Armando Cerra GuzmánLic. Ciencias Naturales y Educación Ambiental. Esp. Gerencia Ambiental

QUÉ ES LA CONTAMINACIÓNDEL AIRE

Es la presencia en la atmósfera de ciertas sustancias que alcanzan concentraciones lo suficientemente altas sobre el nivel normal, que ocasionan efectos adversos en el hombre, los animales, las plantas y el clima.

FORMAS BASICAS DE CONTAMINACIÓN DEL AIRE

SÓLIDAS LÍQUIDAS

PARTÍCULAS

FORMAS BÁSICAS DE CONTAMINACIÓN DEL AIRE

GASES

FUENTES DE EMISIÓN CONTAMINANTES ATMÓSFERA

MEZCLA Y TRANSFORMACIÓN QUÍMICA

TRANSPORTE Y DIFUSIÓN

RECEPTOR

MODELO EPIDEMIOLÓGICO DE LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE

CONTAMINANTES PRIMARIOS

DEFINICIÓN• Son aquellos emitidos directamente

a la atmósfera por una fuente identificable

• Se encuentran en la atmósfera en la misma forma química que cuando fueron emitidos

COMPUESTOS DE AZUFRE

SO2

SO3

H2SO4

DIOXIDO DE AZUFRE(SO2)

CARACTERÍSTICAS

• El dióxido de azufre (SO2) es un gas incoloro

• Débilmente soluble en agua y soluciones acuosas

• Se forma durante la combustión del combustible o residuo que contiene azufre

• Al descargarse en la atmósfera reacciona lentamente para formar ácido sulfúrico (H2SO4), sulfatos inorgánicos y sulfatos orgánicos

ÓXIDOS DE AZUFRE(SOX)

FUENTES DE CONTAMINACIÓN

Consumo de combustibles (85%), principalmente en plantas termoeléctricas

Procesos industriales (8%), fundición de metales no ferrosos, plantas de ácido sulfúrico

Transporte (7%)

ÓXIDOS DE AZUFRE(SOX)

MECANISMOS DE FORMACIÓN

Una pequeña fracción del azufre (S) contenido en el combustible o residuo (menos del 5%) queda retenido en la cenizas; el 95% se convierte en dióxido de azufre (SO2), el cual sale con los gases de combustión.

Una pequeña fracción (0.5 a 2.0 %) del dióxido de azufre se convierte a trióxido de azufre (en forma de vapor) a altas temperaturas de los gases combustión.

SO2 + ½ O2 = SO3

Cuando las temperaturas de los gases se enfrían por debajo de 500°F – 600°F, el trióxido de azufre que es extremadamente higroscópico, se convierte rápidamente a ácido sulfúrico (H2SO4).

SO3 + H20 = H2SO4

El ácido sulfúrico es un ácido fuerte, que produce daños por corrosión en los equipos de combustión y equipos de control; en consecuencia las temperaturas de los gases deben mantenerse por encima del punto crítico para evitar que el ácido sulfúrico se condense en los ductos o equipos de control.

ÓXIDOS DE NITRÓGENO

NO

NO2

ÓXIDOS DE NITRÓGENO

CARACTERÍSTICAS

El óxido nítrico (NO) es un gas incoloro e inodoro y es esencialmente insoluble en soluciones acuosas; es relativamente menos peligroso y el más emitido

El dióxido de nitrógeno (NO2) es moderadamente soluble en soluciones acuosas y es más tóxico que otros contaminantes criterio

La principal razón de regular las emisiones de óxidos de nitrógeno, es porque son los más importantes formadores de ozono, contaminante asociado a efectos adversos en la salud

El dióxido de nitrógeno es el principal gas responsable de

la absorción de luz en las reacciones fotoquímicas que causan la formación del SMOG

ÓXIDOS DE NITRÓGENO

FUENTES DE CONTAMINACIÓN

Transporte (49%)

Consumo de combustibles (45%)

Procesos industriales (4%)

Fuentes misceláneas (2%)

ÓXIDOS DE NITRÓGENO

MECANISMOS DE FORMACIÓN

Los óxidos de nitrógeno se forman durante la combustión de los combustibles en presencia de aire. A temperaturas elevadas, el nitrógeno del aire y del combustible reaccionan con el oxígeno para formar óxidos de nitrógeno.

Aproximadamente 99-95% de los óxidos de nitrógeno generados por combustión, se encuentra en forma de óxido nítrico (NO):

Los óxidos de nitrógeno se originan de dos fuentes diferentes:

1.- El nitrógeno atmosférico (N2) que entra a la zona de combustión como parte del aire de combustión.

2.- El nitrógeno presente en el combustible.

Los óxidos de nitrógeno generados del nitrógeno atmosférico son denominados NOX TERMICOS, debido a que se forman en las zonas de alta temperatura alrededor de las llamas del quemador en la cámara de combustión.

ÓXIDOS DE NITRÓGENO

MECANISMOS DE FORMACIÓN

Los óxidos de nitrógeno generados del combustible son llamados NOX DEL COMBUSTIBLE.

No todo el nitrógeno componente del combustible se convierte a NOx durante la combustión. Una pequeña fracción del nitrógeno del combustible queda en las cenizas del fondo o en las cenizas volátiles

MONÓXIDO DE CARBONO

MONOXIDO DE CARBONO(CO)

CARACTERÍSTICAS

►El Monóxido de carbono (CO) es un gas incoloro, insaboro e inodoro

►No es soluble en agua o en soluciones acuosas

►Es un compuesto parcialmente oxidado que se forma de la combustión incompleta

►El CO es un compuesto muy estable

FUENTES DE CONTAMINACIÓN

Transporte (77%)

Fuentes misceláneas (11%), fuentes domiciliarias como estufas de madera y chimeneas

Procesos industriales (7%), procesamiento de metales

Consumo de combustibles (7%), calderas e incineradores

MONOXIDO DE CARBONO(CO)

MECANISMOS DE FORMACIÓN

Se forma cuando la temperatura del gas y/o la concentración de oxígeno en el gas es insuficiente para convertir el monóxido de carbono (CO) en dióxido de carbono (CO2)

El CO se desprende del combustible en las primeras etapas de la combustión

El monóxido de carbono se forma a raíz de los siguientes problemas de combustión:– Una pobre mezcla de aire y combustible en la caldera o

incinerador– Infiltración de aire frío dentro de la caldera u horno– Niveles insuficientes de aire– Excesiva humedad en el combustible o en el residuo a incinerar

MONOXIDO DE CARBONO(CO)

HIDROCARBUROS

HIDROCARBUROS (HC)

CARACTERÍSTICAS►Son compuestos constituidos solo por hidrógeno y

carbono

►Los compuestos orgánicos volátiles (COV`s), incluyen la mayoría de los hidrocarburos

►Los COV`s están constituidos por hidrógeno y carbono, pero también pueden contener elementos tales como: oxígeno, nitrógeno, azufre, cloro y fluor

►Los COV`s definidos incluyen solamente aquellos compuestos que toman parte en los procesos de transformación fotoquímica

HIDROCARBUROS (HC)

FUENTES DE CONTAMINACIÓN

Procesos industriales (51%)

Transporte (40%)

Consumo de combustible (5%)

Fuentes misceláneas (4%)

MECANISMOS DE FORMACIÓN

El Tiempo de residencia en la cámara de combustión

La Mezcla de aire y combustible

La Turbulencia en la cámara de combustión

La temperatura y la presión

El diseño de la cámara de combustión

HIDROCARBUROS (HC)

MATERIAL PARTICULADO

• PM-10

• PM-2.5

MATERIAL PARTICULADO(MP)

CARACTERÍSTICAS►La característica más importantes del material

particulado es su tamaño; por su comportamiento en los sistemas de control, en la atmósfera y el tracto respiratorio.

►Diámetro aerodinánico

►La composición química

►Resistividad

►Adesividad

► Explosividad

FUENTES DE CONTAMINACIÓN

Fuentes de polvo fugitivo (58%)

Erosión eólica (16%)

Incendios forestales (11%)

Procesos industriales de combustión (9%)

Procesos de transformación (4%)

Transporte (2%)

MATERIAL PARTICULADO(MP)

MECANISMOS DE FORMACIÓN

Por fricción de dos superficies

Trituración

Efecto mecánico del viento

Evaporación

Combustión

Nucleación

MATERIAL PARTICULADO (MP)

CONTAMINANTES SECUNDARIOS

DEFINICIÓN• Son aquellos sustancias contaminantes

producto de la reacción de los contaminantes primarios y otros gases.

• Oxidantes fotoquímicos: Son el resultado de las reacciones de COV, HC con óxidos de nitrógeno en presencia de la luz solar

CONTAMINANTES ATMOSFERICOSCONTAMINANTES ATMOSFERICOS

CONTAMINANTES SECUNDARIOS

H2SO4, MSO4

COMPUESTOS DE NITRÓGENO HNO3, MNO3

COMPUESTOS DECARBONO ALDEHÍDOS, CETONAS, ÁCIDOS

OZONO, ACROLEINAS, NPA, NPBOXIDANTES FOTOQUÍMICOS

COMPUESTOS DE AZUFRE

CONTAMINANTESATMOSFÉRICOS

CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS

CON EFECTOS TÓXICOS

CONTAMINANTES

CRITERIO

CONTAMINANTES

PELIGROSOS

(NO CRITERIO)

CONTAMINANTES CRITERIO

Son aquellos que se  identifican como comunes y perjudiciales para la salud y el bienestar de los seres humanos. Se les llamó contaminantes criterio porque fueron objeto de estudios publicados en documentos de calidad del aire. Los Contaminantes criterio reglamentados son:

Dióxido de nitrógeno (NO2)

Dióxido de azufre (SO2)

Monóxido de carbono

Material particulado menor a 10 Micras (PM-10)

Ozono

Plomo

CONTAMINANTES PELIGROSOS

El término se refiere a los 188 contaminantes peligrosos del aire que se incluyen en la lista de la Ley del Aire Limpio de 1990 y que se sabe o que se sospecha que causan cáncer u otros efectos serios en la salud. Éstos incluyen productos químicos industriales, solventes, metales, pesticidas y subproductos de la combustión. Ellos son: Benceno Plomo y sus compuestos Cadmio Mercurio Hidrocarburos totales expresados como metano Tolueno Vanadio

COMPARACION DE NIVELES DE CONCENTRACIONENTRE AIRE LIMPIO Y CONTAMINADO

COMPONENTES AIRE LIMPIO AIRE CONTAMINADO

SO2 0.001-0.01 PPM 0.02-2 PPM

CO2 310-330 PPM 350-700 PPM

CO MENOR DE 1PPM 5-200 PPM

NO2 0.001-0.01 PPM 0.01-0.5 PPM

HIDROCARBUROS 1 PPM 1-20 PPM

PARTICULAS 10-20 G/M3 70-700 G/M3

FACTORES QUE INFLUYEN EN EL NIVEL DE RIESGO

EXTENSION SOBRE EL CUAL SE DESARROLLANLOS EFECTOS CONTAMINANTES

EFECTOS LOCALES1.- Áreas urbanas (Oxidantes fotoquímicos, PM-10)

2.- Áreas industriales (Smog fotoquímico, PM-10, Gases)

3.- Áreas aisladas rurales (Lluvia ácida)

EFECTOS GLOBALES1.- Efecto invernadero

2.- Destrucción de la capa de ozono