FENMENOS DE LA CONTAMINACIN AMBIENTAL

FENMENOS DE LA CONTAMINACIN AMBIENTAL

INTEGRANTES:HOOVER VALENCIA ZAPATAJOSE CARLOS PERTUZKATHERINE MENDOZA CAUSILORLANDO PEA LAJARDEPAOLO CUELLO PEALOZARAFAEL RODRIGUEZ

PRESENTADO AL: ING. VCTOR M. VACCA ESCOBAR

ASIGNATURA:GESTIN AMBIENTAL

PROGRAMA DE INGENIERA QUMICAFACULTAD DE INGENIERAUNIVERSIDAD DEL ATLNTICOBARRANQUILLA 2013-IITABLA DE CONTENIDO

1.INTRODUCCIN12.OBJETIVOS22.1Objetivo General22.2Objetivos Especficos23.FENMENOS ESPECIALES DE CONTAMINACIN AMBIENTAL34.CONCLUSIN935.BIBLIOGRAFA95

INTRODUCCIN

En este documento se realiza una recoleccin de los aspectos ms importantes sobre algunos de los fenmenos que son producto de la contaminacin ambiental en nuestro entorno, entre los cuales estn: el fenmeno del nio y la nia, el efecto invernadero, las lluvias acidas, el smog fotoqumico, la capa de ozono, la inversin atmosfrica, el efecto ladera, las islas de calor y el tsunami.

La contaminacin ambiental es la presencia de cualquier agente sea fsico, qumico o biolgico en concentraciones tales que sean nocivos para el bienestar de la poblacin y/o vida vegetal y animal, o que tambin impidan el uso normal de las propiedades.

La contaminacin ambiental tambin incluye la incorporacin de sustancias slidas, liquidas o gaseosas o mezclas de ellas en los seres vivos de tal manera que alteren desfavorablemente las condiciones naturales de los mismos, o que puedan afectar la salud, la higiene o su bienestar.

En la medida que progresan los desarrollos tecnolgicos y culturales del hombre, aparecen nuevas necesidades como consecuencia de la vida en sociedad, y como resultado, el equilibrio del medio ambiente resulta desbalanceado, y contina deteriorndose con el transcurrir del tiempo.

No existe una incompatibilidad absoluta entre el desarrollo de la sociedad y el mantenimiento del equilibrio ecolgico, pero es importante que el hombre pueda mantener un balance entre estos dos aspectos; esto se puede lograr protegiendo los recursos naturales y que tomando conciencia de que el cuidado del ambiente es fundamental y prioritario para la vida en el planeta.

OBJETIVOS

Objetivo GeneralConocer y comprender las caractersticas cada uno de los casos especiales de contaminacin ambiental y fenmenos naturales que se presentan en nuestro planeta.

Objetivos Especficos Identificar la singularidad de cada uno de los casos y comprender las reacciones fsico-qumicas que los generan.

Dar a conocer las causas que originan cada uno de los fenmenos naturales y los casos especiales de contaminacin ambiental.

Reconocer el impacto que estos fenmenos tienen en los ecosistemas y en nuestro planeta.

FENMENOS ESPECIALES DE CONTAMINACIN AMBIENTAL

3.1 EFECTO INVERNADERO

3.1.1 DEFINICINEl efecto invernadero hace referencia a un proceso en el cual la radiacin trmica proveniente de la superficie de la Tierra es absorbida por los gases de invernadero presentes en la atmsfera y en consecuencia son re-radiados en mltiples direcciones. Una parte de esta re-radiacin llega a la superficie del planeta y la atmsfera baja lo que ocasiona un incremento en la temperatura superficial promedio. [1] [2]La radiacin solar en frecuencias de luz visible atraviesa en gran medida la atmsfera calentando la superficie planetaria, luego la superficie emite parte de esta energa en frecuencias ms bajas de radiacin trmica infrarroja. Esta radiacin infrarroja es absorbida por los gases de invernadero, los cuales re-radian mucha de esta energa hacia el planeta. El mecanismo es llamado efecto invernadero debido a que es similar a lo ocurrido en los invernaderos, puesto que en ellos la radiacin solar pasa por una capa de vidrio que retiene el calor fundamentalmente por reduccin del flujo del aire al interior del invernadero para que no se pierda el calor por conveccin.[2][3][4]Si un cuerpo negro trmico ideal estuviera ubicado a la misma distancia del sol a la que se encuentra la Tierra, entonces presentara una temperatura promedio de aproximadamente 5.3C, sin embargo debido a que la Tierra refleja cerca del 30% [5] [6] de la luz solar entrante, acontecera que el planeta idealizado presentara una temperatura promedio de -18C [7] [8], lo cual es 33C menor que la actual temperatura global real. El mecanismo responsable de esta diferencia no es otro que el efecto invernadero. [10]

El efecto invernadero natural de la Tierra permite que la vida se de cmo la conocemos, pero las actividades humanas, principalmente la quema de combustibles fsiles y deforestacin de bosques, han intensificado el efecto invernadero, producindose el calentamiento global. [11] 3.1.2 MECANISMO.La Tierra recibe energa del Sol en forma de rayos ultravioleta (rayos UV), luz visible y radiacin infrarroja de onda corta, la mayora pasa a travs de la atmsfera sin ser absorbidas. Del total de energa disponible en la alta atmsfera cerca del 50 % es absorbida por la superficie terrestre. Tras lo anterior la superficie irradia radiacin trmica infrarroja de onda larga que presentan longitudes de ondas predominantemente ms largas que las que fueron absorbidas. La mayor parte de esta radiacin trmica es absorbida por la atmsfera y re-radiada hacia arriba y abajo, la radiacin hacia abajo es absorbida por la superficie terrestre. En la ilustracin 1 se aprecia el proceso del flujo energtico en forma de radiacin.

Imagen 1. Flujo de la energa en forma de radiacin para el caso del efecto invernadero. [10]Ilustracin 1. Flujo de la energa en forma de radiacin para el caso del efecto invernadero. [10]

El encerramiento de la radiacin trmica de longitud de onda larga conlleva a una temperatura de equilibrio superior a la que se presentara en ausencia de los gases de invernadero. [11]

3.1.3 GASES DE INVERNADERO.Un gas de invernadero es un gas presente en la atmsfera que absorbe y emite radiacin en el rango trmico infrarrojo [1]. Los primeros gases de invernadero en la atmsfera terrestre son vapor de agua, dixido de carbono, metano, xido nitroso y ozono. Sin estos gases la temperatura global promedio sera muy baja, unos 33C por debajo de la actual. [2] [3] [4]

Desde el inicio de la revolucin industrial, la quema de combustibles fsiles y la extensiva deforestacin de bosques nativos han contribuido a un incremento del 40% de la concentracin atmosfrica del dixido de carbono, es decir, pas de 280 ppm en 1750 a 392,6 ppm en 2012 [5] [6]. Las emisiones antropognicas del CO2 provienen de la combustin de fuentes combustibles como madera, aceites, gas natural y carbn. [9]Al considerar el aumento de emisiones de dixido de carbono, metano y otros gases de invernadero, y los efectos que esto produce, se ha afirmado que de no cambiar con la tendencia, mostrada en la ilustracin 2, se prev un aumento de 1.4C a 5.6C en la temperatura media global en los prximos 50 aos, por lo que se apunta al desarrollo de tecnologas ms limpias y rentables, as como una mejor cultura de uso eficiente energa.

Ilustracin 2. Aumento en emisiones de dixido de carbono desde 1751-2006. [12]

Los cuatro gases que presentan mayor contribucin porcentual al efecto invernadero son: Vapor de agua. De 36% a 70%. Dixido de carbono. De 9% a 26%. Metano. De 4% a 9%. Ozono. De 3% a 7%.

El mayor contribuyente no gaseoso del efecto invernadero es la nube, pues tambin absorbe y emite radiacin infrarroja ocasionando cambios en las propiedades radiactivas de la atmsfera. [10]

La concentracin de los gases de efecto invernadero se determina mediante un balance, considerando las fuentes, como emisiones de gases producto de actividades humanas (emisiones antropognicas), al igual que las fuentes naturales como volcanes, que desprenden gran cantidad de dixido de carbono a la atmsfera; tambin se considera el balance de los sumideros, lo que es igual a considerar la remocin de los gases de invernadero por conversin a un compuesto qumico diferente [10]. La proporcin del remanente de una emisin en la atmsfera luego de un determinado tiempo, se conoce como el factor de suspensin en el aire (AF en ingls Airborne factor-). Ms precisamente, el valor anual de AF es la tasa de incremento de un cierto compuesto en la atmsfera en un ao respecto al valor total de emisiones de ese ao. Para el CO2 el AF de 1956 a 2006 ha aumentado en un 0.25 0.21% por ao. [11]

3.1.4 GASES DE NO EFECTO INVERNADEROAunque contribuyen con muchas otras reacciones fsicas y qumicas, los compuestos mayoritarios de la atmsfera, es decir, el nitrgeno, oxgeno y argn, son gases de no efecto invernadero. Esto se debe a que las molculas que contienen dos tomos del mismo elemento como el nitrgeno y oxgeno, y el caso del argn que es gas monoatmico, no presentan una carga neta en su momento dipolar cuando vibran y por ende son casi totalmente indiferentes a la radiacin infrarroja.

Por otro lado, se tiene el caso del monxido de carbono y el cloruro de hidrgeno que absorben radiacin infrarroja pero no contribuyen significativamente al efecto invernadero ya que presentan una vida media baja en la atmsfera debido a su reactividad y solubilidad. Por ende al tratar el tema de gases de invernadero usualmente se omiten estos dos. [12]

3.1.5 FUENTES NATURALES Y ANTROPOGNICASA parte de los halocarbonos sintticos producidos por la actividad humana, la gran mayora de los gases de invernadero son emitidos tanto por fuentes naturales como antropognicas.

Se obtiene informacin de la concentracin de los gases de invernadero de cerca de los ltimos 800.000 aos mediante el estudio de ncleos de hielo. Tanto el dixido de carbono como el metano varan entre fases glaciales e interglaciares, y se nota una fuerte correlacin entre la concentracin de estos gases y la temperatura. No existe informacin directa de perodos anteriores a estos mediante el registro del ncleo de hielo, de manera que se indica en el registro que la fraccin molar de CO2 se mantuvo en el rango de 180 ppm a 280 ppm, a lo largo del perodo de 800.000 aos, hasta el abrupto aumento durante los ltimos 250 aos. Sin embargo, varios modelos sugieren mayores variaciones en pasadas pocas; 500 millones de aos atrs, los niveles de CO2 eran 10 veces mayores que ahora. [13] De hecho en la era Paleozoica la concentracin de este gas de invernadero era de 10 a 15 veces la actual. Luego se cree que se redujeron estos niveles al expandirse las plantaciones, por lo que se estabilizaron debido a que las plantas actuaban como fuente y sumidero del dixido de carbono. [14] An ms atrs, es decir hace 650 millones de aos, se estableci un perodo intermitente de glaciaciones que se extendan cerca al ecuador, pero repentinamente finalizaron por una colosal explosin volcnica que liber una cantidad enorme de CO2 a la atmsfera, presentando concentraciones de 350 veces los niveles modernos provocando un efecto invernadero extremo y deposicin de carbonato como caliza a razn de 1 mm por da. No ha acontecido una emisin volcnica de dixido de carbono de semejante escala desde entonces. En la edad moderna, la emisin de este gas de invernadero a la atmsfera por actividad volcnica es cerca del 1% respecto a las emisiones de fuentes antropognicas. [15]

Ahora bien, respecto a la actividad antropognica, debe decirse que es notorio su impacto en el aumento de las concentraciones de CO2 desde la revolucin industrial y es la principal causa del incremento de la temperatura global promedio en los ltimos 200 aos. Entonces, se identifica que las actividades humanas que contribuyen a esto son: Quema de combustibles fsiles y deforestacin. Se cambia el uso de la tierra. Esta actividad contribuye a un tercio del total de las emisiones antropognicas de CO2. Fermentacin entrica de ganado y manejo del estircol. Esto contribuye a un aumento de las emisiones de metano. Uso de compuestos clorofluorocarbonados (CFCs) en sistemas de refrigeracin y procesos de manufactura. Actividades agrcolas, incluyendo el uso de fertilizantes que posibilita el aumento de concentraciones de xido nitroso en la atmsfera.Las siete fuentes de CO2 de combustin de combustibles fsiles se presentan en la Tabla 1.

FuentesPorcentaje de contribucin (%)

Lquidos combustibles ( gasolina, aceite combustible)36

Slidos combustibles (carbn)35

Combustibles gaseosos (gas natural)20

Combustible bnker4

Produccin de cemento3

Quema de gas industrial