CONTAMINACIN DEL AIRE II Prof Jess Olivero Verbel
CONTAMINACIÓN DEL AIRE II Prof. Jesús Olivero Verbel. Ph. D. Grupo de Química Ambiental y Computacional Universidad de Cartagena Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
Contaminación del Aire Parte II Prof. Jesús Olivero Verbel. Ph. D. Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
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Indice de calidad de aire para Ozono AIR QUALITY INDEX Valores Descriptores 0 to 50 Bueno 51 to 100 Moderado 101 to 150 Peligro para la salud de algunos grupos Active children and adults, and people with respiratory disease, such as asthma, should limit prolonged outdoor exertion. Peligroso para la salud Active children and adults, and people with respiratory disease, such as asthma, should avoid prolonged outdoor exertion; everyone else, especially children, should limit prolonged outdoor exertion. Muy Peligroso para la salud Active children and adults, and people with respiratory disease, such as asthma, should avoid all outdoor exertion; everyone else, especially children, should limit outdoor exertion. 151 to 200 201 to 300 Características None. Unusually sensitive people should consider limiting prolonged outdoor exertion. Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
Contaminantes Biológicos Bacteria, Hongos, Virus, Insectos, Polen La proteína en la orina de ratas y ratones es un potente alergeno. Cuando se seca se convierte en un contaminante del aire. Aires acondicionados centrales pueden convertirse en fuente y distribución de contaminantes ambientales biológicos. El control de la humedad relativa en las casas puede limitar la acumulación de contaminantes biológicos. Una humedad relativa entre 30 -50% es recomendada. Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
Algunos contaminantes biológicos generan reacciones alérgicas tales como pneumonítis hipersensitiva, rinitis alérgica y algunos tipos de asma. Enfermedades infecciosas tales como la influenza y la varicela son transmitidas por el aire. Hongos y otros microorganismos liberan toxinas al aire. Síntomas asociados con enfermedades causadas por contaminantes biológicos incluyen estornudos, ojos llorosos, toz, dificulatad para respirar, fiebre y problemas digestivos, entre otros. Reacciones alérgicas ocurren sólo después de exposiciones repetidas a un alergeno biológico específico. La reacción puede ocurrir o no en forma inmediata. Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
Síndrome del Edificio Enfermo “Sick Building Syndrome" (SBS) El término es usado para describir situaciones en las que los residentes de un edificio experimentan diferentes efectos agudos en su salud, los cuales parecen estar relacionados con el tiempo de permanencia en el edificio pero las causas específicas no han sido identificadas. Las quejas pueden presentarse en un salón o área en particular. En contraste, el término "building related illness" (BRI) es usado cuando los orígenes de los síntomas son identificados y pueden ser atribuidos a contaminación ambiental. De acuerdo con la WHO, hasta El 30% de los edificios presenta problemas de calidad de aire. Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
SMOG CLÁSICO Y SMOG FOTOQUÍMICO Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
SMOG FOTOQUÍMICO Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
Transformaciones Químicas durante la formación de Smog Fotoquímico Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
Reacciones Químicas Durante el Smog Fotoquímico Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
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EL OZONO Y LA SALUD HUMANA Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
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MEDIDAS DE LA CALIDAD DEL AIRE Índice Metropolitano de la Calidad del Aire (IMECA) El IMECA consta de dos algoritmos de cálculo fundamentales; el primero, para la obtención de subíndices correspondientes a diferentes indicadores de la calidad del aire; y el segundo, para la combinación de éstos en un índice global. Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
Si el ICA (AQI) es menor a 32, la calidad del aire es buena Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
CH 4 H 2 O CO 2 CFCs Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
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Gas Invernadero - Green house Gas Cualquier gas que absorbe radiación infrarroja en la atmósfera. Gases Invernadero incluyen Vapor de agua CO 2 CH 4 Oxido nitroso (N 2 O) Fluorocarbonos (HCFCs) Ozono (O 3) Carbonos Perfluorinados (PFCs) Hidrofluorocarbonos (HFCs). Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
POTENCIAL DE CALENTAMIENTO GLOBAL (GWP) Indice empleado para transformar las emisiones de varios gases en una medida común a fin de comparar la capacidad relativa de los mismos de generar efecto invernadero sin calcular en forma directa los cambios en las concentraciones atmosféricas. GWPs son calculados como la relación de la capacidad de generar efecto invernadero que resultaría de las emisiones de un kilogramo de un gas invernadero con respecto a la generada por un kilogramo de dióxido de carbono en un período de tiempo (100 años). Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
Valores de GWP para diferentes gases GAS GWP 1990 GWP 1996 CO 2 1 1 Methane 22 21 Oxido Nitroso 270 310 HFC-134 a 1, 200 1, 300 HFC-23 10, 000 11, 700 HFC-152 a 150 140 HCF-125 NA* 2, 800 PFCs** 5, 400 7, 850 SF 6 NA* 23, 900 * Not Applicable. GWP was not yet estimated for this gas. Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
Hexafluoruro de Azufre (SF 6) (Este es el compuestos copn mayor capacidad para generar efecto invernadero) Gas incoloro soluble en alcohol y éter Ligeramente soluble en agua Utilizado principalmente en transmisión eléctrica Compuesto dieléctrico empleado en electrónica El GWP es 23, 900 Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
Compuestos Perfluorocarbonados (PFCs) Grupo de compuestos sintéticos compuestos sólo de C y F CF 4 and C 2 F 6 PFCs NO dañan la capa estratosférica de ozono pero son poderosos gases invernadero CF 4 posee un (GWP) de 6, 500 C 2 F 6 posee un GWP de 9, 200 Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
Inventario de Emisiones La caracterización y seguimiento de los gases que son liberados a la atmósfera es realizada mediante inventarios de emisiones Un inventario de emisiones es la relación de las cantidades de contaminantes del aire descargadas en la atmósfera. – Un inventario de emisiones debe incluir • Identidad química y física de los contaminantes • Area geográfica cubierta • Entidades institucionales involucradas • El período de tiempo en el cual se estiman las emisiones • El tipo de actividades que causa las emisiones Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
Ojo: Porqué si mercurio está más cerca al sol, es menos caliente que Venus? Marte: 1. 1. Venus: 92 Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
Tierra g = 1. 7 Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
EL EFECTO INVERNADERO Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
Light GREENHOUSE EFFECT: CO 2 lets sunlight through but retains the heat generated by the sun Adding CO 2 to the air increases the greenhouse effect Removal of CO 2 from the air by photosynthesizing plants and algae decreases the greenhouse effect CO 2 Heat CO 2 Figure 38. 4 B Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
Radiación Solar Recibida en la Tierra Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
GASES GENERADORES DE EFECTO INVERNADERO Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
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Dióxido de Carbono Captura Radiación IR Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
El Ciclo del Carbono Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
Cada año la tierra recibe 3 Gt de Carbono Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
La Gasolina es 85. 5% Carbono. 125 Galones = 1 Tonelada de CO 2 Cada año: 1 Ciudadano Americano Produce 20 Toneladas de CO 2. Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
Concentraciones de Gases Invernadero Concentraci ón Pre. Concentración Industrial Troposférica (1860) Actual GWP Vida Atmosférica (Años) CO 2 (ppm) 288 364. 3 1 120 Metano (CH 4) (ppb) 848 1805/ 1683 21 12 Óxido Nitroso (N 2 O) (ppb) 285 311 / 310 120 CFC-11 (CCl 3 F) (ppt) Cero 265 / 261 3, 800 50 CFC-12 (CF 2 Cl 2) (ppt) Cero 535 / 524 8, 100 102 CFC-113 (C 2 F 3 Cl 3) (ppt) Cero 84 / 82 4, 800 85 CCl 4 (ppt) Cero 100 / 98 1, 400 42 CH 3 CCl 3 (ppt) Cero 94 / 85 36010 5 126 / 110 1, 500 HCFC-22 (CHCl. F 2) Cero Grupo (ppt)de Química Ambiental y Computacional. U de C. 12 www. reactivos. com
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• Projected atmospheric temperatures indicate an increase in greenhouse gases Figure 38. 4 C Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
IMPACTO DE LOS GASES DE INVERNADERO SOBRE EL CLIMA DE LA TIERRA Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
Las regiones más frías reciben mayor impacto Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
Los Extremos del Verano These maps show the projected increase in average daily July heat index relative to the present. The largest increases are in the southeastern states, where the Canadian model projects increases of more than 25°F. For example, a July day in Atlanta that now reaches a heat index of 105°F would reach 115°F in the Hadley model, and 130°F in the Canadian model. Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
A lot Earth’s thermal momentum is in the oceans. . Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
The Gulfstream is the rhythm meister of our part of the planet. Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
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Expected sea level increase 21 st Century: + 1. 2 meter Florida + 5 meter, unavoidable w/out action Courtesy: PBS Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
Florida +5 meter, very likely unavoidable. Expected sea level increase 21 st Century: + 1. 2 meter Courtesy: PBS Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
CONSECUENCIAS AMBIENTALES DEL EFECTO INVERNADERO Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
El Efecto Invernadero en Florida -Cambios en la Temperatura 5 ~10°F - En Julio: Incremento de ~ 15°F - Cambios en estaciones. - Cambios en dinámica del suelo: Incendios. -Vectores - Enfermedades Tropicales. - Incremento el el nivel del mar. - Tormentas Intensas. Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
Summers will be hot!! Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
What can you do? Petition for Green Buildings! • • • Lights vs Natural Light Solar Electricity Rain Water Geo Cooling and Heating Energy Star Products Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
U. S. commitment under Kyoto Regardless, somebody has to initiate action. Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
Climate Change and Animal Populations - The golden toad, last seen in Costa Rica’s cloud forest in 1989, is believed to be extinct. The ecology of the cloud forest depends on the frequent formation of clouds and mist. Warming of the oceans and atmosphere has contributed to declines in mist formation. This has, in turn, affected species native to the area. Source: The Instituto Nacional de Biodiversidad (INBio) Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
This map displays the projected risk of malaria transmission in the year 2020, compared with the average risk in the years 1961 to 1990. This projection assumes a global temperature increase of 2ºF and no human efforts to contain the spread of malaria. Source: Pim Martens, Maastricht University Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
Atmospheric Carbon Dioxide Records from Mauna Loa, Hawaii (1958– 2000) This graph shows changes in the atmospheric concentration of carbon dioxide from 1958 to 2000. Source: Carbon Dioxide Information Analysis Center Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
Colapso de una porción del Glaciar Larsen Península Antártica Animación creada a partir de imágenes satelitales. Enero-Marzo, 2002. Fuente: Nasa. Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
Phytoplankton implicated in global warming Researchers at the Scripps Institute of Oceanography in La radiación absorbida por el Phitoplancton incrementa las temperaturas globales en 0. 1 to 0. 6 Grados Fahrenheit (0. 06 to 0. 33 Grados Centígrados) comparado con modelos computacionales sin Fitoplancton. Journal of Geophysical Research. The “Iron Hypothesis" Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
EL PAPEL DE LOS OLIGOELEMENTOS EN EL CLIMA Sea. Wi. FS Project, NASA/Goddard Space Flight Center, and ORBIMAGE 08 -22 -2001 Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
TRATADOS INTERNACIONALES ESTAMOS CUMPLIENDO? Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
Much reduction is needed to reach stability Human emission rate in billion t. C/yr 8 Equilibrium 4. 7 Emissions the earth absorbs in billion t. C/yr t Latent atmospheric C is about 188 billion ton Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
U. S. commitment under Kyoto Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
QUE HACEMOS? UNA GOLONDRINA HACE VERANO? Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
Estrategias para frenar el Calentamiento Global: • Adaptación Estratégica (Nos movemos!) • Energía Nuclear • Energía Renovable • Eficiencia en el consumo de energía • Captura de gases invernadero • Incremento en precios de hidrocarburos. Estrategias Locales Grupo de Química Ambiental y Computacional. U de C. www. reactivos. com
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