plaguicidas. Efectos: enfermedades respiratorias, cáncer de piel y pulmón. Control: exámenes periódicos. Las Industrias más contaminantes son: Centrales térmicas - Energéticas refinación de petróleo -Siderurgia

del hierro, acero, aleaciones de hierro

-Metalúrgica de aluminio, cobre, plomo y zinc - Del Cemento •Químicas inorgánicas y orgánicas •Paraquímicas abonos •Del Papel •Alimentaria 7

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INDUSTRIA Energética Cementera Siderurgia Química Alimentaria

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DIÓXIDO DE S en % ÓXIDOS DE N en % 73 68.5 3.2 3.7 6.4 2.6 7 18 3 3

PARTÍCULAS en % 31.7 27.2 24.3 6 3

Dentro de los compuestos contaminantes generados por las actividades antropogénicas hay que considerar los compuestos clorados creados por síntesis químicas constituyentes de los plaguicidas, PVC, plásticos que al descomponerse da lugar a la formación de las dioxinas, cuyo efecto sobre los seres vivos es sumamente nocivo Entre este grupo de xenobióticos también es importante considerar los compuesto polibromados los cuales son utilizados en los transformadores de alta tensión como refrigerantes. Contaminantes Biológicos: Considerando la contaminación atmosférica, el aire no es un medio para la reproducción de los microorganismos, pero si se convierte en un medio de traslado para todos los agentes biológicos que puedan transportarse por ese medio como virus, bacterias, esporas, mohos, etc. Muchos de estos microorganismos se encuentran en la naturaleza pero a veces debido a las actividades humanas, se crean condiciones particulares para el desarrollo desmedido de alguno en particular. Otro punto importante a tener en cuenta es la resistencia de algunas bacterias a los antibióticos debido a la transferencia de un plásmido específico que les provee la información necesaria para inactivar los principios activos de los ATB. Los contaminantes biológicos se pueden clasificar en: -Organismos vivos: bacterias, virus, hongos, esporas, etc -Parte de organismos vivos:pelos de mascotas, polen, etc

Problemas Regionales Lluvia ácida El dióxido de azufre y los óxidos de nitrógeno que se eliminan en forma de gases de las diferentes actividades principalmente las industriales y el transporte regresan nuevamente a la superficie terrestre en forma de ácidos en las zonas cercanas al foco de emisión, como lluvia, niebla, nieve, etc. La formación de los ácidos nítricos y sulfúricos de deben a la oxidación del dióxido de azufre y de los óxidos del nitrógeno, por diferentes compuestos oxidantes presentes en la atmósfera (radicales oxidrilos, ozono, etc). Estas lluvias poseen PH menores a 5 pudiendo llegar a 2, produciendo un importante deterioro en el sistema donde precipitan. 8

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Adelgazamiento de la capa de ozono En la últimas dos décadas la capa de ozono estratosférico sufrió un importante adelgazamiento con carácter estacional y concentrada principalmente en los círculos polares y en la primavera Antártica afectando a Chile y Argentina y en menor escala Australia, Nueva Zelanda y el sur de África. Los principales compuestos que desintegran la capa de ozono son los CFC (clorofluorcarbonados), cloroformo, bromuro de metilo, cloruro de metilo, etc, todas estas sustancias son compuestos creados por el hombre como así también los compuestos halogenados que presentan un vida media excesivamente larga debido a su estabilidad química siendo los compuestos bromados hasta 100 veces más persistentes que los clorados. Efecto Invernadero Los rayos del sol hacen contacto con la tierra luego de atravesar los gases atmosféricos en forma de radiaciones de onda corta las cuales son absorbidas por los materiales terrestres y transformadas en radiaciones de onda larga, las cuales son captadas por los gases de efecto invernadero (GEI) presentes en la atmósfera. Este fenómeno permite la vida en nuestro planeta, ya que si todo el calor se eliminara tendríamos rangos extremos de temperatura. Cuando en la atmósfera las moléculas de dióxido de carbono, los CFC y el resto de los gases de efecto invernadero aumentan desproporcionadamente, el calor devuelto hacia la Tierra es excesivo, entonces se produce un aumento en la temperatura del planeta, produciendo todos los fenómenos conocidos como consecuencia del calentamiento global(deshielo, cambios climáticos, corrimientos de las zonas agroclimáticas, etc). Por lo expuesto anteriormente es importante poder discernir la diferencia entre uno y otro proceso, estrechamente relacionados.

SITUACION EN TUCUMÁN En nuestra provincia debido a que muchas de las actividades industriales son estacionales y a las características climatologías, se observan variaciones espaciales y temporales de los contaminantes. Los valores más elevados se registran en la época invierno-primavera. La zona comercial del centro de la provincia muestra un importante grado de contaminación debido a la emisiones de gases provenientes de transporte tanto público como privado. Entre los contaminantes provenientes de focos fijos podemos hacer referencia a las fábricas de mosaicos, azulejos, cerámicos y ladrillos los cuales durante el proceso de cocción generan un elevado volumen de partículas de polvo en suspensión debido a la quema de leña en sus hornos. Los ingenios son un foco importante de contaminación, no solamente del aire sino también del suelo y el agua.

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La temporada de zafra que transcurre durante los meses de Mayo a Octubre produce un aumento en la utilización de combustibles fósiles por del transporte utilizado para el acarreo de la caña desde los campos hasta los ingenios donde son procesadas. El proceso de producción de azúcar introduce en el ambiente debido a la quema de bagazo en las caldera un contaminante particulado (bagazo incombusto). Actualmente debido a la legislación vigente, con la intención de diminuir el porcentaje en los combustibles de los de origen fósil, se exige que un 10 % sea de fuente renovable (etanol deshidratado (bioetanol) para las naftas y metilester (biodiesel) para el gasoil), lo que impulsó a la industria sucro alcoholera a aumentar la producción de etanol. La deshidratación necesaria para poder comercializar el alcohol con la finalidad de ser mezclado con las nafta, necesita un compuesto volátil derivado del petróleo que es el ciclo hexano el cual, es utilizado para alcanzar el grado de concentración necesario (considerando que el etanol presenta un azeótropo a 96,7 % v/v). Comparando la renovabilidad del bioetanol y biodiesel, podemos decir que el alcohol deshidratado es un 99,9 % renovable (utiliza 0,1 % de compuesto fósil , el ciclo hexano ) y el biodiesel 90% ( utiliza 10% de metanol) para su obtención. La utilización de compuestos fósiles podrían disminuirse con la implementación de tecnologías incipientes en el mercado.

La Contaminación del aire interior La contaminación del aire interior es el término utilizado para describir la exposición a ciertas sustancias que se encuentran en viviendas, colegios, transporte, etc. Se han detectado más de 900 compuestos en el aire interior y algunos contaminantes pueden estar 2-5 veces más concentrados en el interior que en el exterior de los edificios. La contaminación del aire interior es el octavo factor de riesgo de enfermedades y se calcula que es responsable del 2,7 % de la carga global de enfermedad. Entre 1,5 y 2 millones de muertes al año podrían estar relacionadas con la contaminación del aire interior. Alrededor del 50 % de la población mundial (aproximadamente 3 mil millones de personas) están expuesta a fuegos abiertos y cocinas que funcionan con madera. En Estados Unidos, 2.100-2.900 casos de cáncer de pulmón en no fumadores se asocian con la exposición al radón radioactivo que es utilizado en materiales de construcción, cuya radiactividad es absorbida por los habitantes de las casas o trabajadores de las empresas Los mohos son una fuente de alérgenos y pueden incrementar el riesgo de problemas respiratorios relacionados con el asma en un 30-50 %.

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