1. Defina el término de lluvia ácida y explique cómo se produce.

Las reacciones químicas en la atmósfera convierten al SO2, NOx y a los compuestos orgánicos volátiles (emitidos por fábricas, centrales eléctricas y vehículos que queman carbón), en sustancias ácidas y sus oxidantes asociados (ácido nítrico, ácido sulfúrico). Estas sustancias químicas caen a la tierra con las precipitaciones, constituyendo la lluvia ácida. El SO2 se oxida por procesos fotoquímicos y genera SO3, el cual puede diluirse en agua generando aerosoles de H2SO4. El NO se oxida con el oxígeno atmosférico y reacciona con el agua generando el ácido nítrico HNO3.

2. Explique en forma breve el fenómeno del calentamiento global y quiénes lo producen.

El calentamiento global está asociado a un cambio climático, donde la temperatura de la tierra ha aumentado. Esto se debe a aumentos en la concentración de gases de vapor de agua, CO2, NOx, CH4; estos actúan como el vidrio de un invernadero dejando pasar los rayos del sol calentando la superficie e impidiendo que estos reflejados por la tierra escapen. Estos gases se producen por:

• Combustibles fósiles
• Aumento de la población
• Destrucción de los bosques que absorben CO2

Impactos negativos:

• Sequías e inundaciones
• Cambios climáticos
• Pérdida de recursos naturales
• Aumento del nivel del mar

3. ¿Cuáles son los efectos de los contaminantes del aire y qué factores influyen en el deterioro de los materiales, plantas y sobre la salud humana?

Los efectos más notorios de los contaminantes del aire son la formación de lluvia ácida, el deterioro de la capa de ozono, el smog en las grandes ciudades y el aumento del calentamiento global a través del efecto invernadero.

Los factores que influyen en los materiales, plantas y sobre la salud humana son principalmente la concentración de los contaminantes, el tiempo de exposición, la química de estos y la química del entorno afectado, en la topografía del lugar, las temperaturas, los vientos, precipitaciones y humedad ambiental.

4. ¿Qué factores afectan la dispersión de los contaminantes del aire?

• Temperatura: las calmas permanentes evitan la dispersión de contaminantes por el viento.
• El viento: altera la dispersión en función de la estabilidad vertical atmosférica.
• Clima regional y local
• Precipitaciones y humedad
• Condiciones atmosféricas inestables: inversión térmica, radiación solar, topografía y factores geográficos.
• Estructuras antropogénicas
• Punto de emisión.

5. ¿Qué sucede cuando las corrientes de aire arremolinado se encuentran con aguas cálidas, que se forman en el hemisferio norte?

Se forman huracanes:

• Aguas cálidas se evaporan
• Aire asciende (cálido)
• Disminución de presión
• Se mezcla con aire frío
• Aire se calienta y sube
• Se condensa y baja
• Vuelve al punto 1.

6. Defina contaminación atmosférica

Se denomina contaminación atmosférica a cualquier concentración que sobrepase ciertos límites, o quede bajo ciertos límites; normalmente la contaminación es gaseosa donde se encuentran los vapores, pero también están dentro los sólidos: polvos, gérmenes o sólidos húmedos. Se habla normalmente de 2 tipos de contaminación: natural (volcanes, tormentas) y actividad humana (contaminación antropogénica).

8. ¿Qué es la emisión y la inmisión?

• Emisión: producción de sustancias sólidas, líquidas o gaseosas que se dispersan en la atmósfera.
  • Primaria: se producen por la expulsión directa de contaminantes a la atmósfera. Se emiten a través de focos localizados (fijos y móviles) y focos difusos.
  • Secundaria: se producen a partir de contaminantes presentes en la atmósfera, como resultado de reacciones fotoquímicas.
• Inmisión: asimilación de los contaminantes por parte de personas, animales o plantas.

9. ¿Qué es el efecto invernadero?

El efecto invernadero es un fenómeno natural por el cual la tierra retiene parte de la energía solar que atraviesa la atmósfera permitiendo la existencia de la vida; parte de la radiación es retenida permitiendo que el planeta tenga una temperatura aceptable y el resto vuelve al espacio; por efecto de los gases de invernadero (CO2, CFC, CH4) se retiene mayor parte de la radiación, aumentando la temperatura.

7. ¿Cuáles son los contaminantes más usuales?

• CO2: altas concentraciones de forma natural, se genera por combustión de compuestos orgánicos.
• CO: concentraciones altas, se produce por combustión incompleta de compuestos orgánicos. Altamente tóxico (reduce drásticamente la capacidad de la sangre de transportar oxígeno).
• SO2: emitido por combustión de carbón y aceite minerales. Se oxida por procesos fotoquímicos (porque puede diluirse en agua y generar aerosoles de H2SO4 y lluvia ácida). Concentración hasta 2000 μg/m³.
• H2S: se genera por descomposición de desecho orgánico (olor a huevos podridos); fuentes artificiales son las refinerías de petróleo; naturalmente su concentración es despreciable.
• CHx: producto de la combustión incompleta de la gasolina; no es un componente natural.
• Aldehídos: se generan por oxidación de hidrocarburos; son alcoholes y generan irritación ocular.
• Ozono: se produce en tubos de escape (autos catalíticos); concentraciones bajas en la superficie; en estratósfera protege a la tierra de los rayos UV.
• Fluoruros: se produce en la industria metalúrgica, se usa como fertilizante.
• CFC: cloro flúor carbono, proviene de aerosoles y sistemas de refrigeración.
• Óxido de Fe: se produce principalmente en siderurgia.
• Silicatos: producidos en fábricas de cemento, canteras (todo tipo minas).

8. ¿Cuáles son las fuentes contaminantes?

• Fuentes Naturales: Erupciones volcánicas, tormentas, viento, reacciones biológicas.
• Fuentes Artificiales: contaminación Humana (o antropogénica, la que se puede controlar) como: Procesos Industriales, calefacciones, tráficos, extracciones mineras.

9. ¿Cuáles son los factores determinantes de la contaminación atmosférica?

• Factores Meteorológicos:
  • Temperatura: Existen dos fenómenos meteorológicos ligados directamente con la temperatura y que condicionan sustancialmente los niveles de polución:
    • Calmas persistentes: forma anticiclones inmóviles o muy lentos. En zonas templadas evitan la dispersión de contaminantes.
    • Cambios de Temperatura: en superficie, generan gradientes de T° en el ambiente generando vientos. Interacción viento/polución.
  • Viento: generación de vientos, circulan volumen de aire frío y volumen de aire caliente, que al encontrarse forman otro tipo de viento y otro tipo de contaminación.
  • Precipitaciones, deposición seca y lluvia ácida: son favorables ya que depositan partículas en suspensión, sin embargo en ambientes muy contaminados es desfavorable ya que produce lluvia ácida. Principalmente existen dos procesos de precipitación (SO2, NOx)
  • Deposición Seca de partículas y gases: precipitación de óxidos sobre superficie, acción a corto alcance.
  • Deposición húmeda de ácidos en forma de lluvia: óxidos de azufre se oxidan y generan, junto con el vapor de agua, disoluciones ácidas, las cuales caen en forma de lluvia o niebla, acción a largo alcance. Partículas sólidas se mantienen en suspensión (base para condensación).
• Factores Geográficos: condiciones orográficas (problemas por tener montañas); la base es el calentamiento diferencial: brisas marinas, brisas de valle, brisas de montaña, vaguadas costeras.

Humo de Chimeneas

• Riciforme: forma de rizo, buena dispersión de contaminante.
• Coniforme: forma de cono (viento turbulento), tiene menor dispersión de contaminantes, más área de influencia.
• Liso: Flujo laminar, está justo en la zona de inversión térmica; mala dispersión del contaminante.
• Ascendente: justo la línea de inversión térmica, queda bajo el penacho, se abre en la parte superior (turbulencia por sobre punto emisor), buena dispersión.
• Descendente: Línea de inversión arriba y todos los gases se van al piso (Turbulencia bajo punto emisor)

10. Clasificación de Sólidos

El origen puede ser industrial como doméstico; en general, cualquier tipo de combustión produce polvo. Cuanto más pequeño es su diámetro, más perjudicial es para la salud, pues su poder de retención en el aparato respiratorio del hombre es superior.

11. Ozono en diferentes capas y formación

El ozono (O3) es un constituyente natural de la atmósfera, pero se encuentra principalmente en capas altas de la estratósfera. Cumple la función de ser un manto protector de la tierra absorbiendo las radiaciones ultravioletas.

1. Formación de Smog

Es una forma de contaminación originada a partir de la combinación del aire con contaminantes durante un largo período de altas presiones (anticiclón), que provoca el estancamiento del aire y, por tanto, la permanencia de los contaminantes en las capas más bajas de la atmósfera, debido a su mayor densidad.

El smog gris, smog sulfuroso, smog reductor, smog industrial y, más comúnmente lluvia ácida, fue muy típico en grandes urbes industriales, debido a la contaminación por óxidos de azufre procedentes de la combustión del carbón, que reacciona con el vapor de agua de la atmósfera, formando ácido sulfúrico, y una gran variedad de partículas sólidas en suspensión. Origina una espesa niebla cargada de contaminantes, con efectos muy nocivos para la salud de las personas, la supervivencia de los vegetales y la conservación de edificios, estatuas y otros materiales, principalmente en las zonas urbanas.

1. Tabla de Penachos

1. En el análisis de las emisiones sólidas a la atmósfera se distinguen:

Las partículas sedimentables y las que se encuentren en suspensión, cuyo diámetro es menor a 10μm.