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2 CONTAMINANTE: sustancia en el aire en cantidades superiores a las normalmente presentes. ◦ Contaminantes primarios  Monóxido de carbono (CO)  Oxidación incompleta del metano  Óxidos del nitrógeno (NO x )  Tormentas eléctricas y procesos biológicos  Dióxido de azufre (SO 2 )  Oxidación del H 2 S en erupciones volcánicas  Partículas en suspensión  Polvo, arena, humo, polen…  Compuestos orgánicos volátiles (C x H y o R-H)  Plantas (arroz…) ◦ Contaminantes secundarios  Reacción en el aire de contaminantes primarios

3 MÉTODOS DE ELIMINACIÓN  Reactor térmico de gases de combustión  Motor de mezcla pobre (CO, NO x ) ◦ Ajuste de las proporciones de aire y combustible  Convertidor catalítico (CO, NO x )  Dióxido de azufre  Precipitación electrostática (partículas en suspensión)

4  LLUVIA ÁCIDA: Se define como la precipitación con un pH menor que 5,6 ◦ SEDIMENTACIÓN HÚMEDA: precipitación en forma de nieve, granizo, niebla o rocío ◦ SEDIMENTACIÓN SECA: transformación química en la atmósfera en gases y sales  CAUSANTES: óxidos de azufre y nitrógeno  EFECTOS MEDIOAMBIENTALES DE LA LLUVIA ÁCIDA ◦ Aumento de la acidez del suelo  Desplazamiento de nutrientes importantes como el,,  Ej.: La reducción en el puede reducir los niveles de clorofila y desplazar el ión de las rocas al suelo dañando las raíces de los árboles ◦ Variaciones del PH del agua  Reducción y extinción de especies acuáticas muy sensibles al PH ◦ Erosión de piedras que contienen CaCO 3 como el mármol ◦ Aumento en la acidez del aire  Irritaciones y mayor riesgo de enfermedades respiratorias

5  Los efectos que los gases de invernadero tienen en el calentamiento global dependen tanto de su abundancia en la atmósfera como de su habilidad para absorber la radiación.  CALENTAMIENTO GLOBAL: rápida tasa de cambio actual. Consecuencias: ◦ Cambios en la agricultura y en la biodistribución ◦ Aumento del nivel del mar debido a la expansión térmica y al deshielo de las capas de hielo polares y de los glaciares ◦ Mayor riesgo de algunas enfermedades tales como la malaria debido a que los mosquitos se mueven a climas más cálidos ◦ Complicaciones en el suministro de agua dulce Gases de efecto invernadero Fuente principal Absorción de calor (respecto del CO 2 ) Influencia en el calentamiento global H2OH2O Evaporació n de océanos 0,1-No depende de las actividades humanas CO 2 Combustibl es fósiles y biomasa 1 50% CH 4 Agricultura intensiva 3018% N2ON2O Fertilizante s artificiales 1506% O3O3 Contamina ntes secundario s 2 00012% CFCs Refrigerant es, propelente s 10 000 - - 25 000 14%

6 ◦ - La capa de ozono está entre los 12 y 50 Km sobre la superficie terrestre. ◦ - El ozono está en equilibrio dinámico con el oxígeno y continuamente está formándose y descomponiéndose. ◦ - La formación del ozono: O=O (g) + UV (alta energía) → 2O*(g) 2O 2 (g) → O 3 (g) + O*(g)  - Los enlaces del ozono son más débiles → los romperán radiación ultravioleta de menor energía O 3 (g) + UV (baja energía) → O 2 (g) + O*(g) O 2 (g) + O*(g) →O 3 (g)  Estado de equilibrio del ozono - Tasa producción = Tasa descomposición. Ambos procesos absorben gran cantidad de radiación ultravioleta. Protección superficie terrestre. - Ese equilibrio se está alterando por los CFCs y los óxidos de nitrógeno

7  Alternativas para los CFCs: - Destruyen la capa de ozono porque la radiación ultravioleta rompe el enlace C-Cl (débil). - Las alternativas: - Baja reactividad. - Baja toxicidad. - No deben absorber la radiación ultravioleta para no favorecer el efecto invernadero. -Los más inmediatos sustitutos pueden se los HCFCs (hidroclorofluorocarbonos) Ejemplo: CHF 2 Cl. - Otra opción son los hidrofluorocarbonos, pero son inflamables y aunque en menor medida contribuyen al calentamiento global.

8  La mayoría de plantas acuáticas y animales necesitan oxígeno para su respiración aeróbica. - A 1 atm y 20 ºC la solubilidad máxima de oxígeno en agua ∽ 0,009 g por decímetro cúbico. - Para mantener un balance los niveles de oxígeno no deben ser menores de 0,006 g por dm cúbico. - El DBO (demanda biológica de oxígeno) es una medida de la cantidad de oxígeno disuelto requerido para descomponer la materia orgánica en agua biológicamente. - - En el agua con un alto DBO, sin medios para reponer oxígeno, no se podrá mantener la vida acuática. Medición del DBO. (Método Winkler). - Saturación con oxígeno de una muestra de agua hasta que se conozca conocer esta concentración. - Se incuba a una cierta temperatura un volumen de muestra, mientras los microorganismos oxidan el material orgánico.

9 - Se añade a la muestra una sal de manganeso (II): 2Mn 2+ (aq) + 4OH - (aq) + O 2 (aq) 2MnO 2 (s) + 2H 2 O (l) - Añadimos luego ioduro de potasio: oxidación (óxido de manganeso (II)) MnO 2 (s) + 2I - (aq) + 4H `+ (aq) 2Mn 2+ (aq) + I 2 (aq) + 2H 2 O (l) - Se valora el iodo con tiosulfato de sodio: I 2 (aq) + 2S 2 O 3 2- (aq) S 4 O 6 2- (aq) + 2I - (aq) La cantidad de oxígeno presente en la muestra de agua se puede calcular y de ahí su concentración. Descomposición aeróbica y anaeróbica. - Aeróbica: se produce cuando hay suficiente oxígeno presente. - Anaeróbica: involucra a los organismos que no necesitan oxígeno.

10  a) Cuando las plantas y algas se mueren, se descomponen aeróbicamente formando dióxido de carbono y agua. Pero si el crecimiento es excesivo y no hay oxígeno suficiente, la descomposición será anaerobia. Los hidruros producidos contaminarán el agua. (Eutroficación).  b) La solubilidad del oxígeno depende de la temperatura. Como la temperatura global ha aumentado, la solubilidad disminuye. La contaminación térmica se ve acentuada sobretodo porque muchas industrias utilizan agua como refrigerante, permitiendo escapes de agua caliente que llega a los ríos.

11  Pesticidas: incluyen los insecticidas como del DDT, herbicidas, y fungicidas.  Dioxinas: -materiales desechados con compuestos clórico-orgánicos, y no son incinerados a temperaturas suficientemente altas. -Persistentes en el medioambiente, y extremadamente tóxicos.  Difeniles policlorados: - Contienen de uno a diez átomos de cloro enlazados directamente a una molécula difenil. - Químicamente estables y alta resistencia eléctrica. - Persisten en el medioambiente y se acumulan en tejidos bastante pesados.  Nitratos: - Ganadería y uso de fertilizantes artificiales.  – También se mezclan con el agua cuando estos nitratos provienen de la lluvia ácida.  Metales pesados: En este grupo se destacan el cadmio, el mercurio y el plomo: ◦ - El cadmio. Zonas de trascurso de agua en minas de cinc, en las baterías recargables, revestimientos metálicos, en los pigmentos naranjas en esmaltes y en algunas pinturas. ◦ -El mercurio. Fungicidas para las preparaciones de semillas baterías, termómetros de mercurio, y en la electrólisis industrial de salmuera usando un electrodo de mercurio. ◦ -El plomo. Gasolina con plomo, en las tuberías de plomo y en las baterías de los coches.

12  El agua desperdiciada contiene materia en flotación, iones disueltos y una serie de microorganismos. El objetivo es potabilizarla. Para ello normalmente, esto se lleva a cabo por medio de tres tratamientos:  1º tratamiento: - Se separan un 60 % del material sólido. Se pasan las aguas residuales por unos gruesos filtros para separar objetos grandes. - Se pasa luego a una cámara donde se depositan la arena y pequeños más pequeños. - Tanque de sedimentación: se depositan las partículas en suspensión. Esto se lleva a cabo por medio de la siguiente reacción: Al 2 (SO 4 ) 3 (aq) + 3 Ca (OH) 2 (aq) 2Al(OH) 2 (s) + 3CaSO 4 (aq)  2º tratamiento: - Se separan un 90 % de las bacterias y material orgánico del oxígeno. - Primero se degradan los residuos aeróbicamente, mientras que el agua se va filtrando. - Procedimiento alternativo. “Lodo activado”.

13  3º tratamiento: -Se separan los iones de los metales pesados, fosfatos y nitratos por precipitación. - Para precipitar los fosfatos se puede usar sulfato de aluminio u óxido cálcico: Al 3+ + PO 4 3+ (aq) AlPO 4 (s) 3Ca 2+ (aq) + 2PO 4 3- (aq) Ca 3 (PO 4 ) 2 (s) - Para la precipitación de los iones metálicos se suele utilizar hidróxido de calcio o carbonato de sodio. Por ejemplo: Cr 3+ (aq) + 3OH - (aq) Cr (OH) 3 (s) - Por último, en el caso de los nitratos, éstos no se pueden separar fácilmente por procedimientos químicos. El agua puede ser pasada por charcas de algas, donde éstas utilizan el nitrato como nutriente.

14 La tierra es una mezcla compleja de materia orgánica e inorgánica, incluyendo organismos vivos. La degradación del suelo, la cual disminuye la producción agrícola, puede ser causada por una variedad de factores humanos : 1. Salinización: es el resultado del riego continuo del suelo. El agua se evapora, pero las sales disueltas se quedan atrás. Las sales por sí mismas pueden alcanzar niveles tóxicos, pero normalmente las plantas mueren porque son incapaces de absorber agua del suelo salado. 2. Disminución de los nutrientes: Cuando las cosechas son recolectadas, se pierden los nutrientes y minerales que han absorbido del suelo mientras crecían. 3. La polución del suelo es causada por el uso de pesticidas y fertilizantes. Estos productos pueden perturbar el desarrollo de la cadena alimenticia, reducir la biodiversidad del suelo y, en última instancia, arruinar el suelo. Los agentes contaminantes también pueden contaminar agua superficiales y filtrarse en acuíferos.

15 Materia Orgánica del Suelo es el término utilizado generalmente para representar los constituyentes orgánicos del suelo. En la MOS son identificables polisacáridos, proteínas, azúcares, aminoácidos y otras moléculas pequeñas. El producto final es conocido como humus. 1. Biológicamente, el humus es una fuente de energía y una fuente de los elementos nutritivos esenciales fósforo, nitrógeno y azufre. 2. Físicamente, el humus ayuda a retener la humedad y mejora la formación de una buena estructura del suelo. A causa de su color oscuro el humus absorbe calor, y de este modo ayuda a calentar el suelo. 3. Químicamente, el humus puede actuar más bien como arcilla con su capacidad de intercambio de cationes. Esto no solo los hace más accesibles para las plantas, sino que también los previene de ser arrastrados por la lluvia o el riego. Además aumenta la habilidad de la tierra para mantener un pH constante actuando como un anfótero protector.

16 Lidiar con los materiales usados es uno de los problemas más acuciantes de nuestro tiempo. En el pasado, la mayoría de la basura era simplemente vertida, quemada o tirada en vertederos. La incineración y los vertederos son utilizados todavía en alto grado, pero existe una tendencia creciente a reciclar muchos materiales. M é todoVentajasDesventajas Vertedero cerrado - M é todo eficiente para lidiar con grandes vol ú menes. - La zona puede ser usada para construir edificios u otros usos comunitarios. - Los residentes locales pueden objetar. - Una vez lleno, necesita tiempo para asentarse, y puede requerir mantenimiento seg ú n se vaya liberando el metano. Vertedero al aire libre - Econ ó mico - Pr á ctico (para el volquete) - Causa poluci ó n del aire y de aguas subterr á neas. - Peligro para la salud: incrementa el n ú mero de roedores e insectos. - Antiest é tico. Vertedero submarino - Fuente de nutrientes. - Pr á ctico y econ ó mico. - Peligro para la fauna marina. - Contamina el mar Incineraci ó n - Reduce el volumen. - Requiere un espacio m í nimo. - Produce residuos estables inodoros. - Puede ser usado como fuente de energ í a. - Caro de construir y funcionar. - Puede producir agentes contaminantes, p. ej. dioxinas si no se quema eficientemente. - Requiere energ í a. Reciclado - Proporciona un ambiente sostenible. - Caro. - Dificultad para separar diferentes materiales; no es posible en todos los casos.

17 Esencialmente, los residuos nucleares pueden ser divididos en residuos de nivel alto y nivel bajo. Los residuos de nivel bajo tienen un nivel de actividad bajo, y la semivida de los isótopos radioactivos es corta generalmente. Los residuos de nivel alto tienen una alta actividad, y generalmente los isótopos tienen semividas largas, así que los residuos continuarán siendo activos durante un largo periodo.  Residuos de nivel bajo Algunos residuos son simplemente descargados directamente en el mar. Lo mejor es almacenar los residuos en enormes tanques de agua fría llamados estanques. Antes de que sean vertidos en el mar se filtran a través de una resina de intercambio de iones, la cual extrae el estroncio y el cesio, los dos elementos responsables de mucha de la radioactividad. Otros métodos de eliminación incluyen guardar los residuos en contenedores de acero dentro de cámaras acorazadas revestidas de hormigón.  Residuos de nivel alto Un método usado para tratarlos es la vitrificación. El residuo líquido es secado en un horno y después metido en un crisol con material cristalizador. El material derretido es vertido en tubos de acero inoxidable, donde solidifica. A causa de la alta actividad y la larga semivida algunos de los residuos continuarán activos durante cientos o miles de años. El problema es como almacenarlo sin peligro durante este largo tiempo. Actualmente, la mejor solución parece ser revestirlos con hormigón y enterrarlos en sitios profundos y remotos geológicamente estables, como minas en desuso y rocas graníticas.

18 Material Descripci ó n Comentarios Metales Principalmente aluminio y acero. Los metales son clasificados, despu é s fundidos y entonces re-usados directamente o a ñ adidos al estadio de purificaci ó n de metales formado por sus minerales. Particularmente importante para metales como el aluminio, el cual requiere grandes cantidades de energ í a para ser producido directamente de sus minerales. Papel Llevados a la planta, clasificados por calidad. Lavados para eliminar tintas, etc., hechos una mezcla para formar nuevos tipos de papel, como papel de peri ó dico o papel higi é nico. Se requiere energ í a para transportarlo. Vegetaci ó n en descomposici ó n puede dar el mismo rendimiento. Vidrio Clasificado por colores, lavado, triturado, fundido y despu é s moldeado en forma de nuevos productos. El vidrio no se degrada durante el proceso de reciclado, por lo que se puede reciclar muchas veces. Pl á sticos El pl á stico industrial ya est á clasificado, pero el dom é stico tiene que ser clasificado primero. Degradado a mon ó meros por pir ó lisis, hidrogenaci ó n, gasificaci ó n y agrietamiento termal, entonces, repolimerizados. Menos agentes contaminantes formados, y la energ í a necesaria es menor que para fabricarlos de petr ó leo. Mejor reusar que reciclar.