1. ¿QUE ELEMENTOS SIN VIDA, GENERAN VIDA?
Se denomina aire a la mezcla de gases que
constituye la atmósfera terrestre, que permanecen
alrededor del planeta Tierra por acción de la fuerza
de gravedad. El aire es esencial para la vida en el
planeta. Es particularmente delicado, fino, etéreo y
si está limpio transparente en distancias cortas y
medias.
En proporciones ligeramente variables, está
compuesto por nitrógeno (78%), oxígeno (21%),
vapor de agua (0-7%), ozono, dióxido de carbono,
hidrógeno y gases nobles como criptón y argón; es
decir, 1% de otras sustancias. Los porcentajes
indicados expresan fracción en volumen,
prácticamente igual a la fracción molar.
Propiedades físicas y químicas del Aire
Propiedades físicas
Es de menor peso que el agua.
Es de menor densidad que el agua.
Tiene Volumen indefinido.
No existe en el vacío.
Es incoloro, inodoro e insípido.
Propiedades químicas
Reacciona con la temperatura condensándose en hielo a bajas temperaturas y produce
corrientes de aire.
Esta compuesto por varios elementos entre ellos el oxigeno (O2) y el dioxido de carbono
elementos básicos para la vida.
2. Composición del Aire puro
De acuerdo con la altitud, composición, temperatura y otras características, la atmósfera que
rodea a la Tierra y comprende las siguientes capas o regiones:
1. Troposfera. Alcanza una altura media de 12 km. (es de 7km. En los polos y de 16km.
En los trópicos) y en ella encontramos, junto con el aire, polvo, humo y vapor de agua,
entre otros componentes.
1. Estratosfera. Zona bastante mente fría que se extiende de los 12 a los 50km de altura;
en su capa superior (entre los 20 y los 50km) contiene gran cantidad de ozono (O3), el
cual es de enorme importancia para la vida en la tierra por que absorbe la mayor parte
de los rayos ultravioleta del sol.
1. Mesosfera. Zona que se sitúa entre los 50 y los 100km de altitud; su temperatura
media es de 10 °C; en ella los meteoritos adquieren altas temperaturas y en su gran
mayoría se volatilizan y consumen..
1. Ionosfera. Empieza después de los 100km. Y va desapareciendo gradualmente hasta
los 500km de altura. En esta región, constituida por oxígeno (02), la temperatura
aumenta hasta los 1000°C; los rayos X y ultravioleta del Sol ionizan el aire enrarecido,
produciendo átomos y moléculas cargados eléctricamente (que reciben el nombre de
iones) y electrones libres.
1. Exosfera. Comienza a 500km. de altura y extiende más allá de los 1000km; está
formada por una capa de helio y otra de hidrogeno. Después de esa capa se halla una
enorme banda de radiaciones (conocida como magnetosfera) que se extiende hasta
unos 55000km de altura , aunque no constituye propiamente un estrato atmosférico.
3. El aire limpio y puro forma una capa de aproximadamente 500 000 millones de toneladas que
rodea la Tierra, de las su composición es la siguiente:
Componente Concentración aproximada
1. Nitrógeno (N) 78.03% en volumen
Oxígeno (O) 20.99% en volumen
Dióxido de Carbono (CO2) 0.03% en volumen
Argón (Ar) 0.94% en volumen
Neón (Ne) 0.00123% en volumen
Helio (He) 0.0004% en volumen
Criptón (Kr) 0.00005% en volumen
Xenón (Xe) 0.000006% en volumen
Hidrógeno (H) 0.01% en volumen
Metano (CH4) 0.0002% en volumen
Óxido nitroso (N2O) 0.00005% en volumen
Vapor de Agua (H2O) Variable
Ozono (O3) Variable
Partículas Variable
4. Contaminación atmosférica
La contaminación del aire es uno de los problemas ambientales más importantes, y es
resultado de las actividades del hombre. Las causas que originan esta contaminación son
diversas, pero el mayor índice es provocado por las actividades industriales, comerciales,
domesticas y agropecuarias.
Los principales contaminantes del aire se clasifican en:
PRIMARIOS
Son los que permanecen en la atmósfera tal y como fueron emitidos por la fuente. Para fines
de evaluación de la calidad del aire se consideran: óxidos de azufre, monóxido de carbono,
óxido de nitrógeno, hidrocarburos y partículas.
SECUNDARIOS
Son los que han estado sujetos a cambios químicos, o bien, son el producto de la reacción de
dos o más contaminantes primarios en la atmósfera. Entre ellos destacan oxidantes
fotoquímicos y algunos radicales de corta existencia como el ozono (O3).
A nivel nacional, la contaminación atmosférica se limita a las zonas de alta densidad
demográfica o industrial. Las emisiones anuales de contaminantes en el país son superiores a
16 millones de toneladas, el 65% es de origen vehiculaar.
En la ciudad de México se genera 23.6% de dichas emisiones, en Guadalajara el 3.5%, y en
Monterrey el 3%. Los otros centros industriales del país generan el 70% restante.
5. Unidades Empleadas para el Monitoreo de la Calidad del Aire
PARÁMETRO CLAVE UNIDAD RED
Monóxido de Carbono
CO PPM
Dióxido de azufre
SO2 PPM
Dióxido de nitrógeno
NO2 PPM MONITOREO
AUTOMATICO
Ozono
O3 PPM
Oxido de nitrógeno
NOX PPM
Acido sulfhídrico
H2S PPM
Partículas menores a 10 micras
PM-10 ug/m³
Partículas suspendidas totalmente
PST ug/m³
Plomo
Pb ug/m³
Cobre
Cu ug/m³ MONITOREO
MANUAL
Fierro
Fe ug/m³
Cadmio
Cd ug/m³
Níquel
Ni ug/m³
Temperatura
TMP °C
Humedad Relativa
RH % de Hum. Rel MONITOREO
6. METEOROLOGICO
Velocidad del viento
WSP metros por
segundo
Dirección del viento
WDR grados
Principales tipos de contaminantes del aire
Emisión de dióxido de carbono, por país, en millones de toneladas.
Contaminantes gaseosos: en ambientes exteriores e interiores los vapores y
contaminantes gaseosos aparece en diferentes concentraciones. Los contaminantes
gaseosos más comunes son el dióxido de carbono, el monóxido de carbono, los
hidrocarburos, los óxidos de nitrógeno, los óxidos de azufre y el ozono. Diferentes
fuentes producen estos compuestos químicos pero la principal fuente artificial es la
quema de combustible fósil. La contaminación del aire interior es producida por el
consumo de tabaco, el uso de ciertos materiales de construcción, productos de
limpieza y muebles del hogar. Los contaminantes gaseosos del aire provienen de
volcanes, e industrias. El tipo más comúnmente reconocido de contaminación del aire
es la niebla tóxica (smog). La niebla tóxica generalmente se refiere a una condición
producida por la acción de la luz solar sobre los gases de escape de automotores y
fábricas.
7. Efectos de los gases de la atmósfera en el clima
Smog en Shanghai.
Efectos climáticos: generalmente los contaminantes se elevan o flotan lejos de sus
fuentes sin acumularse hasta niveles peligrosos. Los patrones de vientos, las nubes, la
lluvia y la temperatura pueden afectar la rapidez con que los contaminantes se alejan
de una zona. Los patrones climáticos que atrapan la contaminación atmosférica en
valles o la desplacen por la tierra pueden, dañar ambientes limpios distantes de las
fuentes originales. La contaminación del aire se produce por toda sustancia no
deseada que llega a la atmósfera. Es un problema principal en la sociedad moderna. A
pesar de que la contaminación del aire es generalmente un problema peor en las
ciudades, los contaminantes afectan el aire en todos lugares. Estas sustancias incluyen
varios gases y partículas minúsculas o materia de partículas que pueden ser
perjudiciales para la salud humana y el ambiente. La contaminación puede ser en
forma de gases, líquidos o sólidos. Muchos contaminantes se liberan al aire como
resultado del comportamiento humano. La contaminación existe a diferentes niveles:
personal, nacional y mundial.
El efecto invernadero evita que una parte del calor recibido desde el sol deje la
atmósfera y vuelva al espacio. Esto calienta la superficie de la tierra. Existe una cierta
cantidad de gases de efecto de invernadero en la atmósfera que son absolutamente
necesarios para calentar la Tierra, pero en la debida proporción. Actividades como la
quema de combustibles derivados del carbono aumentan esa proporción y el efecto
invernadero aumenta. Muchos científicos consideran que como consecuencia se está
produciendo el calentamiento global. Otros gases que contribuyen al problema
incluyen los clorofluorocarbonos (CFCs), el metano, los óxidos nitrosos y el ozono.
Daño a la capa de ozono: el ozono es una forma de oxígeno O3 que se encuentra en la
atmósfera superior de la tierra. El daño a la capa de ozono se produce principalmente
por el uso de clorofluorocarbonos (CFCs). La capa fina de moléculas de ozono en la
atmósfera absorbe algunos de los rayos ultravioletas (UV) antes de que lleguen a la
superficie de la tierra, con lo cual se hace posible la vida en la tierra. El agotamiento
del ozono produce niveles más altos de radiación UV en la tierra, con lo cual se pone
en peligro tanto a plantas como a animales.
8. Algunos contaminantes provienen de fuentes naturales
Los incendios forestales emiten partículas, gases y sustancias que se evaporan en la
atmósfera, son los llamados Compuestos Orgánicos Volátiles, tambien conocidos como
COVs o VOCs, por sus siglas en inglés, (Volatile Organic Compounds).
Partículas de polvo ultra finas creadas por la erosión del suelo cuando el agua y el
clima sueltan capas del suelo, aumentan los niveles de partículas en suspensión en la
atmósfera.
Los volcanes arrojan dióxido de azufre y cantidades importantes de roca de lava
pulverizada conocida como cenizas volcánicas.
El metano se forma en los procesos de pudrición de materia orgánica y daña la capa de
ozono. Puede acumularse en el subsuelo en altas concentraciones o mezclado con
otros hidrocarburos formando bolsas de gas natural.
Efectos nocivos para la salud
Muchos estudios han demostrado enlaces entre la contaminación y los efectos para la salud.
Los aumentos en la contaminación del aire se han ligado a quebranto en la función pulmonar y
aumentos en los ataques cardíacos. Niveles altos de contaminación atmosférica según el
Índice de Calidad del Aire de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA,
por sus siglas en inglés) perjudican directamente a personas que padecen asma y otros tipos
de enfermedad pulmonar o cardíaca. La calidad general del aire ha mejorado en los últimos 20
años pero las zonas urbanas son aún motivo de preocupación. Los ancianos y los niños son
especialmente vulnerables a los efectos de la contaminación del aire.
El nivel de riesgo depende de varios factores:
La cantidad de contaminación en el aire,
La cantidad de aire que respiramos en un momento dado,
La salud general.
Otras maneras menos directas en que las personas están expuestas a los contaminantes del
aire son:
El consumo de productos alimenticios contaminados con sustancias tóxicas del aire
que se han depositado donde crecen,
Consumo de agua contaminada con sustancias del aire,
Contacto con suelo, polvo o agua contaminados
Índice de Calidad del Aire
El Índice de Calidad del Aire (AQI, por sus siglas en inglés) es una herramienta usada por la
EPA y otras agencias para proveerle al público información oportuna y fácil de comprender
sobre la calidad del aire local. También indica si los niveles de polución son perjudiciales a la
salud. El AQI informa al público si la condición del aire debe preocuparle por su salud. El AQI
se enfoca en los efectos de salud que pueden pasar dentro unas horas o días después de
respirar el aire.
9. Dispositivos de control
Los siguientes instrumentos son utilizados comúnmente como dispositivos de control de
contaminación en la industria o en vehículos. Pueden transformar contaminantes o
eliminarlos de una corriente de salida antes de ser emitidos a la atmósfera.
Precipitadores electrostáticos, y filtros de aire
Carbón activado
Condensadores
Convertidores catalíticos
Recirculación de gases de escape
Desulfuración de gas de flujo y otros gas scrubbers
Columnas incineradoras
¿Cuánta contaminación hay en México?
De acuerdo con los datos del
Inventario Nacional de
Emisiones, en 1999 los
mexicanos emitíamos 40.5
millones de toneladas de
contaminantes a la atmósfera,
de los cuales 58% fueron
emitidos por fuentes
naturales (suelo, vegetación y
actividad volcánica), y 42%
por actividades humanas.
10. La mayor parte de las emisiones por
actividades humanas fueron
generadas por los vehículos y otros
usos de combustibles y por las plantas
de generación de electricidad.
En México, la generación de
contaminantes atmosféricos es
mayor en el Estado de México,
Veracruz, Jalisco y el Distrito
Federal, con un promedio de
entre 6.4% y 9.4% de las
emisiones por actividades
humanas nacionales.
En contraste, Baja California Sur,
Quintana Roo, Nayarit, Tlaxcala y Aguascalientes emitieron menos de 1% del total nacional.
Se calcula que cada mexicano emite
en promedio alrededor de 170
kilogramos de contaminantes
atmosféricos al año, lo que equivale
al peso de dos personas adultas.
11. Para darnos una idea del nivel de contaminación del aire en México se utiliza el Índice
Metropolitano de la Calidad del Aire (IMECA), que consiste en una transformación de las
concentraciones de un contaminante a un número adimensional (SEMARNAT. Informe de la
situación del medio ambiente en México 2008).
El IMECA tiene como objetivo informar a la población de manera clara, oportuna y
continua, sobre los niveles de contaminación atmosférica, los probables daños a la
salud y las medidas de protección a tomar. Con base en los valores del IMECA, las
autoridades pueden declarar una contingencia ambiental.
Las ciudades que cuentan con
programas de contingencias
ambientales por contaminación son el
Valle de México, Guadalajara,
Monterrey y Salamanca.
(SEMARNAT. Informe de la situación
del medio ambiente en México 2008).
12. ¿Cuáles son los contaminantes del aire, que afectan a
México?
Los principales contaminantes atmosféricos son:
Compuestos orgánicos volátiles (COV)
Oxidos de azufre (SOx)
Monóxido de carbono (CO)
Oxidos de nitrógeno (NOx)
Ozono (O3)
Partículas menores a 10 micrómetros (PM10)
Partículas menores a 2.5 micrómetros (PM2.5)
Partículas suspendidas totales (PST)
Plomo (Pb).
Los contaminantes atmosféricos por actividades humanas que se emiten en mayor proporción
fueron el CO, el SOx y COV.
13. ¿Cómo controlamos la contaminación atmosférica?
En nuestro México se monitorea la concentración atmosférica de los principales
contaminantes, cada uno cuenta con una norma de calidad que establece las concentraciones
máximas permitidas, en un periodo definido Marco Normativo en Materia de Calidad del Aire;
14. Los programas del gobierno destinados a mejorar la calidad del aire se conocen como
ProAires, que incorporan una visión de mediano y largo plazo para proponer acciones
concretas para la reducción de las emisiones.
Los ProAires se han aplicado en
zonas metropolitanas que por sus
características, presentan
mayores problemas de
contaminación atmosférica, como:
El Valle de México,
Monterrey,
Guadalajara,
Toluca,
Ciudad Juárez,
Mexicali,
Tijuana,
Salamanca,
Michoacán,
Puebla
León.
Las acciones contenidas en los ProAires están orientadas a las fuentes con mayor aporte de
contaminantes e incluyen medidas de reducción factibles en su costo y con un beneficio
significativo den la calidad del aire.
Para controlar la contaminación que proviene de los autos en 2006 se publicó la NOM-086-
SEMARNAT-SENER-SCFI-2005, que establece nuevas especificaciones para los combustibles
del transporte en México, con lo que se introdujeron al mercado gasolinas más amigables con
el ambiente.
Otras acciones son la eliminación del
plomo en la gasolina, la reforestación de
miles de hectáreas de zonas forestales, los
apoyos para la renovación del parque
vehicular, además de la implementación
de transporte urbano ecológico como el
Metrobús en la Ciudad de México, con 50
kilómetros (transportando alrededor de
423 mil pasajeros al día), y el Optibús en
León, Guanajuato, con 26 kilómetros de
extensión.
