quimica ambiental i
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PROFESORADO EN BIOLOGÍA PARA LA EDUCACIÓN SECUNDARIA
INSTITUTO SUPERIOR DE FORMACIÓN PROFESIONAL “LA MERCED” N° 8.155
MATERIA:
PROFESORA: DANIELA BARRAZA
AÑO: 2013
UNIDAD N°1
Contaminación natural y antropogénica. Tipos de contaminantes: según la fuente, el medio receptor y los impactos ambientales ocasionados.
El ciclo de los contaminantes en un medio: atmosférico, hidrosférico y edáfico.
QUÍMICA ATMOSFÉRICA
SUSTANCIA
GASEOSA
SOLIDA
LIQUIDA
ES CONTAMINANTE DEPENDIENDO
NIVELES
EFECTOS NOCIVOS EN LOS SERES VIVOS Y LOS MATERIALES
ALTOS
BAJOS
TODO DEPENDE DE LAS CONCENTRACIONES
EQUILIBRIO QUIMICO AMBIENTAL
CONTAMINACIÓN NATURAL
CONTAMINACIÓN NATURAL
PARAFINASTERPENOS
CH3Br y CH3I
FERMENTACIÓN ANAEROBICA(intestinos de animales,
pantanos, arrozales, fangales, H2O contaminada con nitratos)
MERCAPTANO
SE VE INCREMENTADA POR EL CRECIMIENTO DE LA POBLACIÓN
CH4, NO, SH2, S2C
CONTAMINACIÓN NATURAL
CO2
CH4, CO, CH3Cl, N2O, SCO, S2C
NO, NO2
CONTAMINACIÓN NATURAL
Introduce la polución en la estratosfera
Materia juvenil
SO2, SH2, SCO, HCl, HF
Partículas de carácter orgánico
Proceso natural y espontaneo de especies pirofíticas.
Causado por el hombre
CO2,CO, NO, NO2, H2, SCO, ClCH3, ácido cianhódrico, NH3, metano y acetileno
CONTAMINACIÓN NATURAL
NO
NH3
NO2
CONTAMINACIÓN ANTROPOGÉNICA
CENTROS URBANOS Y ZONA INDUSTRIALIZADA
DEPENDIENDO DE LA ESTABILIDAD DEL CONTAMINANTE PUEDE AFECTAR REGIONES
MAS O MENOS ALEJADOS
CONTAMINACIÓN ANTROPOGÉNICA
COMBUSTIÓN DE HIDROCARBUROS
COMPLETA CO2 + H2O
INCOMPLETA CO2, H2O, CO,
PRODUCTOS ORGÁNICOS VARIOS
Compuestos cíclicos cancerígenos
Benzoantraceno, Benzopireno, Benzoperileno
Aromáticos
Tolueno y Benceno
Propano, hexano, etileno,
etc.
CONTAMINACIÓN ANTROPOGÉNICA
CONTAMINACIÓN ANTROPOGÉNICA
COMBUSTIBLES FOSILES
CONTIENEN S2
SO2
al quemarse
SO4-2
al oxidarse en la atmósfera
CONTAMINACIÓN ANTROPOGÉNICA
NO, NO2
Se forman en procesos a altas T°
Se forman en la combustión de vehículos motorizados
Contribuye a la acidez de la lluvia acida
PARTICULAS SOLIDAS
Materia Orgánica
Partículas Inorgánicas
Cenizas
Negro grafito
Al2O3, Zn, Fe, Silicio, Titanio, Magnesio, Vanadio, Plomo y
Berilio
FUENTES DE CONTAMINACIÓN ANTROPOGÉNICA
Aviones y Automóviles
Centrales térmicas y calefacciones domésticas
COMPUESTOS PERSISTENTES
• Disolventes para diferentes aplicaciones
• Industria transformadora de aceites
• Fabricación de insecticidas, fungicidas, herbicidas
• Adhesivos, tintas y plastificantes
• Compuestos Aromáticos Clorados
DIOXINAS Se libera cuando se quema el plástico
CFCSpray, extintores de espuma, refrigeración, AA, fabricación de plásticos, etc.
En la estratosfera se descomponen reaccionando con O3
OTROS POLUCIONANTES
METALES
Se presentan puros o combinados
Industria metalúrgica, pigmentos en pinturas, catalizadoresAgricultura: insecticidas y fungicidas
METALES
CONTAMINANTES PRIMARIOS Y SECUNDARIOS
CONTAMINACIÓN
Incremento Demográfico Aumenta la demanda de BIENES y SERVICIOS
Producto farmacéuticoCosméticos aditivos alimentarios
PesticidasMateriales de construcciónDisolventes AerosolesDetergentesLacasTintesPinturasPlásticos
75 kg de sustancias por habitantes y por año, en el primer mundo son 10 veces mas.
ACTIVIDAD INSUTRIAL
DESEQUILIBRIO EN PROCESOS
NATURALES
EXTRACCIÓN DE MATERIA PRIMA
TRANSFORMACIÓN
ELABORACIÓN TRANSFORMACIÓN EN RESIDUOS
TRANSPORTES ASOCIADOS
CONTAMINACIÓN: la introducción de una sustancia química en el medio, sin dar lugar a efectos negativos.
POLUCIÓN: la introducción de una sustancia química en el medio, dando lugar a efectos negativos.
CONTAMINACIÓN
concentración
POLUCIÓN
Viajes cortos Liberación de Nox en bajas concentraciones en la troposfera
Viajes largos Liberación de Nox en bajas concentraciones en la estratosfera
El Nox reacciona con el O3, degradándolo
Sustancias que antes se consideraban inertes en la actualidad se comprueba que no es así
CFC
Hidrocarburos poliaromáticos
Dioxinas
Fenómenos Naturales Liberan ocasionalmente compuestos químicos en proporciones elevadas generando episodios de contaminación intensa
CLASIFICACIÓN DE LOS CONTAMINANTES
1. CONTAMINACIÓN SEGÚN LA FUENTE
2. CONTAMINACIÓN SEGÚN EL MEDIO RECEPTOR
3. CONTAMINACIÓN SEGÚN EL IMPACTO AMBIENTAL CAUSADO
1. CONTAMINACIÓN SEGÚN LA FUENTE
2. CONTAMINACIÓN SEGÚN EL MEDIO RECEPTOR
A. Contaminación atmosférica: contaminantes volátiles que se encuentran en la atmósfera libre.
B. Contaminación urbana: se incluyen los contaminantes en la capa mezcla.
C. Contaminación en interiores: corresponde a la contaminación en ambientes interiores.
D. Contaminación del agua: contaminantes disueltos o en suspensión.
E. Contaminación marina: contaminantes disueltos o en suspensión en aguas marinas y aquellos incorporados en las capas superficiales de los sedimentos.
F. Contaminación del suelo: contaminantes que están asociados a la fase sólida y los disueltos en la fase liquida de los poros.
3. CONTAMINACIÓN SEGÚN EL IMPACTO AMBIENTAL CAUSADO
A. Efecto invernadero: contaminantes que absorben la radiación infrarroja emitida por la superficie terrestres, contribuyendo al aumento de la temperatura atmosférica.
B. Acidificación: contaminantes que dan lugar a la disminución de pH en el agua de precipitación.
C. Destrucción del O3 estratosférico: contaminantes muy estables, capaces de alcanzar la estratosfera y participar en los proceso catalíticos de destrucción del O3.
D. Formación de “smog”: contaminantes atmosféricos que contribuyen a crear situaciones de “smog” en centros urbanos e industriales.
E. Eutrofización: contaminantes que en el medio hidrosféricos desencadenan procesos de eutrofización.
F. Toxicidad humana: contaminantes que puedan afectar a la salud humana.
G. Ecotoxicidad: contaminantes que presentan efectos negativos a ecosistemas acuáticos y terrestres.
INTERRELACIONES
CICLO DE LOS CONTAMINANTES
Todo episodio de contaminación esta constituido por: la fuente de producción del contaminante, el medio de transporte y de transformación física y química y el medio
receptor.
CICLO DE UN CONTAMINANTE EN EL MEDIO ATMOSFÉRICO
ATMOSFÉRAFluido poco denso
Es un medio oxidante
Impactos ambientales
Regionales (lluvia ácida)
Planetarios (capa de 03)
Genera OH, NO3, O3
Procesos FOTOQUÍMICOS Provoca y activa un gran n° de reacciones químicas
Deposiciones
Secas
Húmedas
CICLO DE UN CONTAMINANTE EN EL MEDIO ATMOSFÉRICO
DEPOSICIÓN SECAUn contaminante gaseosos (SO2) por una reacción química pasa a ser solido (aerosoles de sulfato)
ADSORCIÓN
El contaminante se fija en la superficie de las partículas de aerosol en la atmosfera.
FENOMENOS NATURALES Partículas solidas variadas de gran tamaño y tiempo de residencia
menor a un díaORIGEN ANTROPOGÉNICO
Partículas solidas variadas y pequeñas, tiempo de residencia mayor a 10 días
CICLO DE UN CONTAMINANTE EN EL MEDIO ATMOSFÉRICO
DEPOSICIÓN HUMEDA
El contaminante se incorpora por disolución en el H2O atmosférica y luego precipita.
El contaminante se incorpora en el H2O atmosférica cuando se forman las gotas en el interior de la nube.
CICLO DE UN CONTAMINANTE EN EL MEDIO ATMOSFÉRICO
CICLO DE UN CONTAMINANTE EN EL MEDIO EDÁFICO
50% del volumen del suelo esta formado por materia SOLIDA y 50% de fase FLUIDA por lo tanto la movilidad del los contaminantes tiene restricciones
FASE FLUIDA (espacio entre partículas)
FASE GASEOSA (aire edáfico)
FASE LIQUIDA (disolución del suelo)
Flujo difuso por diferencia de gradiente
CICLO DE UN CONTAMINANTE EN EL MEDIO EDÁFICO
TRANSPORTEADVECCIÓN: se da por diferencia de gradientes
DISPERSIÓN: se origina por el movimiento de la disolución percolante que para suelos porosos describe un camino tortuoso en las 3 direcciones del espacio
PROCESOS QUÍMICOS
oxidación en las capas mas superficiales del medio
Reducción en las capas mas profundas (anaerobiosis)
Microorganismos realizan diferentes transformaciones químicas similares a las abióticas pera a mayor velocidad
CICLO DE UN CONTAMINANTE EN EL MEDIO EDÁFICO
CICLO DE UN CONTAMINANTE EN EL MEDIO EDÁFICO
SORCIÓN es la asociación de una especie química a la fase solida del suelo
ADSORCIÓN: se une a la superficie de la fase solida por interacciones físicas y químicas
ABSORCIÓN: disolución del compuesto en todo el seno del solido
CICLO DE UN CONTAMINANTE EN EL MEDIO HIDROSFÉRICO
Comportamiento similar al atmosférico por la fluidez
ADVECCIÓN en reservorios profundos (lagos y mares), donde la diferencia de T° conlleva gradientes de densidad facilitando el movimiento ascencional de las masas de fluido
Difusión molecular
Difusión turbulenta (cabecera de los ríos)
Transformaciones químicas
Hidrólisis
Oxidación (presencia de O2)Reducción (en reservorios profundos)
Fotoquímicas (zonas superficiales)
CICLO DE UN CONTAMINANTE EN EL MEDIO HIDROSFÉRICO
Volatilización de especies volátiles pasando a la atmosfera, de la cual pueden precipitar incorporándose a sedimentos
Sedimentación de las partículas solidas en suspensión
Proceso de arrastre
Tipo arcilloso
Tipo orgánico
MUCHAS GRACIAS
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