Modulo Atmosfera

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Published on October 20, 2007

Author: gueste9e350

Source: slideshare.net

UNIVERSIDAD DE LA SERENA Departamento de Química CURSO: Química Analítica Ambiental Módulo: ATMÓSFERA Dr. GUILLERMO SAÁ GAMBOA

ESCUDO DE ATMOSFERA LA TIERRA •Composición •Propiedades HOMBRE •Dinámica natural y alteraciones CIVILIZACION CONTAMINACION ATMOSFERICA •Fuentes •Efectos •Control

COMPONENTES PORCENTAJE (%) Nitrógeno N2 78.1 Oxígeno 21.0 O2 Argón 0.93 Ar Anhídrido Carbónico 0.03 CO2 Neón 0.0018 Ne Helio 0.00053 He Kriptón 0.0001 Kr

PORCENTAJE PARTES POR COMPONENTES EN VOLUMEN MILLON Nitrógeno, N2O 0.000025 0.25 0.00005 0.5 Hidrógeno, H2 0.00015 1.5 Metano, CH4 0.0000001 0.001 Dióxido de Nitrógeno, NO2 0.000001 0.001 Amoníaco, NH3 0.000002 0.002 Ozono, O3 0.00000002 0.0002 Dióxido de Azufre, SO2 0.00001 0.1 Monóxido de Carbono, CO

CONSEJO DE EUROPA “DECLARACION DE PRINCIPIOS LUCHA CONTRA LA CONTAMINACION DEL AIRE” TITULO 1* MEDIDAS LEGISLATIVAS O ADMINISTRATIVAS PARA PREVENIR O REDUCIR LA CONTAMINACION DEL AIRE TITULO 2* PRINCIPIOS ORIENTADORES SOBRE LAS MEDIDAS •Responsabilidad del autor del acto contaminante •Reglamentación preventiva •Control de la contaminación por organismos habilitados •Adaptación continua a los prgresos técnicos y científicos •Medidas especiales y de urgencia para zonas con atmósfera contaminada •Mecanismos económicos para financiar los gastos de las medidas anticontaminantes •Examen en común por los países implicados en problemas de contaminación transfronterizos •Planificación del desarrollo considerando los efectos sobre la contaminación del aire TITULO 3* APOYO Y FOMENTO A LA INVESTIGACION EN LA MATERIA

En el pasado las normas fueron superadas con creces. Por lo tanto, cualquier plan que pretendiera satisfacer tales normas realista, eficaz y eficientemente, debía plantear metas intermedias de corto y mediano plazo. Los objetivos expresados, entonces, por el gobierno fueron: • Formular y poner en marcha un plan de descontaminación que movilizara los recursos del Estado y canalizara la participación ciudadana. • Formular y ejecutar planes de emergencia destinados a proteger la salud y la seguridad de la población frente a episodios de alta contaminación que podrían producirse mientras se alcanzan los objetivos de mediano plazo. • Crear o fortalecer las capacidades técnicas necesarias para sustentar la aplicación de los planes, dándoles su asiento permanente en la estructura institucional.

La acción del Estado es imprescindible para corregir las distorsiones del mercado y asegurar los niveles de salud y calidad de vida que la sociedad desea. Esto implica: • Monitorear la calidad ambiental • Identificar la causa y los causantes de los problemas ambientales • Mantener una capacidad predictiva que ayude a prevenir situaciones de emergencia • Establecer normas de calidad ambiental y emisión, y velar por su cumplimiento. • Mantener planes de contingencia y mecanismos que aseguren una rápida respuesta ante situaciones de emergencia. • Regular el comportamiento de las actividades contaminantes, de manera de asegurar que el total de emisiones no supere los estándares de calidad ambiental. Esto incluye el desarrollo armónico de la ciudad y de las actividades del entorno circundante. • Actuar subsidiariamente y apoyar mediante mecanismos de coordinación las acciones tendientes a mejorar la calidad ambiental que no pueden ser ejecutadas autónomamente por los responsables.

CONTAMINANTES PRIMARIOS DEL AIRE (EPA) Monóxido de Carbono CO Oxidos de Nitrógeno NOX Monóxido de Nitrógeno NO Dióxido de Nitrógeno NO2 Oxidos de Azufre SOX Dióxido de Azufre SO2 Trióxido de Azufre SO3 Macropartículas Hidrocarburos HC

Fuente Porcentaje total anual de emisiones de CO Transporte 63..8 Vehículos motorizados(gasolina) 59.0 Vehículos motorizados(diesel) 0.2 Aviones 2.4 Uso de combustibles de motor para fines distintos 1.8 del transporte 0.3 Vehículos marinos 0.1 Ferrocarriles Combustión de carburantes (fuentes estacionarias, 1.9 plantas de energía, calefacción de espacios industriales, etc. 1.0 Madera 0.8 Carbón 0.1 Aceite pesado Procesos industriales 9.6 6.0 Refinación y elaboración del hierro y acero 2.2 Refinerías de petróleo 0.8 Pulpa Kraft y fábricas de papel 0.6 Otras Eliminación de desechos sólidos 7.8 3.6 Quemadores cónicos 3.4 Combustión en foso abierto 0.8 Incineradores Diversos 16.9 8.3 Quema agrícola 7.2 Incendios forestales 1.2 Combustión de desechos de carbón 0.2 Incendios urbanos Total 100.0

OXIDOS DE NITROGENO N2 + O2 2 NO COMBUSTIBLES FOSILES 2 NO + O2 2 NO2 Efectos del Dióxido de Nitrógeno en la salud Concentración Efectos en los seres humanos (partes por millón) Concentración mínima para que su olor sea detectable 1– 3 Principia la irritación en nariz, garganta y ojos 13 Causa congestión y enfermedades pulmonares 25 Puede ser mortal, incluso tras una exposición breve 100 - 1000

DIOXIDO DE AZUFRE CARBON PETROLEO SO2 S + O2 SO2 REFINACION DE MATERIALES 2 PbS + 3 O2 2 PbO + 2SO2 2 SO2 + O2 2 SO3 CATALIZADA POR MICROPARTICULAS SO3 + H2O H2SO4 NIEBLA, ROCIO, LLUVIA

Efectos del Dióxido de Azufre en la salud Concentración Efectos en los seres humanos (partes por millón) Causa broncoconstricción 1–6 Concentración mínima para olor detectable 3–5 Principia la irritación de la garganta 8 – 12 Principia la irritación en los ojos y tos 20 Máxima concentración para una exposición corta (30 min) 50 – 100 Puede ser mortal incluso en una exposición breve 400 - 500

Fuente Porcentaje total anual de emisiones de NOx Transporte 39.3 Vehículos motorizados(gasolina) 32.0 Vehículos motorizados(diesel) 2.9 Ferrocarriles 1.9 Uso de combustibles de motor para fines distintos del 1.5 transporte 1.0 Vehículos marinos Combustión de carburantes (fuentes estacionarias, 48.5 plantas de energía, calefacción de espacios industriales, etc. Gas natural 23.3 Carbón 19.4 Aceite combustible 4.8 Madera 1.0 1 Procesos industriales (plantas de ácido nítrico, etc.) 2.9 Eliminación de desechos sólidos 8.3 Diversos Incendios forestales 5.8 Quema agrícola 1.5 Combustión de desechos de carbón 1.0 Total 100.0

Fuente Porcentaje total anual de emisiones de SOx Transporte 2.4 0.6 Vehículos motorizados(gasolina) Vehículos motorizados(diesel) 0.3 Vehículos marinos 0.9 Uso de combustibles de motor para fines distintos del transporte 0.3 Ferrocarriles 0.3 Combustión de carburantes (fuentes estacionarias, 73.5 plantas de energía, calefacción de espacios industriales, etc. 60.5 Carbón Aceite combustible 13.0 22.0 Procesos industriales Fundición de metal 11.8 Refinerías de petróleo 6.3 Plantas de ácido sulfúrico 1.8 Coquificación del carbón 1.8 Otras 0.3 Eliminación de desechos sólidos 0.3 1.8 Diversos(Combustión de desechos de carbón) 100.0 Total

EFECTOS DEL OZONO EN LA SALUD Concentración Efectos en los seres humanos (partes por millón) Concentración mínima para que el olor sea detectable 0.02 – 0.05 Principia la irritación en la nariz y garganta 0.3 Causa fatiga, dolor de cabeza y pérdida de la concentración 1–3 Causa congestión y enfermedades en los pulmones 9 Puede ser mortal, incluso tras una breve exposición 15

PRINCIPALES FUENTES DE CONTAMINACION ATMOSFERICA EN LA REGION METROPOLITANA Aporte a la emisión Aporte a Fuente la NOX SOX CO COV PM10 inmisión % % % % % Industria 10 8 29 82 20 6 Vehículos a gasolina 79 59 44 9 5 6 Vehículos diesel 2 31 4 4 19 71 Residencias y otros 9 2 23 5 7 2 Polvo natural -- -- -- -- 49 15

Indices ICA e ICAP SO2 NO2 O3 CO PM10 Indice g/m3 g/m3 g/m3 ppm g/m3 (24 horas) 0 0 0 0 0 0 9 365 470 160 150 100 30 1493 2110 780 240 300 50 2620 3750 1400 330 500 Las concentraciones de CO son para un período de 8hrs; 24hrs para SO2, y 1 hora para NO2 y O3. Tanto el ICA como el ICAP, dan origen a la siguiente calificación de la situación de acuerdo al valor obtenido: Indice Calificación 0 – 100 Bueno 101 – 200 Regular 201 – 300 Malo 301 – 400 Crítico 401 - 500 Peligroso

NORMAS DE CALIDAD DEL AIRE Y MÉTODO SEGÚN RES. 1215

Normas de Calidad del Aire Primarias según Decreto Supremo Nº 185 Indicador Unidad Estándar Tiempo Método de análisis Material mg/Nm3 150 Concentración Muestreo gravimétrico de Particulado media alto volumen equipado con aritmética diaria cabezal PM10 Anhídrido mg/Nm3 80 Concentración Método colorimétrico de la sulfuroso media pararrosanilina y detección aritmética anual instrumental basada en fluorescencia ultravioleta Anhídrido mg/Nm3 365 Concentración Método colorimétrico de la sulfuroso media pararrosanilina y detección aritmética diaria instrumental basada en fluorescencia ultravioleta

Norma de Calidad Secundaria del Aire según Decreto Supremo Nº 185 Indicador Unidad Estándar Tiempo Método de análisis Anhídrido mg/Nm3 80 Concentración media Método colorimétrico de la pararrosanilina y sulfuroso* aritmética anual detección instrumental basada en fluorescencia ultravioleta Anhídrido mg/Nm3 365 Concentración media Método colorimétrico de la pararrosanilina y sulfuroso* aritmética diaria detección instrumental basada en fluorescencia ultravioleta Anhídrido mg/Nm3 1000 Concentración Método colorimétrico de la pararrosanilina y sulfuroso1 máxima en una hora detección instrumental basada en fluorescencia ultravioleta Anhídrido mg/Nm3 60 Concentración media Método colorimétrico de la pararrosanilina y sulfuroso** aritmética anual detección instrumental basada en fluorescencia ultravioleta Anhídrido mg/Nm3 260 Concentración media Método colorimétrico de la pararrosanilina y sulfuroso** aritmética diaria detección instrumental basada en fluorescencia ultravioleta mg/Nm3 700 Concentración Método colorimétrico de la pararrosanilina y máxima en una hora detección instrumental basada en Anhídrido fluorescencia ultravioleta sulfuroso**

CUADRO GENERICO DE ACTUACIONES Tipo de Parámetros analizados Elementos auxiliares de recogida Método de análisis contaminante Analizadores de gases Gases Tipo y concentración Método electroquímico Por análisis directo Reacción colorimetrica Tubos absorbentes. Disolución de gas en Cambio de estado líquido (aumento de Almacenaje en campo volumen) Reacción con una sustancia Análisis químico sustrato Adsorción en un sustrato Desorción y análisis Partículas CARACTERISTICAS FISICAS Tamaño y concentración Ciclón Gravimetría Filtrado selectivo Permanencia en el aire Sedimentable Captador de partículas Gravimetría sedimentables No sedimentable Filtrado Color y opacidad Test de opacidad Filtrado Electrodo Célula fotoeléctrica CARACTERISTICAS Filtrado o ciclón QUIMICAS Análisis laboratorio Elementos TOXICIDAD Y MORTANDAD Instrumental de recogida Análisis de laboratorio Biológicos

METODOS DE REFERENCIA PARA LA TOMA DE MUESTRAS EN ATMOSFERA *Emisión Los métodos utilizados en emisión están confeccionados por la Enviromental Protection Agency (EPA), siendo los de uso mas común los siguientes: Parámetros Métodos de medida Velocidad de un gas 1,1A,2,2A,2B,2C,2D Dióxido de carbono y oxígeno 3,3A Partículas 5,5A,5B,5D,5E,5F,5G,5H,17 Dióxido de azufre 6,6A,6B,6C Dióxido de nitrógeno 7,7C Nieblas de ácido sulfúrico y emisiones de dióxido de 8 azufre 10,10A Monóxido de carbono 18 Compuestos orgánicos 23 Dioxinas y furanos *Inmisión Los métodos de referencia para inmisión más utilizados son el compendio realizado por la EPA y los tratados en las disposiciones legales españolas.

COMPENDIO DE METODOS PARA LA DETERMINACION DE COMPUESTOS ORGANICOS TOXICOS, DESDE EL TO1 AL TO14 (PUBLICADOS DESDE 1984 HASTA 1988) Parámetros Métodos de medida Compuestos orgánicos volátiles (COV) TO1,TO2,TO3,TO14 Pesticidas organoclorados y bifenilos policlorados TO4 Aldehídos y acetonas TO5 Fosgeno TO6 N-Nitrosodimetilamina TO7 Fenoles y metilfenoles(cresoles) TO8 Dioxinas policloradas TO9 Pesticidas organoclorados TO10 Formaldehídos TO11 Compuestos orgánicos excepto metano TO12 Hidrocarburos aromáticos policíclicos TO13

CURSO: QUÍMICA ANALÍTICA AMBIENTAL Módulo: ATMÓSFERA

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