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Contaminación atmosférica

Resumen: Monóxido de carbono. Oxidos de azufre. Oxidos de nitrógeno. Efectos de los contaminantes tóxicos. Extintores. El aire es uno de los factores determinantes de la vida en la Tierra. Diariamente todos los organismos dependemos de este coctel de gases, nuestros pulmones filtran alrededor de 15 kg de aire atmosférico al día.

Publicación enviada por Palate Gaybor Luis


 

Índice

Índice

Introducción)

Monóxido de carbono

Óxidos de azufre

Óxidos de nitrógeno

Efectos de los contaminantes tóxicos

Extintores

Introducción

El aire es uno de los factores determinantes de la vida en laTierra. Diariamente todos los organismos dependemos de este coctel de gases,nuestros pulmones filtran alrededor de 15 kg de aire atmosférico al día.


En todo momento de la historia del hombre, éste ha arrojadomateriales que pueden considerarse como contaminantes atmosféricos (humo,vapores y partículas), sin embargo, es a partir del desarrollo industrial queesta acción adquiere proporciones considerables, no sólo por la cantidad de contaminantes que llegan al aire, sino por la naturaleza y calidad de éstos.

 Las principales fuentes de emisión de contaminantes en nuestro medioprovienen de:

 Emisiones industrialesya sea por la quema de combustibles fósiles (petróleo, carbón, diesel,gasolinas) para realizar los diferentes procesos; por la emisión de productos odesechos químicos volátiles (ácidos, solventes, catalizadores) y; lamodificación de las condiciones ambientales (calor y liberación de partículasinertes que modifican la visibilidad y la penetración de la luz). Se consideraque se producen más de 70 000 compuestos químicos diferentes que se utilizantanto en la industria como en otras actividades humanas y que, de maneraineludible, van a parar tarde o temprano a nuestro medio, a nuestra atmósfera,muchos de estos contaminantes producen importantes daños al ambiente y a lasalud..

 Emisiones por vehículos demotor, que se liberan por la quema decombustibles como el diesel y la gasolina. Este tipo de contaminación esparticularmente importante donde hay grandes concentraciones urbanas, sinembargo, sus efectos se empiezan a sentir en cualquier lugar del planeta. Losgases no reconocen fronteras. Entre los principales productos contaminantes seencuentran: el monóxido de carbono, los óxidos de nitrógeno, los óxidos deazufre, el plomo, las partículas sólidas y el ozono.

 Contaminación en los hogares,aunque sus proporciones pudieran parecer menores comparadas con las dos fuentesanteriores, los hogares contribuyen: directamente a la contaminación atmosféricaa través del uso de sustancias aerosoles (en aspersores de aromatizantes o cosméticos,o en el anticongelante del refrigerador o del sistema de aire acondicionado) quecontienen clorofluorocarbonos que dañan la capa de ozono; mediante la quemaincompleta de gas; la incineración de basura;  o el uso de insecticidas;por supuesto, que el uso irracional del automóvil es una fuente directa decontaminación que afecta sensiblemente el ambiente.  De manera indirectaen los hogares se produce contaminación atmosférica  al derrochar energía(luz, calentadores, enfriadores, etc) y aumentar con ello la combustión deproductos fósiles en termoeléctricas o hidroeléctricas.

Emisiones producidas por la incineración de basura. Haceunas cuantas décadas el progreso estaba asociado al deterioro ambiental. Anadie escandalizaba que el signo del éxito de las ciudades se representara porla presencia de múltiples fábricas. En ciertos momentos parece que es un signodel hombre dejar deterioro y basura para mostrar que es poderoso y que tiene éxito.Nosotros sabemos que eso debe cambiar. No podemos continuar produciendodiariamente miles de toneladas de basura en las diferentes ciudades del mundo,que deben ser manejadas y procesadas con el consiguiente gasto de energía yproducción de contaminantes. Muchos contaminantes peligrosos para el ambiente y para la salud son arrojados al ambiente cuando se decideincinerar la basura en los tiraderos.

 El microclima de una determinada región, influye de manera decisiva enla presencia de contaminantes atmosféricos y los efectos que éstos puedentener. Los vientos, la temperatura y la radiación solar modifican de manera drásticala dispersión de contaminantes y la presencia de reacciones químicas que acentúano atenúan la contaminación. El viento contribuye a dispersar los contaminantesdisminuyendo así su concentración, esparciéndolos en áreas mayores. Elaumento de la temperatura acelera ciertas reacciones, que aunadas al efectoluminoso de la radiación solar (reacciones fotoquímicas) hacen más enérgicala reacción de los contaminantes.

En el caso particular de la Ciudad de México, la contaminación de la ciudadde México, tiene comportamientos diferentes según la hora del día,  laestación del año y, a veces, el lugar específico donde se observe.  Segúnlos datos reportados por L. M. Guerra  el smog o la neblina contaminantepuede presentarse en dos tipos: el fotoquímico, y el clásico o común. Ambosse establecen bajo ciertas circunstancias, que podemos apreciar en el siguientecuadro.
 

TIPO

SMOG COMÚN

SMOG FOTOQUÍMICO

CONDICIONES METEROLÓGICAS

BAJA INSOLACIÓN
BAJA VELOCIDAD DEL VIENTO
TEMPERATURA INFERIOR A 0ºC

ALTA INSOLACIÓN 
BAJA VELOCIDAD  DEL VIENTO, TEMPERATURA ALREDEDOR DE 18ºC

PRINCIPALES CAUSAS

COMBUSTIBLES INDUSTRIALES Y DOMÉSTICOS

TRANSPORTACIÓN AUTOMOTORES

PRINCIPALES CONTAMINANTES

SO2 PARTICULADO

NOx, O3, CO, ALDEHÍDOS, HIDROCARBUROS

AMBIENTE QUÍMICO

REDUCTOR

OXIDANTE

ESTACIÓN CARACTERÍSTICA

INVIERNO

VERANO

HORARIO CARACTERÍSTICO

CERCA DEL AMANECER

MEDIODÍA

 

Por otra parte, en las regiones altamente contaminadas semanifiestan algunos fenómenos atmosféricos muy característicos como:  lalluvia ácida, elefecto invernadero  y la  inversióntérmica.

Como sabemos, los contaminantes atmosféricos amenazan constantemente nuestrasalud y, por la complejidad de las combinaciones que forman y de la forma en queactúan, los riegos son difíciles de estimar con exactitud.
En la sección Lacontaminación atmosférica y la salud,encontrarás más información.

 Es momento de ver con algo de detalle, algunas de las característicasde los principales contaminantes atmosféricos y conocer el efecto más evidentede ciertos compuestos sobre los seres vivos.

Contaminantes atmosféricos

MONÓXIDO DE CARBONO

El monóxido de carbono (CO) es un gas no irritante, incoloro, inodoro, insípidoy tóxico que se produce por la combustión de materia orgánica como la madera,el carbón o el petróleo, en una atmósfera con insuficiencia de oxígeno,donde ocurre la siguiente reacción:

2 C    O2 -----> 2 CO

Si la combustión del carbono se hace en una atmósfera con oxígeno seproduce el dióxido de carbono:

C O2 -----> CO2

y por oxidación del monóxido de carbono:

2 CO O2 -----> 2 CO2

El CO tiene como fuente natural (en una baja  proporción): gases volcánicos,gases emanados de los pantanos y de las minas de carbón, las tormentas eléctricas,la fotodisociación del CO2 en la atmósfera superior, los incendios, así comoel metabolismo de plantas y animales acuáticos y terrestres.

El CO químicamente es un agente reductor y su concentración promedio en laatmósfera es de 0.1 ppm. La mayor fuente de producción de CO es el motor decombustión interna (su concentración puede alcanzar hasta 115 ppm enembotellamientos de automóvil). Para abatir estas emisiones se ha optado porinstalar los convertidores catalíticos en los automóviles, con lo que sereduce hasta un 90 % las emisiones de CO.

Una forma natural de consumo de CO es su reacción química con los radicaleshidroxilo ambientales:

CO 2 OH- -----> CO2 H2O.

El CO debe su toxicidad en los seres humanos a su capacidad para combinarsecon la hemoglobina produciendo la carboxihemoglobina (COHb), la cual no puedetransportar el oxígeno porque la COHb y el O2 compiten por el mismogrupo funcional de la hemoglobina. Sin embargo, el CO se combina unas 10 vecesmenos que el oxígeno con la hemoglobina y se disocia unas 2200 veces menos queel oxígeno de la hemoglobina, lo que significa que la afinidad química de lahemoglobina por el CO es 220 veces mayor que por el oxígeno.

La reducción de la capacidad de transporte de oxígeno de la sangre esproporcional a la cantidad presente de COHb, pero la cantidad de oxígenodisponible para los tejidos se reduce más todavía por la influencia inhibidorade la COHb sobre la disociación de cualquier oxihemoglobina (O2Hb)todavía disponible.  La COHb es disociable totalmente y una vez terminadala exposición aguda al CO se excreta por los pulmones. Sólo una pequeñacantidad se oxida a CO2 .

Un sujeto envenenado por CO que en reposo respire aire, el contenido de CO enla sangre tiene un tiempo de vida media de 320 minutos. Si se aplica oxígenopuro el tiempo de vida media se reduce a 80 min ya que el equilibrio se desplazahacia la formación de oxihemoglobina según la ecuación química:

CO O2Hb <=====>  O2 COHb.

El grado de toxicidad del CO depende de la concentración y del tiempo deexposición del individuo, y los daños pueden ser desde ligeros malestareshasta la muerte.
 

NIVEL (ppm)

EFECTO FISIOLÓGICO

200  por 3 horas ó 600  por  1  hora 

Dolor de cabeza

500  por  1  hora ó 1 000 por  30 minutos 

Mareos, zumbido de oídos, náuseas, palpitaciones, embotamiento

1 500  por una hora 

Sumamente peligroso para la vida

4 000 

Colapso, inconsciencia, muerte

 

 El envenenamiento por CO puede agravarse por la acciónde factores como:

 ¨Elhumo de cigarro
 ¨ La realización de ejercicio físico
 ¨ La exposición en sitios localizados a más de 1 500 m sobre el niveldel mar
 ¨ La presencia de enfermedades cardiorespiratorias

 Otras fuentes de emisión son las industrias que utilizan combustiblesfósiles en sus fraguas, calderas e incineradores, en la detonación deexplosivos y los escapes en instalaciones deterioradas de calefacción yestufas.
  -   Los sitios donde se concentran gran cantidad de vehículos decombustión interna corresponden a los de mayor índice de contaminaciónproducida por monóxido de carbono.

CONTAMINACIÓN  POR  CO2

El bióxido de carbono CO2constituye el enlace indispensable queune al Sol con la Tierra por el intercambio bioquímico que permite que la energíaluminosa se "incorpore" a los sistemas vivientes. A partir de la energíasolar y con la intervención de moléculas como la clorofila y el agua,participa en la construcción de alimentos a través de la fotosíntesisen las plantas verdes (autótrofos).

La energía contenida en los alimentos puede ser aprovechada dentro de la célulade la misma planta o de cualquier otro organismo  (organismo heterótrofo)mediante procesos de oxidación que permiten "quemar" esos compuestosa través del proceso de respiración y así, el CO2 regresa a la atmósfera.

La fotosíntesis y la respiración son los procesos metabólicos que hautilizado la Tierra por miles de años para hacer que circule el CO2 (ciclodel CO2) Se estima que -encondiciones naturales- el CO2  tarda alrededor de 300 años paracompletar este ciclo.

Buena parte del ciclo del carbono tiene lugar en el agua, donde enormescantidades de organismos acuáticos  fotosintéticos lo fijan en moléculasorgánicas, mientras que otros lo liberan mediante la respiración. El bióxidode carbono liberado pasa a formar compuestos como los carbonatos. Algunos científicoscalculan que la mitad del CO2 que circula se encuentra absorbido por el océano.Mucho de estos carbonatos se encuentra sobre el fondo marino"arrastrados" por los organismos que mueren y caen a lasprofundidades.

Una serie de reacciones carbonato <=> bicarbonato ocurrenconstantemente en el agua. Los sedimentos calcáreos contienen mucho de esoscompuestos y así, el carbono permanece depositado en el fondo marino, puesestos compuestos se disuelven muy lentamente.

El ciclo natural del carbono, como sabemos, se ha alterado considerablementecomo producto de la contaminación ambiental y la velocidad e intensidad con laque las plantas pueden utilizarlo en la fotosíntesis no es suficiente como paraevitar que este gas se acumule en la atmósfera.

La quema de combustibles fósiles que mantuvieron por miles de años alcarbono sedimentado en las profundidades y que ahora son utilizados como gas,petróleo y gasolina, ha puesto en circulación (en la atmósfera) enormescantidades de carbono.

Como se ve, la emisión de dióxido de carbono se ha incrementadosensiblemente en todo el mundo y sus efectos probablemente tienen que ver con elaumento global de temperatura (calentamiento global) que muchos investigadoresafirman que está ocurriendo.

Los efectos de concentración de CO2 en la atmósfera tienen además, unritmo estacional. En altas latitudes (al norte) se incrementa significativamenteen el invierno cuando baja la actividad fotosintética en los bosques de hojacaduca. Este efecto se acentúa por el incremento en el uso de combustibles paramanetener los sistemas de aire acondicionado en países de esas latitudes.

El efectoinvernadero está asociadodirectamente con la acumulación de bióxido de carbono en la atmósfera(alrededor del 50%) y su impacto aumenta en la medida que consumimoscombustibles fósiles, permitimos la tala de bosques en toda la superficieterrestre y continuamos contaminando el mar con desechos y derrames de productosquímicos. Otros contaminantes que contribuyen al efecto invernadero son elmetano y los clorofluorocarbonos (CFC's, utilizados como propelentes deaerosoles y en sistemas de refrigeración).    

ÓXIDOS DE AZUFRE

El desarrollo industrial, principalmente la metalurgia y el incrementocontinuo en la fabricación de automóviles de combustión interna generancontaminantes peligrosos para la vida como: óxidos de azufre que mediante otrasreacciones químicas se trasforman en ácido sulfúrico, óxidos de nitrógenoque se transforma en ácido nítrico, además de aldehídos, ácido sulfhídrico,ácido fluorhídrico, arsénico y algunos derivados de metales como el plomo, elzinc, el mercurio, el cadmio y el cobre.

La palabra smog se deriva del inglés smog (humo) y fog (niebla) y se refierea un tipo de contaminación visible, que es una mezcla de humos (y otrosproductos de la combustión del carbón o del petróleo que contienen azufre)con el vapor de agua del aire. En 1952, en Londres, Inglaterra, el smog con óxidosde azufre y partículas de hollín estuvo muy concentrado y debido a lascondiciones estáticas de la atmósfera (inversión térmica) que en 5 díasprovocó la muerte de alrededor de 4000 personas.

El SO2 es un gas que pertenece a la familia de los gases de óxidosde azufre (SOx), que se producen principalmente de la combustión de compuestosque contienen azufre -carbón y aceite- y durante ciertos procesos industrialesy  en la producción de acero.  Este gas incoloro y con sabor ácidopicante, es percibido por el olfato en concentraciones hasta de 3 ppm (0.003%) a5 ppm (0.005%). Cuando se encuentra en niveles de 1 a 10 ppm induce al aumentode la frecuencia respiratoria y el pulso.

 Cuando alcanza las 20 ppm produce una fuerte irritación en ojos,nariz, garganta, incrementa la crisis asmática y recrucede las alergiasrespiratorias. Si la concentración y el tiempo de exposición aumentan, seproducen afecciones respiratorias severas. Una exposición a 400 - 500 ppm,aunque sea corta, puede resultar fatal para el organismo al producir y agravarciertos padecimientos cardiovasculares.

  A diferencia del CO y de los óxidos de nitrógeno, que puedenpermanecer alrededor de 3 años en la atmósfera, los óxidos de azufre sólotienen un período de residencia de 3 ó 4 días en la atmósfera, sin embargo,sus efectos contaminantes son muy importantes.

 El dióxido de azufre, de la misma manera que los óxidos de nitrógeno,son causa  directa de la lluvia ácida cuyos efectos son muy importantestanto en las grandes ciudades acelerando la corrosión de edificios ymonumentos, reduciendo significativamente la visibilidad como en el campo,produciendo la acidez de lagos, ríos y suelos.

   

El trióxido de azufre, SO3 , es un agente deshidratante poderosísimo,se obtiene por oxidación del anhídrido sulfuroso, SO2 . Porcalentamiento de ácido sulfúrico se desprende SO3 . El anhídridosulfúrico cristaliza en agujas prismáticas, tiene un punto normal de fusiónde 16.8ºC y un punto normal de ebullición de 44.88ºC

En condiciones adecuadas el azufre reacciona con el oxígeno del aireproduciendo dióxido de azufre (SO2 , gas denso, incoloro con olor aazufre quemado, es muy tóxico. Es un agente muy reductor y soluble en agua. ),el cual por otra oxidación produce el anhídrido sulfúrico o trióxido deazufre (SO3) y éste puede reaccionar con el vapor de agua del aireproduciendo ácido sulfúrico. Estos procesos se representan mediante lassiguientes ecuaciones químicas:
 

S    O2   -------->    SO2
SO2    H2O  -------->  H2SO

2 SO2  O2   -------->  2 SO3

SO3    H2O  ------->  H2SO4

 

El ácido sulfúrico es muy tóxico para todos los seresvivos. También daña a los edificios y monumentos, por ejemplo, al reaccionarcon el carbonato de calcio (mármol) lo destruye produciendo bióxido decarbono, agua y sulfato de calcio, proceso que se representa mediante la ecuaciónquímica:

H2SO4    CaCO3 -------->  CaSO4    CO2   H2O

Al reaccionar el bióxido de carbono con el agua produce otro ácido que es débil,el ácido carbónico cuya reacción se representa mediante la ecuación química:

CO2    H2O  <===> H2CO3

En Estados Unidos y algunos países de Europa han encontrado que la tasa demortalidad por bronquitis crónica está asociada con la cantidad y el tiempo deexposición con contaminantes como el bióxido de azufre.

Las emisiones de SO2 producen lesiones en el follaje y fruto de árboles yplantas, en selvas, bosques y áreas de cultivo porque altera la fotosíntesis.Su efecto se conoce como lluviaácida.

Las erupciones volcánicas son una fuente importante de contaminación, yaque sus emisiones arrojan a la atmósfera toneladas de cenizas y vapores queafectan amplias zonas a la redonda.

Son muy conocidas en la historia del hombre, las consecuencias que una granerupción volcánica puede tener. Todo mundo sabe como la historia de lasciudades de Pompeya y Herculano en Italia, se vieron afectadas por la erupcióndel Vesubio en el primer siglo de nuestra era, o la gran erupción del Krakatoaen Java, o la erupción del Pinatubo o el Chimborazo en Centroamérica.

Una erupción volcánica es una fuente importante de contaminación, puede irdesde la emisión de grandes cantidades de partículas y gases hasta la generaciónde importantes movimientos telúricos y la emisión de grandes cantidades deroca líquida o lava. Las consecuencias de una erupción son impredecibles y susefectos se mantienen presentes por mucho tiempo.

Las nubes de partículas pueden permanecer en la atmósfera y sertransportadas por los vientos, a lugares lejanos de la erupción. Su densidadpuede impedir la penetración de los rayos solares, influyendo de esta formatanto en la luminosidad a nivel del suelo, como en la disminución drástica dela temperatura de vastas regiones. Efectos que influyen directamente en el climay en el desarrollo de la flora y la fauna.

ÓXIDOS DE NITRÓGENO

El NO2  puede irritar los pulmones y predispone ya que abate laresistencia del organismo para contraer diferentes infecciones respiratorias,como la gripa y la influenza.

 Los óxidos de nitrógeno (NOx) son importantes contribuyentespotenciales de fenómenos nocivos como la lluvia ácida y la eutroficación enlas zonas costeras. La eutroficación ocurre cuando un cuerpo de agua sufre unnotable incremento de nutrientes como los nitratos reduciendo la cantidad de oxígenodisuelto, transformando el ambiente en un medio no viable para los seresvivientes.
 

CARACTERÍSTICAS DEL GAS: 

                    INCOLORO (en grandes concentraciones es café pardo)

                    PRODUCE: irritación en los ojos, nariz y garganta. La exposición prolongada o crónica produce lesiones pulmonares

PUEDE PERMANECER RESIDENTE EN EL MEDIO HASTA 3 AÑOS

 

El nitrógeno no reacciona fácilmente con el oxígeno (poreso el aire se mantiene como una mezcla de nitrógeno y oxígeno,principalmente) pero en condiciones favorables reaccionan produciendo los óxidosde nitrógeno que se representan como NOx  y son el óxido nítrico (NO) yel dióxido de nitrógeno (NO2 , gas café rojizo) que se mantienecomo mezcla en equilibrio con su dímero, el tetróxido de nitrógeno (N2O4, gas incoloro, se licua a 21.3ºC. ) a una temperatura de 25ºC y unapresión de una atmósfera. Se representa con la ecuación química:

NO2 (G) <===>  N2O4(G) .

Por regla general todos los óxidos de nitrógeno se transforman en bióxidode nitrógeno en el aire, por eso la observación se centra en él .

El óxido nítrico, NO gas incoloro, reacciona con el oxígeno produciendo dióxidode nitrógeno y se representa mediante la ecuación química:

2 NO(G)     O2 (G) --------> 2 NO2(G) .

El dióxido de nitrógeno se descompone por la acción de la luz solar en óxidonítrico y oxígeno atómico (es muy reactivo) y reacciona con una molécula deoxígeno produciendo ozono, procesos que se representan como:

NO2 (G)   hv (radiaciónsolar) -------> NO(G)     O(G) .

O (G)     O2 (G) -------->  O3 (G)

El ozono al igual que los demás peróxidos es muy reactivo y reacciona conel óxido nítrico produciendo dióxido de nitrógeno y oxígeno.

O3 (G)     NO(G)  -------->  NO2 (G)     O2(G) .

Las reacciones químicas directas del nitrógeno generalmente requieren altastemperaturas, debido a su poca reactividad química. Su reacción con el oxígenopuede efectuarse usando una descarga eléctrica de alto voltaje:

OZONO
03

El ozono se crea de las reacciones de la luz solar con los óxidos de nitrógenoy dióxido de azufre que contaminan la atmósfera. Se podría decir que haycientos de fuentes distintas que producen estos dos tipos de contaminantes,algunas son los vapores de gasolinas, los solventes químicos y la combustiónde diversos compuestos.

    Se forman casi en cualquier sitio, desde las grandesindustrias, las estaciones de gasolina, las pequeñas fábricas o las tintorerías.Estos lugares se encuentran generalmente en zonas donde la temperatura ambiente,la radiación solar y el tránsito vehicular facilitan las reacciones para laformación de ozono.

   El ozono es una molécula formada por 3 átomos de oxígeno y esuna forma alotrópica del oxígeno, es un gas de color azul pálido y allicuarse forma un líquido azul oscuro. Químicamente es muy activo, es unoxidante muy fuerte por lo que se usa como germicida (mata organismosinfecciosos) diluido se usa para esterilizar el agua, purificar el aire y llevara cabo reacciones de oxidación en química orgánica. Se descompone rápidamenteen oxígeno a temperaturas mayores a 100º C y a temperatura ambiente enpresencia de catalizadores como el dióxido de manganeso, MnO2 .

   Tanto el oxígeno atómico (O) como el ozono (O3) sonmuy reactivos y al reaccionar con los hidrocarburos olefínicos producen aldehídos,cetonas y alcoholes. El ozono absorbe las radiaciones ultravioleta de 300 nanómetrosde longitud de onda la cual es mortífera para los seres vivos. Los rayosultravioleta tipo B de 280 a 320 nanómetros producen mutaciones genéticas enel ADN (ácido desoxirribonucleico) lo que propicia el cáncer de piel, melanomay cataratas. Además debilita al sistema inmunológico de los organismos lo quelos hace propensos a las enfermedades como la gripa, la influenza y el asma, ydisminuye el proceso de fotosíntesis de las plantas y por lo tanto la producciónde alimentos. Se calcula que hay 12 ppm de ozono en la atmósfera lo que indicaque debemos evitar destruirlo con los productos químicos que lo destruyen.

   El ozono ayuda a conservar la vida de 2 maneras:

1) al absorber las radiaciones ultravioleta
2) al contribuir a mantener el equilibrio térmico de la atmósfera.

   Debido a su gran reactividad química el ozono se usa enocasiones para combatir el mal olor de gases de desecho como los producidos enel tratamiento de aguas negras, porque los oxida formando productos menos malolientes. Las concentraciones de ozono para estos tratamientos varía entre 10 y20 ppm, concentraciones que serían fatales para el hombre. Para lostrabajadores industriales sanos la concentración máxima permisible de ozono esde 0.1 ppm en una jornada de 8h.

   La inhalación del ozono presente en el smog fotoquímicoocasiona tos, dificultad para respirar, irritación en la nariz y la garganta,aumenta las molestias y agrava las enfermedades crónicas como el asma,bronquitis, enfisema (es incurable y reduce la capacidad de los pulmones paratransferir oxígeno a la sangre) y trastornos cardiacos.

EL AGUJERO DE OZONO

   El ozono atmosférico lo producen principalmente los motores eléctricos,los relámpagos y la radiación ultravioleta solar con el oxígeno del aire. Lacapa de ozono es adelgazada o destruida por sustancias oxidantes como algunoshidrocarburos clorados, compuestos de nitrógeno y otros. Por eso algunos paíseshan prohibido el uso de aerosoles y sistemas de refrigeración industrial y domésticaque utilizan compuestos químicos que descomponen al ozono. En América Latina,su producción y usose incrementó significativamente en 1984, pero ahoramuestra un declive.

 

 

El conjunto de productos químicos denominadosclorofluorocarbonos (CFC´s)  contienen cloro, flúor y carbono, se usan enrefrigeración, aire acondicionado, aerosoles y materiales aislantes y se creíaque eran inertes químicamente. Son inertes en la troposfera (hasta 10 km) y sevuelven activos por encima de los 20 km (estratosfera) que es donde laconcentración de ozono es mayor.

   Al descomponerse los CFC´s liberan cloro atómico el cual esmuy reactivo y destruye a las moléculas de ozono, se considera que un sólo átomode cloro
destruye hasta 100 mil moléculas de ozono. Las ecuaciones químicas querepresentan el proceso son:

 



Se observa la accióncatalítica del átomo de cloro de acuerdo a las dos ecuaciones químicas, yaque el átomo de cloro vuelve a quedar libre para seguir reaccionando con otramolécula de ozono y así sucesivamente. El monóxido de cloro (ClO) que es unsubproducto de los clorofluorocarbonos también  destruye a la molécula deozono.  La reacción química neta se representa mediante la ecuación química:

O    O3  ------>  2 O2

   Reacciones químicas de formación y descomposición del ozono:
 

NO2    hv (radiación solar) -------->  NO    O 

O    O2  -------->  O3

O   NO  -------->  NO2    O2

2 O3  -------->  3 O2

 

Efectos de los contaminantes tóxicos

Daños genéticos

Algunas sustancias tóxicas actúan como agentes mutágenos, es decir queproducen mutaciones en el ADN, en plantas, animales o seres humanos. La alteraciónde los genes humanos puede causar enfermedades como deformaciones en los pies,labio leporino, debilitamiento del sistema de defensa del organismo, ydeformaciones en el desarrollo embrionario que van desde pequeñas lesionescardiacas hasta malformaciones letales.

Alteraciones en elfuncionamiento de las hormonas

Algunas de estas sustancias tienen estructura química similar a hormonashumanas como los estrógenos que regulan la producción de espermatozoides ypueden interferir en el funcionamiento del sistema genital, provocando disminuciónde la fertilidad.

Cáncer

Varios productos sintéticos y compuestos que se extraen del petróleo, comoel PAH, los hidrocarburos y el hollín son cancerígenos potenciales.

Alergias

Algunos contaminantes tóxicos como las dioxinas y el níquel provocanreacciones alérgicas. Las personas que desarrollan hipersensibilidad a esas uotras sustancias sufren asma, erupciones cutáneas, estornudos, etc.

Alteraciones en elcomportamiento

Se ha comprobado que algunos animales, por ejemplo los peces que viven engrandes cardúmenes como forma de protegerse de sus depredadores, cuando estánintoxicados por contaminantes olvidan las pautas de actuación que les permitendefenderse y se hacen más vulnerables.

Resistencia

Muchas plagas y malas hierbas desarrollan resistencia y aguantan cada vezdosis mayores de pesticidas o herbicidas sin sufrir daños. Algo similar sucedecon las bacterias de las enfermedades que se hacen resistentes a los antibióticos.Cuantas más sustancias químicas sintéticas ponemos en la naturaleza o cuantomayor es el número de antibióticos que usamos, más fácil es que sedesarrollen este tipo de resistencias. Esto obliga, a su vez, a estar buscandocontinuamente nuevos pesticidas y antibióticos.

Efectos sinérgicos

Se habla de sinergia cuando el efecto provocado por dos sustancias juntas esmayor que la suma de los efectos que produciría cada una por separado.("1 1=3"). Este efecto se ha comprobado en varios contaminantes quecuando están juntos son mucho más dañinos que la suma de sus efectosseparados.

Efectos de los contaminantes tóxicos

Daños genéticos

Algunas sustancias tóxicas actúan como agentes mutágenos, es decir queproducen mutaciones en el ADN, en plantas, animales o seres humanos. La alteraciónde los genes humanos puede causar enfermedades como deformaciones en los pies,labio leporino, debilitamiento del sistema de defensa del organismo, ydeformaciones en el desarrollo embrionario que van desde pequeñas lesionescardiacas hasta malformaciones letales.

Alteraciones en el funcionamiento de las hormonas

Algunas de estas sustancias tienen estructura química similar a hormonashumanas como los estrógenos que regulan la producción de espermatozoides ypueden interferir en el funcionamiento del sistema genital, provocando disminuciónde la fertilidad.

Cáncer

Varios productos sintéticos y compuestos que se extraen del petróleo, comoel PAH, los hidrocarburos y el hollín son cancerígenos potenciales.

Alergias

Algunos contaminantes tóxicos como las dioxinas y el níquel provocanreacciones alérgicas. Las personas que desarrollan hipersensibilidad a esas uotras sustancias sufren asma, erupciones cutáneas, estornudos, etc.

Alteraciones en el comportamiento

Se ha comprobado que algunos animales, por ejemplo los peces que viven engrandes cardúmenes como forma de protegerse de sus depredadores, cuando estánintoxicados por contaminantes olvidan las pautas de actuación que les permitendefenderse y se hacen más vulnerables.

Resistencia

Muchas plagas y malas hierbas desarrollan resistencia y aguantan cada vezdosis mayores de pesticidas o herbicidas sin sufrir daños. Algo similar sucedecon las bacterias de las enfermedades que se hacen resistentes a los antibióticos.Cuantas más sustancias químicas sintéticas ponemos en la naturaleza o cuantomayor es el número de antibióticos que usamos, más fácil es que sedesarrollen este tipo de resistencias. Esto obliga, a su vez, a estar buscandocontinuamente nuevos pesticidas y antibióticos.

Efectos sinérgicos

Se habla de sinergia cuando el efecto provocado por dos sustancias juntas esmayor que la suma de los efectos que produciría cada una por separado.("1 1=3"). Este efecto se ha comprobado en varios contaminantes quecuando están juntos son mucho más dañinos que la suma de sus efectosseparados.

GASES INDUSTRIALES

Acetileno
Presentación general

Nombre:Acetileno

Fórmula Química:C2H2

Sinónimo:-

Portugués:Acetileno

Ingles:Acetylene

Alemán:Acetylen

Francés:Acétylène

Descripción general y propiedades químicas
El acetileno es un gas incoloro, inflamable y, en estado puro, inodoro. Elacetileno de grado comercial contiene rastros de impurezas como fosfinas,arsina, sulfuro de hidrógeno y amoníaco y tiene un olor similar al ajo. El gases ligeramente más liviano que el aire y soluble en agua y algunas substanciasorgánicas. El acetileno arde en combinación con el aire y el oxígeno con unallama intensamente caliente, luminosa y humeante.
Producción
El acetileno puede producirse por medio de la reacción de carburo de calcio enagua o por pirólisis (crackeo) de varios hidrocarburos, siendo la primeralternativa la utilizada comúnmente.

Aire
Presentación general

Nombre:

Aire

Fórmula Química:

-

Sinónimo:

Aire comprimido, aire atmosférico

Portugués:

Ar Comprimido

Ingles:

Air

Alemán:

Luft

Francés:

Air

Descripción general y propiedades químicas
El aire es un gas incoloro, inodoro, no tóxico y no inflamable. El aire esnecesario para la vida y la mayoría de sus propiedades físicas y químicas sonconsideradas como promedios ponderados de sus componentes. Cerca de los -193° Cel aire se condensa en un líquido azul pálido. El aire contribuye a todos lostipos comunes de combustión.
Producción
En la industria, el aire se usa a diferentes niveles de presión y temperatura,requiriendo equipamientos para su purificación, compresión y control detemperatura.

Argón
Presentación general

Nombre:Argón

Fórmula Química:Ar

Sinónimo:-

Portugués:Argônio

Ingles:Argon

Alemán:Argon

Francés:Argon

Descripción general y propiedades químicas
El argón (del griego: inactivo) es un gas monoatómico no tóxico,incoloro, inodoro e insípido. Junto con el helio, el neón, el kriptón, el xenóny el radón, forma parte de un grupo especial de gases conocido como gases'raros', 'inertes' o 'nobles'. Estos términos significan que los gases tienenuna tendencia extremadamente baja a reaccionar con otros compuestos o elementos.El argón es aproximadamente 1.4 veces más pesados que el aire y es levementesoluble en agua.
Producción
Dentro del grupo de gases raros, el argón es el más comúnmente encontrado. Elargón está presente en la atmósfera, en una concentración de 0,934%(volumen) al nivel de la superficie terrestre. El aire es la única fuenteconocida para la extracción de argón puro, por lo que su producción serealiza por destilación en una planta de separación de aire.

Dióxido de carbono
Presentación general

Nombre:

Dióxido de carbono

Fórmula Química:

CO2

Sinónimo:

Anhídrido carbónico, hielo seco

Portugués:

Dióxido de carbono

Ingles:

Carbon dioxide

Alemán:

Kohlendioxyd

Francés:

Dioxyde de carbone

Descripción general y propiedades químicas
El dióxido de carbono es un gas ligeramente tóxico, inodoro e incoloro y conun sabor ácido. El CO2 no es combustible ni aporta a la combustión. Pesa 1.4veces lo que el aire. El dióxido de carbono se evapora a presión atmosféricaa -78° C.
El dióxido de carbono puede reaccionar en forma violenta con bases fuertes,especialmente a altas temperaturas.
Producción
El dióxido de carbono se obtiene como subproducto de algunas combustiones. Sinembargo, debe pasar por un proceso de purificación en el que se extraen losrestos de agua, oxígeno, nitrógeno, argón, metano y etileno, entre otros.

Helio
Presentación general

Nombre:

Helio

Fórmula Química:

He

Sinónimo:

Portugués:

Hélio

Ingles:

Helium

Alemán:

Helium