V. CONTAMINACIÓN DEL AIRE

 

OBJETIVO: Analizará los efectos delos contaminantes del aire así como las repercusiones socioeconómicas y ecológicas, tomando conciencia de la responsabilidad que tenemos en la solución de este problema.

CONTENIDO:

1. Componentes de la atmósfera TAREA V.2
2. Principales contaminantes del aire 4. Efecto invernadero
Actividad V-1 5. Lluvia ácida
TAREA 5.1 Actividad V.3
3. La capa de ozono TAREA 5.3
Actividad V.2 TAREA 5.4

1. Componentes de la atmósfera

Objetivo: Identificará los componentes de la atmósfera y su principales características.

La atmósfera es la capa gaseosa que rodea la Tierra. Es una mezcla constituida principalmente por nitrógeno y oxígeno, los cuales son tan importantes que forman parte de los ciclos vitales de la vida.

Composición del aire seco

Componente

Porcentaje

Número de moléculas de cada componente por 100 000 moléculas de aire seco

Nitrógeno (N2)

78%

78083

Oxígeno (O2)

21%

20944

Argón (Ar)

1%

934

Hill, J., Kolb, D. Química para el nuevo milenio. 8ª edición. México, Prentice Hall, 1999.

Existen los que se conocen como componentes menores o componentes “traza” entre los cuales el más importante es el dióxido de carbono (CO2). Otros gases presentes en menor proporción son: Neón (Ne), helio (He), metano (CH4), kriptón (Kr), hidrógeno (H2), monóxido de dinitrógeno (N2O), xenón (Xe), ozono (O3), dióxido de azufre (SO2), dióxido de nitrógeno (NO2), amoniaco (NH3) y monóxido de carbono (CO).

En términos generales la atmósfera se divide en tres capas, que se muestran en la siguiente figura:

biologialmango.metropoliglobal.com/ Imagenes/a...

La troposfera alberga a los seres vivos.

 

iris.cnice.mecd.es/biosfera/alumno/
4ESO/evolucion

 

ESTRATOFERA.-.-Abarca de 10 a 40 km aproximadamente a partir de la superficie de la Tierra. La temperatura de esta capa va desde -10 a -60°C. La capa de ozono se encuentra en esta parte de la atmósfera.

IONÓSFERA.- Es la parte previa al espacio exterior. Esta capa se considera a partir de los 50 km a partir de la superficie de la Tierra.. Constituye la parte más alta de la atmósfera.

Los cohetes y satélites de la Tierra, describen órbitas alrededor de ella, fuera de la ionosfera.

www.carmensalamanca.com/
CS%20Quiosco.html

 

2. Principales contaminantes del aire

Objetivo: Identificar los principales contaminantes del aires, sus fuentes y sus efectos.

Hay ciertas sustancias que se encuentran como componentes “trazas” en la atmósfera, pero cuando alguno de ello eleva su concentración presenta efectos adversos y se convierte en un contaminante atmosférico.

Los contaminantes atmosféricos se clasifican como:

Primarios: Cuando son adicionados directamente al aire, ya que son resultado de un proceso natural o industrial.

Secundarios: Se forman como productos de reacciones en las cuales participa un contaminante primario.

Algunos ejemplos son:

Primarios

Secundarios

Óxidos de carbono, COx

Acetileno,

Óxidos de nitrógeno, NOx

Alquenos

 

Óxidos de azufre, SOx

Aldehídos

 

Partículas suspendidas

 

 

 

TAREA 5.1

El problema de la contaminación ambiental, nos afecta a todos y su solución nos involucra a todos.

¿Qué sugiere que podríamos hacer para solucionarlo?

Envíe sus sugerencias al correo electrónico del profesor.

 

www.rena.e12.ve/.../ contaminacionaire.html

Tabla de los p rincipales contaminantes del aire y sus efectos

Contaminante

Fuentes principales

Efecto sobre la salud

Efectos ambientales

Monóxido de carbono (CO)

Vehículos de motor

Interfiere en el transporte de oxígeno; lo que causa mareos y la muerte.

Leve

Hidrocarburos

Vehículos de motor, disolventes industriales, derrames.

Narcótico en concentraciones altas; algunos compuestos aromáticos son carcinógenos.

Precursor de aldehídos.

Óxidos de azufre (SOx)

Plantas termoeléctricas fundidoras

Irritante del aparato respiratorio; agrava enfermedades cardiacas ypulmonares.

 

Reduce el rendimiento de los cultivos; precursor de lalluvia ácido.

Óxidos de nitrógeno (NOx)

Plantas termoeléctricas, vehículos de motor

Irritante del aparato respiratorio.

Reduce el rendimiento de los cultivos; precursor de lalluvia ácido

Partículas

Industria, plantas termoeléctricas, polvo de granjas y sitios de construcción.

Irritante del aparato respiratorio; sinergia con SO2; contienen carcinógenos y metales tóxicos adsorbidos.

Reduce la visibilidad

Ozono (O3)

Contaminante producido por acción del NO2 como catalizador.

Irritante del aparato respiratorio; agrava enfermedades cardiacas y pulmonares.

Reduce el rendimiento de los cultivos; mata árboles, destruye el caucho, la pintura, etc.

Plomo (Pb)

Vehículos de motor, tundidoras.

Tóxico para el sistema nervioso y el sistema productor de sangre.

.

Actividad V-1: Resuelva la actividad V-1 siguiendo el vínculo.

3. La capa de ozono

Objetivo: Distinguir en base a sus características entre el ozono troposférico y estratosférico y analizar el problema de la destrucción de la capa de ozono.

El ozono (O3) se encuentra en forma natural en la estratosfera y sirve como filtro a las dañinas radiaciones ultravioleta (UV), las cuales tienen efectos perjudiciales para la salud y los cultivos. El ozono se destruye y se forma constantemente, utilizando la energía solar, lo cual permite que su concentración en la estratosfera se mantenga estable.

Formación:

La luz ultravioleta, de onda corta y alta energía, rompe algunas moléculas de oxígeno molecular produciendo átomos de oxígeno.

 

Los átomos de oxígeno reaccionan en la estratosfera con oxígeno molecular formando moléculas de ozono.

 Disociación

El ozono por efecto de la luz ultravioleta produce un átomo de oxígeno y una molécula de oxígeno molecular.

 

El átomo de oxígeno reacciona con el ozono produciéndose dos moléculas de oxígeno molecular.

Mediante la fotografía de satélites artificiales, hace poco más de 30 años se descubrió que sobre la Antártida (Polo Sur) hay un agotamiento en la concentración de ozono, lo cual se conoce como “agujero de la capa de ozono”.

www.medioambiente.gov.ar/faq/capa_ozono

Se ha demostrada que esto se debe a una reacción del ozono con ciertas moléculas conocidas como clorofuorocarbonos (CFC). Estas sustancias son muy estables y no se disuelven con la lluvia. Son utilizadas en los sistemas de refrigeración, aire acondicionado de vehículos, formación de espumas plásticas y como propelentes en latas de aerosol.

www.cohen.com.mx/ aerosoles.htm

 

Los CFC llegan a la estratosfera y mediante la luz ultravioleta se rompen formando radicales libres de cloro que reaccionan con el ozono para forman oxígeno molecular de acuerdo a las siguientes reacciones:

Observe que uno de los productos de la última reacción es un átomo de cloro que puede destruir otra molécula de ozono.

El problema de la disminución de la capa de ozono también se ha detectado en el Ártico, aunque ahí no se ha formado un agujero

El ozono en la troposfera es un contaminante de graves efectos: En concentraciones bajas produce irritación ocular, pero en niveles altos edema pulmonar, hemorragias e incluso la muerte. Además no solo afecta a los seres humanos y animales, también las plantasreducen su proceso fotosintético y los cultivos se dañan.

Actividad V-2: Resuelva la actividad V-2 siguendo el vínculo.

TAREA 5.2

Lea el texto titulado “Amigo o enemigo” y realice un cuadro sinóptico donde se esquematicen las ventajas y desventajas del ozono. Envíe su tarea al correo electrónico del profesor.

4. Efecto invernadero

Objetivo: Identificar las características del efecto invernadero y sus consecuencias en la problemática de la contaminación del aire.

Gases tales como el bióxido de carbono (CO2), metano (CH4), vapor de agua (H2O), los clorofluocarbonos (CFC) y otros gases trazas presentes en la atmósfera, producen lo que se conoce como efecto invernadero. Estos gases “permiten que los rayos solares (luz visible) entren y calienten la superficie de la Tierra. Pero cuando ésta trata de devolver el calor (energía infrarroja) al espacio, la energía queda atrapada por las moléculas de esos gases”. (Hill, J., Kolb, D. Química para el nuevo milenio. 8ª. Ed. México, Prentice may, 1999).

Diagrama del efecto invernadero


sanfern.iies.es/ Pagina11.html

Los gases que participan en el efecto invernadero son componentes normales de la atmósfera, el problema se debe a las actividades humanas que han aumentadola concentración de estos gases. Esto trae como consecuencia el calentamiento global, que se define como “el incremento de la temperatura promedio en la superficie de la Tierra debido al incremento de gases de invernadero”. (Zárraga, J.C., Velásquez, I., Rodríguez, A., Castellas, Y. Química. México, McGraw Hill, 2003.)

El CO2 producido por procesos naturales como la respiración humana y la descomposición de materia orgánica, siempre han formado parte del ciclo del carbono, el problema está en que las actividades industriales generan CO2 provocando que la concentración de este gas aumente en la atmósfera. Los CFC, el metano y otros gases presentes en concentración mucho más baja que el CO2, tienen una capacidad mayor para captar el calor generado por la Tierra.

Los efectos del calentamiento global serían desastrosos. Ejemplos:

El calentamiento global puede provocar cambios en la vida de organismos patógenos, por lo que las enfermedades se propagarían con más facilidad

 

www.acorema.org.pe/ des_glo.htm

Incremento de incendios forestales.

 

www.belt.es/expertos/ experto.asp?id=1208

 

Periodos de sequía prolongados por lo que los cultivos se verán seriamente afectados.

 

 

www.antesdelfin.com/
toptenillustrations.html

La fusión parcial del hielo de los polos traería como consecuencia la inundación de las ciudades costeras y zonas bajas de los países.

 

www.dna.gov.ar/DIVULGAC/LARSEN2.HTM

5. Lluvia ácida

Objetivo: Analizar las causas y efectos del fenómeno conocido como lluvia ácida.

La lluvia ácida es un fenómeno que consiste en precipitaciones acuosas con pH menor a 5.5. Esta acidez se debe a la presencia de dos componentes principalmente:

Ácido sulfúrico (H2SO4) que se forma a partir de SO2 (dióxido de azufre) y SO3 (trióxido de azufre).

Ácido nítrico (HNO3) que se forma a partir del NO (monóxido de nitrógeno) y NO2 (dióxido de nitrógeno).

Las reacciones que se llevan a cabo son:

www.mambiente.munimadrid.es/contamiweb.html

Los efectos de la lluvia ácida son devastadores para los sistemas vivos y produce otros graves efectos, por ejemplo::

Corrosión de estructura metálicas.

Reacciona con el mármol (CaCO3) dañándolo seriamente.

Ataca tejidos sintéticos.

Provoca la liberación de iones en el suelo, lo cual disminuye la productividad
vegetal.

tq.educ.ar/tq03051/efectos1.htm

Los efectos de la lluvia ácida se han dejado sentir en diversas partes del mundo. Según estimaciones recientes, Europa central presenta regiones seriamente afectadas por la lluvia ácida. Se afirma que aún cuando se tomaran medidas drásticas para frenar la emisión industrial y de automóviles de contaminantes precursores de la lluvia ácida, los efectos de ésta serán muy serios hacia el año 2010, como se muestra en el mapa. Las manchas rojas son las zonas que se predice estarán dañadas.

www.sagan-gea.org/ hojared/pheur1.gif

Actividad V-3: Resuelva la actividad V-3 siguiendo el vínculo.

TAREA 5.3

Lea con atención el texto de titulado “Diario de una conífera” y escriba un comentario que incluya una propuesta de soluciones viables para el problema de la lluvia ácida. Envíe su tarea al correo electrónica del profesor.

El problema de la contaminación del aire es muy serio, ya que éste es una mezcla vital para los seres vivos. ¿Imagina usted un mundo sin aire? Sería simple y sencillamente un mundo sin vida. Y por si fuera poco, ésta contaminación, es fuente de la de aguas y suelos. Estamos acabando con nuestro mundo que es nuestro hogar. Esto no es problema sólo del gobierno, es un problema de todos. Es por esto, muy importante que participemos en todas las labores encaminadas a reducir los niveles de contaminación y a crear una cultura y una conciencia de cuidado ambiental. ¿Qué mundo queremos dejarles a nuestros niños?

TAREA 5.4

Elabore un mapa conceptual sobre el tema de contaminación del aire y entréguelo a su profesor en la fecha por él señalada.