Contaminacion ambiental

Admisión 2014-2

QUÍMICA EN ACCIÓN No 3

CONTAMINACIÓN AMBIENTAL La contaminación ambiental son las emanaciones de alguna forma de energía (contaminación física), sustancias químicas (contaminación química), o microorganismos (contaminación biológica); y que causan un desequilibrio ecológico ya sea por la proliferación indiscriminada de alguna especie o por la extinción de otra. La contaminación se puede clasificar por su origen, por la fuente que la origina o por el tipo de contaminante que se segrega. Contaminación de origen natural: Es el tipo de contaminación generada por efectos naturales, tal como de las erupciones volcánicas, los terremotos, cambios climáticos, incendios forestales, descomposición de materia orgánica, y no se considera un problema ambiental, ya que tiene una ocurrencia esporádica y es de naturaleza localizada. Contaminación Antropogénica: Es la contaminación generada por las actividades del hombre. Es la contaminación de mayor impacto ambiental. Contaminación Física: Son las emanaciones de algún tipo de energía (calor, radiaciones electromagnéticas, ruido, etc.) a uno de los componentes de la tierra. Contaminación química: Son las emanaciones de sustancias químicas a uno de los componentes de la tierra; tales como: detergentes, CO, CO2, SO2, NOX, Material macroparticulado, hidrocarburos, etc, plásticos, botellas, metales pesados, etc. Este tipo de contaminación es de mayor impacto ambiental porque las industrias y los hogares generan miles de toneladas de productos químicos que se segregan a la atmósfera, hidrósfera y litósfera. Contaminación biológica: Son las emanaciones de microorganismos: virus, protozoarios, hongos, etc. y que se reproducen exponencialmente por lo que si no se controla rápidamente puede producir males endémicos tales como: cólera, botulismo, dengue, malaria, etc.

La contaminación atmosférica son las emanaciones de sustancias químicas a la atmósfera bajo la cual los elementos o componentes ajenos a la atmósfera alcanzan concentraciones suficientemente elevadas respecto a su nivel ordinario como para que se produzcan efectos en relación al equililibrio ecológico, generando efectos adversos en el hombre, animales, vegetación, etc. Los contaminantes atmosféricos se clasifican como contaminantes primarios cuando son emitidos directamente por una fuente, entre ellos están comprendidos los aerosoles, SO 2, NOX, hidrocarburos, CO y otros menos frecuentes como los freones y macropartículas, etc. Se clasifican como contaminantes secundarios cuando se forman por reacción de un contaminante primario con algún componente atmosférico, son ejemplos típicos el ozono, trióxido de azufre, PAN, etc. 1

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1.

LLUVIA ÁCIDA

La lluvia normalmente tiene un pH ligeramente ácido (pH ~ 5.6) debido al CO2 presente en la atmósfera. Cuando la lluvia tiene valores de pH menores a 5 se le llama lluvia ácida y esto se da generalmente debido a que los procesos de combustión de fósiles, los cuales generalmente contienen azufre, presentan una serie de reacciones que generan un aerosol ácido: SO2 + O2  SO3 SO3 + H2O  H2SO4(ac) 2NO2+H20  HNO3(ac) + NO Problemas de impacto ambiental por efectos de la lluvia ácida * Sistemas acuáticos: Disminución del pH del agua en lagos, produciendo extinción de especies acuáticas. * Plantas y suelos: La lluvia ácida destruye el sistema de nutrientes de los suelos desertificación muchas veces irreversible. Además produce desfoliación de plantas. * Seres Humanos: Emanaciones de dióxido de azufre y la formación de aerosoles de ácido sulfúrico ataca al sistema respiratorio. * Construcciones y materiales: Algunos materiales reaccionan con el medio ácido generando problemas de corrosión en estructuras metálicas o destruyendo el mármol, según la siguiente reacción: CaCO3 (ac) + H+  Ca+2 + CO2 + H2O

2.

CALENTAMIENTO GLOBAL

Es el efecto de calentamiento de la tierra debido a ciertos “gases de invernadero” tales como el dióxido de carbono, metano, óxido de dinitrógeno, vapor de agua, etc. Estos gases tienen la capacidad de retener la radiación infrarroja y de acuerdo con el actual consenso científico, el efecto invernadero se está acentuado fundamentalmente debido a la acumulación indiscriminada de dióxido de carbono (en primer lugar) y metano (en segundo lugar) en la atmósfera debido a los procesos de combustión y a las emanaciones de gas natural. Gracias al invernadero natural la atmósfera tiene una temperatura media del planeta es 15 oC en lugar de los previsibles -18 oC que tendríamos sin el conocido invernadero natural. El problema de impacto ambiental, denominado efecto invernadero es el calentamiento global que esta rompiendo el equilibrio ecológico y es el principal desafío medioambiental que hoy afronta la humanidad a nivel mundial, el cual se acentuado debido a la tala de bosques y el uso indiscriminado de combustibles ha producido una ruptura del ciclo del carbono. 2

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Problemas de impacto ambiental por efecto invernadero: * Aumento de la frecuencia de catástrofes climáticas con graves daños a las personas y los bienes materiales. * Fusión de los hielos polares, reduciendo áreas costeras. * Erosión de tierras cultivables. * Al aumentar la temperatura del aire, los océanos liberarán más CO2 y los ecosistemas húmedos, más CH4. Esto alimentaría el fenómeno.

Más vale hablar de cambio climático, aunque sólo sea por pura cautela en el lenguaje. El clima es el resultado de las interacciones del aire, el agua del océano y los hielos polares, entre los que se establecen flujos de energía e intercambios de calor. El océano absorbe la energía del Sol, la retiene y la distribuye por el globo. El mecanismo de distribución lo forman las corrientes marinas, las cuales se mueven por la superficie y el interior de los mares, controladas por flujos de calor y de sal, mediante un sistema metaestable de dinámica no lineal. Ligeras variaciones en la densidad y la temperatura pueden cambiar el movimiento del agua. Según investigaciones recientes, el necesario enfriamiento de la corriente superficial procedente del Pacífico, bordeando toda África hasta el Atlántico Norte, puede verse alterado por el calentamiento global, de modo que la corriente enfriada y con un mayor grado de salinidad viajando en sentido inverso por el interior marino (similar a una cinta transportadora) podría quedar interrumpida. Ello produciría un desajuste climático de efectos impredecibles. Principal culpable: el CO2. 3.

SMOG FOTOQUÍMICO Smog es una palabra que nace como la mezcla de smoke (humo) y fog (niebla). El smog fotoquímico se refiere a una serie de contaminantes secundarios que se forman a partir de la interacción de la luz solar con el dióxido de nitrógeno y los hidrocarburos principalmente. Las grandes urbes están expuestas además a procesos de contaminación específicos como consecuencia de las emisiones propias de la ciudad entre las que cabe destacar partículas y aerosoles procedentes de las calderas de calefacciones domésticas y, sobre todo, debido a los procesos de combustión. El dióxido de nitrógeno es el principal responsable del «smog» fotoquímico, ya que es precursor del ozono troposférico, el cual fotodisocia formando óxido nítrico y radicales oxígeno de gran actividad química. NO2 + luz solar  NO + O O2 + O  O3 Algunas de las reacciones que se producen a partir de este proceso son las siguientes: Hidrocarburos + O3 PAN (contaminante secundario muy peligrosos) Las consecuencias de la formación del smog fotoquímico son devastadores para los seres humanos debido a que atacan al sistema respiratorio, habiendo producido más de 4000 muertes en Londres en 1960.

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4.

REDUCCIÓN DE LA CAPA DE OZONO La capa de ozono en la estratosfera protege la vida en la tierra de los rayos ultravioleta de la luz solar. En los años 80, la comunidad científica comenzó a acumular evidencia de que la capa de ozono estaba reduciéndose. La reducción de la capa de ozono aumenta los niveles de radiación ultravioleta que llega a la superficie de la tierra, lo cual, a su vez, puede aumentar las probabilidades de exposición excesiva a estas radiaciones generan problemas cáncer a la piel, cataratas e inhibición del sistema inmunológico. Los clorofluorocarbonos son transportados por fuertes vientos hacia la estratosfera, en un proceso que puede tardar de 2 a 5 años donde por acción de los rayos UV disocian según: . CFCl3 + luz ultravioleta  CFCl3 + Cl El radical cloro generado en la ecuación anterior, induce una serie de reacciones que destruyen el ozono estratosférico, según: . . Cl + O3 ClO + O2 . . . ClO + O  O2 + Cl

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Los principales culpables de la destrucción de la capa de ozono son: - CFCs (en 80%), freones - Los compuestos orgánicos halogenados (halogenuros de alquilo) - Los óxidos de nitrógeno, NOX. Las actividades que contribuyen al deterioro de la capa de ozono son: - la deforestación y el uso de fertilizantes - sistemas de aire acondicionado (freones) - la utilización de combustibles fósiles (NOX). - el uso de los atomizadores, sprays

Problemas de impacto ambiental por la Reducción de la capa de ozono · Inicia y promueve el cáncer a la piel maligno y no maligno. · Daña el sistema inmunológico, exponiendo a la persona a la acción de varias bacterias y virus. · Provoca daño a los ojos, incluyendo cataratas, deformación del cristalino, etc. · Hace más severas las quemaduras del sol y envejecen la piel. · Aumenta el riesgo de dermatitis alérgica y tóxica. · Activa ciertas enfermedades por bacterias y virus. · Destruye el fitoplancton. · Afecta la vida submarina hasta 20 metros de profundidad 4