Fuentes de contaminación atmosférica: Se dividen en fijas (industria), móviles (coches), de área (actividades conjuntas) y naturales (volcanes, etc.).
Contaminantes primarios: Se emiten directamente (ej: CO, SO2).
Contaminantes secundarios: Se forman por reacciones en el ambiente (ej: NO2, O3).
Combustión completa: C + O2 → CO2.
Combustión incompleta: C + 1/2 O2 → CO (por falta de oxígeno, etc.).
Combustión del azufre: S + O2 → SO2 (forma lluvia ácida).
Combustión del nitrógeno: N2 + O2 → 2NO (en altas temperaturas).
Material Particulado (PM): Mezcla de partículas sólidas/líquidas en el aire, impacta la salud.
Clasificación y Efectos del Material Particulado (PM)
Clasificación del PM: PM10 (gruesas), PM2.5 (finas), PM0.1 (ultrafinas) según tamaño.
Fuentes naturales de PM: Polvo, incendios, volcanes, aerosoles marinos, esporas.
Fuentes antropogénicas de PM: Quema de combustibles, industria, construcción, biomasa, reacciones químicas.
Efectos del PM: Irritación respiratoria, enfermedades asociadas (asma, cáncer pulmonar).
Smog Fotoquímico y Formación de Contaminantes Secundarios
Formación de NO2 (natural): 2NO + O2 → 2NO2.
Formación de NO2 (smog fotoquímico): NOx + COVs + luz solar → O3 + otros secundarios.
Ozono troposférico (O3) en smog: Irrita pulmones y cultivos.
Óxidos de nitrógeno (NOx) en smog: Agravan contaminación y lluvia ácida.
Reacciones Químicas en la Atmósfera
Formación de ozono troposférico: NO2 –(hv)–> NO + O; O + O2 + M → O3 + M; O3 + NO → O2 + NO2.
Generación de PANs: COVs + NOx + luz solar → PANs (irritantes).
Formación de SO3: 2SO2 + O2 → 2SO3 (clave para ácido sulfúrico).
Formación de ácido sulfúrico: SO3 + H2O → H2SO4 (lluvia ácida).
Formación de H2O2: 2 HO2• → H2O2 + O2 (en química troposférica).
Calentamiento Global y Efecto Invernadero
Calentamiento global: Aumento de temperatura por gases de efecto invernadero (CO2, metano, etc.) de actividades humanas.
Temperatura preindustrial: 14-15 °C (equilibrio climático).
Evolución de la temperatura: Calentamiento causado por el ser humano ya es de un grado.
Efecto invernadero (natural): Mantiene temperatura adecuada para la vida.
Gases de Efecto Invernadero (GEI) y Forzamiento Radiativo
Aumento del efecto invernadero (antropogénico): Provoca calentamiento global por GEI.
Emisiones de GEI: CO2 (74.4%), metano (17.3%), óxido nitroso (6.2%), gases fluorados (2.1%).
Potencial de Calentamiento Global (GWP): Compara capacidad de atrapar calor respecto al CO2 (GWP de CO2 = 1, CH4 = 28-34, N2O = 265-298).
Forzamiento radiativo: Mide el cambio en el balance energético de la Tierra por factores naturales/antropogénicos (W/m²).
Forzamiento radiativo positivo: Aumenta el calor atrapado (aumento de GEI, reducción de albedo, aumento de vapor de agua).
Forzamiento radiativo negativo: Reduce el calor atrapado (aumento de aerosoles reflectantes, aumento de nubes reflectantes, aumento de albedo superficial).
Albedo y Límites Planetarios
Albedo: Capacidad de una superficie para reflejar radiación solar (0-1 o 0-100%).
Albedo bajo: Absorbe más calor (superficies oscuras).
Albedo alto: Refleja más calor (superficies claras).
Límites planetarios: Umbrales ambientales clave para un espacio operativo seguro para la humanidad.
Proyecciones de límites planetarios: En 2023, 6 de 9 límites cruzados (aumento respecto a 2009).
Aumento del calentamiento global (retroalimentación positiva): Menos hielo/nieve = menor albedo = más absorción de calor = más deshielo.
Ciclo del Agua y Composición
Agua (H2O): Dos hidrógenos y un oxígeno, puede ser sólida, líquida o gaseosa.
Ciclo del agua: Evaporación, condensación, precipitación, escorrentía, infiltración, etc.
Agua dulce: 2.5% del agua total, menos del 1% disponible para consumo.
Composición del agua natural superficial: Varía por geología, vegetación, actividad humana, clima.
Solidos disueltos en agua: Minerales y sales de rocas y actividades humanas (Ca2+, Mg2+, etc.).
Gases disueltos en agua: O2, CO2, N2 y otros atmosféricos.
Difusión molecular (oxígeno disuelto – OD): Movimiento de oxígeno del aire al agua por gradiente de concentración.
Producción de oxígeno en agua: Por microorganismos y fotosíntesis (6 H2O + 6 CO2 + luz → C6H12O6 + 6 O2).
Disminución del OD con la temperatura: (No se explica la razón en este resumen directo).
Material orgánico en agua: Compuestos de descomposición vegetal/animal (eutrofización si aumenta).
Solidos suspendidos en agua: Partículas de diferentes tamaños (arcilla, limo, etc.) de erosión, descomposición y actividades humanas.
Agua Subterránea, Océanos y Humedales
Agua subterránea: Masas de agua bajo la superficie, forman parte del ciclo hidrológico.
Mantos acuíferos: Formaciones geológicas subterráneas que almacenan agua.
Tipos de acuíferos: Detríticos, carbonatados, volcánicos.
Océanos: Vastas extensiones de agua salada (71% de la superficie terrestre), cinco principales.
Salinidad oceánica: Principalmente por cloruro de sodio (sal común), media 3.5%.
Humedales: Superficies cubiertas de agua permanente o intermitentemente, importantes ecosistemas (6% de la superficie terrestre).
Minerales y nutrientes en océanos: Nitratos, fosfatos, hierro y otros esenciales para la vida marina.
Hidratación: Moléculas de agua interactúan con iones, moléculas o sólidos.
pH: Medida de acidez o alcalinidad de una solución acuosa.
Escala de pH: <7 ácido, 7 neutro, >7 alcalino (concentración de H+ vs OH-).
Potenciómetro: Mide potencial eléctrico para determinar el pH.
Potencial redox del agua: Capacidad del agua para participar en reacciones de oxidación-reducción (influye en contaminantes y nutrientes).
Alcalinidad: Capacidad de neutralizar ácidos (principalmente por bicarbonatos y carbonatos).
Dureza del agua: Concentración de iones de calcio y magnesio disueltos.
Proceso de complejación del agua: Formación de complejos entre iones metálicos y ligandos.
Contaminación del Agua y Tratamiento de Aguas Residuales
Contaminación del agua (OMS): Agua cuya composición ha sido modificada negativamente para su uso natural.
Fuentes de contaminación del agua: Doméstica, industrial, agrícola, petróleo.
Clasificación de aguas residuales: Aguas residuales (afectadas por actividad humana), negras (fecales), grises (jabón).
Tipos de aguas residuales: Industriales, domésticas, urbanas.
Importancia del tratamiento de aguas residuales: Evitar contaminación por sustancias tóxicas y microorganismos.
Planta de tratamiento de agua: Proceso para purificar aguas residuales (tamizado, desarenado, desengrasado, tratamiento físico-químico, biológico, decantación, deshidratación, secado).
Contaminación por Flúor y Metales Pesados
Flúor: Elemento natural en rocas, suelos y aguas subterráneas; beneficioso en bajas concentraciones (prevención de caries), contaminante en altas (>1.5 mg/L según OMS).
Contaminación por flúor en SLP: Altas concentraciones en Altiplano Potosino (Matehuala, etc.), origen geológico y actividad minera/industrial, algunas muestras > 5.0 mg/L.
Efectos en la salud por exceso de flúor: Fluorosis dental/ósea, riesgo para niños y personas con problemas renales.
Acciones contra la contaminación por flúor: Monitoreo, tratamiento (filtros de alúmina activada, ósmosis inversa), educación comunitaria, fuentes alternativas de agua potable.
Metales pesados: Elementos químicos de alta densidad y toxicidad en bajas concentraciones (arsénico, plomo, mercurio, cadmio, cromo), se bioacumulan y tienen efectos a largo plazo.
Contaminación por Metales Pesados en SLP y Acciones
Contaminación por metales pesados en SLP: Problemas en cuerpos de agua y pozos, especialmente en zonas mineras/industriales (Villa de la Paz, Matehuala, etc.), niveles elevados de arsénico, plomo y cadmio.
Efectos en la salud por exposición a metales pesados: Arsénico (cáncer), plomo (daño neurológico), mercurio (daño cerebral/renal), cadmio (enfermedades renales/óseas), niños y embarazadas más vulnerables.
Acciones contra la contaminación por metales pesados: Vigilancia continua, tratamiento especializado, remediación de suelos contaminados, normativas estrictas, participación comunitaria.
