TEMA 03 ECA (ATMÓSFERA) (2016)

Apunte Español
Universidad Universidad de Valencia (UV)
Grado Ciencias Ambientales - 2º curso
Asignatura EVALUACIÓN DE LA CONTAMINACIÓN AMBIENTAL
Año del apunte 2016
Páginas 15
Fecha de subida 07/04/2016
Descargas 7
Subido por

Vista previa del texto

Unybook: Egarciamarin TEMA 03. LOS CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS MATERIAL PARTICULADO: partículas de diversos tamaños, composición o estado físico suspendidas en el aire.
Los aerosoles (cómo se denomina al material particulado) son materiales particulados formados por núcleos sólidos o líquidos de tamaño comprendido entre 0.001 μm y 500 μm y de composición química muy variable (Aerosol: Mezcla heterogénea de partículas sólidas o líquidas suspendidas en un gas).
IMPORTANCIA DE LAS PARTÍCULAS = PROPIEDADES FÍSICO‐ QUÍMICAS:  Absorben, emiten y reflejan luz (“scattering”): afectan el balance radiactivo del planeta (efecto directo).
 Proveen superficies para la deposición de moléculas: favorecen la condensación y formación de nubes (efecto indirecto).
 Proveen superficies sobre las cuales ocurren reacciones químicas: actúan como catalizadores de reacciones (sirven de sustento).
 Además, al ser respirables (<10 µm) pueden provocar efectos nocivos sobre la salud.
CLASIFICACIÓN ATENDIENDO AL TAMAÑO:  Partículas finas (0.1 < Ø < 10 μm): reciben el nombre de "partículas en suspensión", pudiendo ser trasladadas a grandes distancias por la acción del viento  acumulación  flotan en el aire.
 Partículas ultrafinas (Ø < 0.1 μm): nucleación (unión de núcleos) (<0.03) Aitken (0.05 ‐ 0.1) Nomenclatura: o PST (partículas en suspensión totales) y PMx (x es el diámetro): PM2.5 y PM10.
o Tiempo de permanencia en la atmosfera  tamaño:  PM10: minutos u hora (pocas en depositarse).
 PM2.5: días o incluso semanas (condiciones meteorológicas adecuadas)  se mezclan con las partículas propias del aire y son dispersados por todas partes = dependiendo de las condiciones meteorológicas.
 Partículas gruesas (Ø > 10 μm) "partículas ó material sedimentable”: están en el aire períodos de tiempo cortos.
 Altos niveles de partículas en España (respecto al N Europa) influidos por: o Condiciones atmosféricas (menor precipitación y acción eólica)  muy frecuentes las intrusiones de polvo sahariano.
o Grandes aportes de partículas procedentes del norte de África (polvo sahariano).
CLASIFICACIÓN ATENDIENDO AL ORIGEN:  Aerosoles de origen natural: marinos, geológicos, volcánicos, biológicos, cósmicos.
 Aerosoles de origen antropogénico: pueden ser emitidos directamente como partículas (aerosoles primarios) o también pueden ser el resultado de reacciones químicas (aerosoles secundarios).
1 Unybook: Egarciamarin AEROSOLES SECUNDARIOS: las partículas pueden ser el resultado de una conversión de “gas a partícula".
La unión de moléculas gaseosas puede formar partículas extremadamente pequeñas (este proceso se conoce como nucleación).
Los gases también pueden condensarse sobre partículas preexistentes en la atmósfera para dar lugar a aerosoles mayores.
NÚCLEOS DE CONDENSACIÓN DE LAS NUBES (efecto indirecto): no todos los aerosoles sirven, depende del tamaño de la partícula, su composición química, etc Para actuar como CCN, las partículas deben ser lo suficientemente higroscópicas y deben contener suficiente cantidad de material soluble en agua.
El número y tamaño de las partículas cambian las características de las nubes.
Incrementando el número de partículas capaces de formar gotas en la atmósfera, las nubes tendrán más gotas aunque de menor tamaño, lo que hace que disminuyan las nubes de lluvia.
El número y tamaño de las gotas son importantes para la producción de lluvia y determinan las propiedades ópticas de las nubes ("efecto directo” o capacidad de alterar la radiación solar).
Como las actividades humanas son importantes productoras de materia particulada modifican el número y las características de las nubes.
NATURALES:  La mayoría provienen de las emisiones naturales de azufre.
 En el ambiente marino, la mayor parte del azufre la emite el fitoplancton en forma de dimetilsulfuro (DMS, (CH3)2S), cuya producción anual se estima en unos 45 MTm y que reacciona con los compuestos atmosféricos formando partículas de dióxido de azufre (SO2) y de sulfatos (SO4=).
 En la tierra, la descomposición natural de la vegetación y de los animales produce H2S.
 Los volcanes liberan directamente SO2 que forma en la atmósfera aerosoles de sulfatos.
ANTROPOGÉNICOS:  Los humanos producen muchas especies nitrogenadas que dan aerosoles de nitratos.
 Algunos compuestos antropogénicos, procedentes de procesos de combustión de petróleo y quema de biomasa, dan lugar a aerosoles de carbono.
LA SALIDA DE LAS PARTÍCULAS DE LA ATMÓSFERA – DEPOSICIÓN: DEPOSICIÓN SECA: es la caída de las partículas hasta la superficie por gravedad.
Este proceso se llama sedimentación y normalmente afecta a las partículas de más peso, por eso las partículas más grandes se encuentran siempre cerca de la fuente donde se producen.
2 Unybook: Egarciamarin Una cantidad no superior al 20% de toda la depuración de las partículas atmosféricas tiene lugar mediante deposición seca.
DEPOSICIÓN HÚMEDA: el proceso más importante de depuración es la que se da cuando las partículas son retiradas de la atmósfera asociadas a gotas de agua que favorecen su descenso (lluvia, nieve, hielo...).
Cuando comienza a llover, las partículas que forman los CCN descienden con las gotas de agua de las que forman parte (rainout) y además las gotas de agua pueden arrastrar a otras partículas suspendidas en el aire en su camino descendente, eliminándolas de la atmósfera (washout).
Es el método más efectivo en la eliminación de partículas superiores a 1 µm.
EFECTOS DE LAS PARTÍCULAS: los principales factores determinantes de los efectos de las partículas son:  El tamaño, ya que condiciona el lugar donde se depositan.
 La composición química, que es la responsable de su toxicidad.
Las partículas más grandes se filtran en la nariz y en la garganta y no causan problemas, pero las PM10 pueden instalarse en bronquios y pulmones y causar problemas de salud.
Las PM2.5 tienden a penetrar en el sistema de intercambio de gases del pulmón.
Las partículas muy pequeñas (< 0.5 μm) pueden llegar a los alvéolos pulmonares y de allí al torrente sanguíneo y a diversos órganos del cuerpo humano.
Algunos de sus efectos son asma, cáncer de pulmón y problemas cardiovasculares.
Otro efecto importante de las partículas en la atmósfera es que dificultan la visibilidad (bruma contaminante).
La abundancia relativa de material particulado varía según el medio:     Aire rural (70 μg·m‐3).
Ambiente urbano (300 μg·m‐3).
Fábricas y talleres (10 3 μg·m‐3).
Gases de central térmica (10 5 μg·m‐3).
LEGISLACIÓN: la publicación de la Directiva 96/62/CE del Consejo de la Unión Europea de 27 de septiembre de 1996, sobre evaluación y gestión de la calidad del aire ambiente, exige a los estados miembros la designación de las autoridades competentes y organismos encargados de realizar la evaluación de la calidad del aire ambiente y la autorización de los dispositivos de medición, asegurando la calidad de las mediciones efectuadas y el análisis de los métodos de evaluación.
Establece:  Los criterios para la realización de la evaluación de la calidad del aire ambiente, de forma que sean comunes para todos los estados miembros y, por tanto, comparables entre sí.
 La necesidad de informar a la población en caso de que se superen los umbrales de alerta establecidos para cada uno de los contaminantes atmosféricos.
3 Unybook: Egarciamarin La referencia que hace la Directiva a los “estados miembros” debe entenderse a las Administraciones Públicas competentes con arreglo a la legislación interna de cada estado.
El Estatuto de Autonomía de la CV establece que corresponde a la Generalitat Valenciana el desarrollo legislativo y la ejecución en materia de protección del medio ambiente  DECRETO 75/2011, de 24 de junio (GV)  atribuye a la Conselleria d’Agricultura, Medo ambient, Cambi climàtic i Desenvolupament rural las competencias en materia de medio ambiente.
La Secretaría Autonómica de Territorio, Medio Ambiente y Paisaje corresponde a la Subdirección General del Cambio Climático y Calidad Ambiental tiene la competencia de explotación y gestión en materia de calidad y educación ambiental, residuos, control de la contaminación, protección del medio ambiente atmosférico, intervención administrativa ambiental, inspección ambiental y cambio climático.
La trasposición de la directiva europea al ordenamiento jurídico español se concreta en el R.D.102/2011, de 28 de enero, relativo a la mejora de la calidad del aire que sustituye a la legislación anterior y en el que aparecen las definiciones:  Aire ambiente: el aire exterior de la baja troposfera, excluidos los lugares de trabajo.
 Contaminante: cualquier sustancia presente en el aire ambiente que pueda tener efectos nocivos sobre la salud humana, el medio ambiente en su conjunto y demás bienes de cualquier naturaleza.
 Nivel: la concentración de un contaminante en el aire ambiente o su depósito en superficies en un momento determinado.
 Evaluación: cualquier método utilizado para medir, calcular, predecir o estimar el nivel de un contaminante en el aire ambiente o sus efectos.
 Valor límite: un nivel fijado basándose en conocimientos científicos, con el fin de evitar, prevenir o reducir los efectos nocivos para la salud humana y para el medio ambiente en su conjunto y demás bienes de cualquier naturaleza, que debe alcanzarse en un plazo determinado y no superarse una vez alcanzado.
 Margen de tolerancia: porcentaje del valor límite o cantidad en que éste puede sobrepasarse con arreglo a las condiciones establecidas.
 Nivel crítico: nivel fijado con arreglo a conocimientos científicos por encima del cual pueden producirse efectos nocivos para algunos receptores como las plantas, árboles o ecosistemas naturales pero no para el hombre.
 Valor objetivo: nivel de un contaminante que deberá alcanzarse, en la medida de lo posible, en un momento determinado para evitar, prevenir o reducir los efectos nocivos sobre la salud humana, el medio ambiente en su conjunto y demás bienes de cualquier naturaleza.
 Umbral de información: nivel de un contaminante a partir del cual una exposición de breve duración supone un riesgo para la salud humana de los grupos de población especialmente vulnerables y las Administraciones competentes deben suministrar una información inmediata y apropiada.
 Umbral de alerta: un nivel a partir del cual una exposición de breve duración supone un riesgo para la salud humana que afecta al conjunto de la población y requiere la adopción de medidas inmediatas por parte de las Administraciones competentes.
4 Unybook: Egarciamarin  Zona: porción de territorio delimitada por la Administración competente y utilizada para evaluación y gestión de la calidad del aire.
 Aglomeración: concentración de población superior a 250.000 habitantes o bien, cuando la población sea igual o inferior a 250.000 habitantes, con una densidad de población por km2 que determine la Administración competente y justifique que se evalúe y controle la calidad del aire ambiente.
 Ubicaciones de fondo urbano: lugares situados en zonas urbanas cuyos niveles sean representativos de la exposición de la población urbana en general.
 Informaciones mínimas que deberán comunicarse a la población en caso de superación de un umbral de alerta: o Fecha, hora y lugar del episodio y causas del episodio, si se conocen.
o Previsiones:  modificación de las concentraciones (mejora, estabilización o deterioro), causa de la modificación prevista;  zona geográfica afectada;  duración.
o Tipo de población potencialmente sensible al episodio.
o Precauciones que debe adoptar la población sensible MÉTODOS DE MEDIDA DE PARTÍCULAS: PM10: partículas que pasan a través del cabezal de tamaño selectivo, definido en el método de referencia para el muestreo y la medición de PM10 de la norma UNE‐ EN 12341, para un diámetro aerodinámico de 10 μm con una eficiencia de corte del 50%.
PM2.5: partículas que pasan a través del cabezal de tamaño selectivo, definido en el método de referencia para el muestreo y la medición de PM2.5 de la norma UNE‐ EN 14907, para un diámetro aerodinámico de 2.5 μm con una eficiencia de corte del 50%.
TÉCNICA DE MEDIDA DE REFERENCIA (R.D. 102/2011)  NORMAS UNE‐EN 12341 Y UNE‐EN 14907, DESCRIBEN:   Método de referencia.
Procedimiento para demostrar la equivalencia de otros métodos de medida al de referencia.
El aire se hace pasar a través de un cabezal de tamaño selectivo y las partículas se depositan en un filtro.
Al menos el 50% de las partículas que se recogen en el filtro, debe ser PM10 o PM2.5 (según se midan unas u otras).
El filtro se pesa antes y después del muestreo según unas condiciones establecidas en la Norma y en una balanza con sensibilidad de, al menos, 10 µg.
PLOMO: tamaño de las partículas: ≈ 2/3 del emitido en atmósferas urbanas se encuentra en partículas < 5 µm. Muy peligroso para el medio ambiente: 1) Su elevada toxicidad  degeneración del tejido nervioso central  se producen alteraciones en el crecimiento y en el desarrollo mental, así como en el sentido del oído; puede ocasionar anemia al interferir con el hierro en la formación de hemoglobina 5 Unybook: Egarciamarin 2) No sufre ni degradación química ni biológica  permanece en el medio durante largos períodos de tiempo, afectando a las cadenas tróficas, debido a la acumulación de plomo en los organismos de los seres vivos (bioacumulación).
Fuentes antropogénicas: industrias químicas (pinturas, esmaltes,...), industrias mineras, procesos de fundición y recuperación de metales, incineración de residuos, combustión de carbón y gasolinas, fabricación de baterías...
Técnica de Referencia para el análisis (Pb):  UNE 77230:1998 ‐ Aire ambiente: determinación del plomo particulado en aerosoles, captados en filtros.
 Método de espectrometría de absorción atómica (Equivalente a ISO 9855:1993): Los átomos de los distintos elementos absorben radiación de una λ característica Un monocromador (filtro) cumple la función de seleccionar la longitud de onda específica a la que absorbe el elemento que se analiza.
Las autoridades competentes podrán utilizar cualquier otro método si pueden demostrar que da resultados equivalentes al método anterior.
METALES: algunos son netamente tóxicos, otros pueden tener un efecto nocivo a elevadas concentraciones, mientras que muchos metales son elementos esenciales para la vida. Se clasifican:  Según su masa específica: pesados (densidad > 5 g m‐3) y ligeros (densidad < 5 g m‐3).
 Según presencia en la corteza terrestre: abundantes (> 1000 ppmv) y trazas (< 1.000 ppmv).
 Motivos que convierten algunos metales en tóxicos peligrosos: o Persistencia: se trata de elementos simples que no son degradados ni química ni biológicamente; pueden formar compuestos cuya toxicidad sea menor o mayor que la del elemento puro, pero el metal siempre es recuperable.
o Estabilidad: pueden ser transportados a grandes distancias tanto por aire como por agua hasta entrar en un organismo vivo donde su ritmo de eliminación es lento, por lo que se transmiten dentro de la cadena trófica, acumulándose en los animales que ocupan su parte alta.
o Efectos crónicos: el hombre acumula metales en su organismo, pues estos pueden tener una permanencia de varios años, pudiéndose producir efectos graves al alcanzar una cierta concentración.
Los procesos que hacen aparecer metales en la atmósfera pueden ser:  Combustión de carburantes fósiles: el carbón libera Ni, Cr, Zn, Hg, Sn y otro.
 Minería: las menas metálicas al aire y los depósitos de residuos mineros sufren meteorización acelerada y pueden liberar metales en forma de partículas ensuspensión o gases.
 Industria metalúrgica: libera partículas y gases en los procesos de fundición y refinado.
 Corrosión y desgaste de materiales metálicos: materiales corroídos por su exposición al exterior, baterías gastadas (Pb, Hg, Cd, Ni).
6 Unybook: Egarciamarin  Incineración de residuos.
 Liberación directa: fumigaciones con compuestos de Hg.
 Industria nuclear y espacial: materiales radiactivos residuales La atmósfera es zona de paso para metales que terminan depositándose en las aguas y suelos. El R.D. 102/2011, establece valores objetivo para una serie de sustancias que pueden detectarse en las partículas como el arsénico, el cadmio, el níquel y el benzo(a)pireno.
DERIVADOS DEL AZUFRE: SO2 (DIÓXIDO DE AZUFRE O ANHÍDRIDO SULFUROSO): contaminante primario emitido en mayor cantidad después del CO.
 Es un gas más pesado que el aire, bastante estable, soluble en agua, incoloro, no inflamable que en altas concentraciones tiene un olor fuerte e irritante para las vías respiratorias.
 De 2 a 4 días de vida media.
 Concentración normal en la atmósfera es de 24 a 90 pptv.
 Casi la mitad vuelve a depositarse en la superficie y el resto se convierte en iones sulfato (SO4-2) por lo que es un importante precursor en la lluvia ácida FUENTES:  Naturales (60%): volcanes, descomposición biológica, oxidación del H 2 S en la atm.
 Antropogénicas: o Aglomeraciones urbanas: calefacción y automóviles.
o Industrias: centrales térmicas, fundiciones, refinerías de petróleo, etc.
UMBRAL DE ALERTA: 500 μg·m‐3 Se considerará superado el umbral cuando durante tres horas consecutivas se exceda dicho valor cada hora, en lugares representativos de la calidad del aire en un área de, como mínimo, 100 km 2 o en una zona o aglomeración entera, tomando la superficie que sea menor.
TÉCNICA DE MEDIDA DE REFERENCIA: Fluorescencia UV  en caso de utilizar otra técnica distinta, se debe demostrar que sus resultados son equivalentes a los de la técnica de referencia.
7 Unybook: Egarciamarin SO3 (TRIÓXIDO DE AZUFRE, ÓXIDO SULFÚRICO O ANHÍDRIDO SULFÚRICO): contaminante secundario que se forma cuando el SO2 reacciona con el oxígeno de la atmósfera: 2SO2 + O2  2SO3 Reacciona rápidamente con el agua formando ácido sulfúrico que se disuelve en el agua del aire y puede seguir suspendido en él durante largos períodos tiempo SO3 + H2O  H2SO4 Contribuye de forma muy importante a la llamada lluvia ácida.
DERIVADOS DEL CARBONO: CO (MONÓXIDO DE CARBONO): contaminante primario, es el más abundante y ampliamente distribuido en la troposfera.
Gas incoloro, inodoro, insípido, menos denso que el aire (se acumula en la parte alta de los recintos) y su vida media en la atmósfera es de 2‐4 meses.
Es muy tóxico y puede causar la muerte cuando se respira en niveles elevado.
Se combina con la hemoglobina de la sangre (200 ‐ 300 veces más afín que el oxígeno), formando carboxihemoglobina, lo cual impide la formación de oxihemoglobina, y por tanto el transporte de oxígeno por la sangre.
Es responsable de la muerte de muchas personas en minas de carbón, incendios y lugares cerrados (garajes, habitaciones con braseros, etc.).
FUENTE PRINCIPAL: combustión incompleta del carbono (cuando hay poco O2).
EFECTOS: TLV‐TWA: Concentración media ponderada en el tiempo, para una jornada normal de trabajo de 8 horas y una semana laboral de 40 horas, a la que pueden estar expuestos casi todos los trabajadores repetidamente día tras día, sin efectos adversos.
8 Unybook: Egarciamarin IPVS: Concentración máxima de un agente químico bajo la cual una persona puede escapar en un período máximo de 30 minutos sin que los daños producidos impidan el escape o provoquen efectos irreversibles.
FUENTES: NATURALES:  El mar (se origina por oxidación biológica causada por organismos marinos).
 Vulcanismo.
 Oxidación del metano (CH4) en reacciones fotoquímicas.
ANTROPOGÉNICAS:  Después del CO2, es el contaminante emitido en mayor cantidad a la atmósfera por causas no naturales.
 Se produce cuando se queman (en ambientes de poco oxígeno = combustión incompleta) materiales combustibles como gas, gasolina, keroseno, carbón, petróleo, en la incineración de residuos urbanos, en los incendios forestales, consumo de tabaco, etc… TÉCNICA DE MEDIDA DE REFERENCIA – ABSORCIÓN DE RADIACIÓN INFRARROJA NO DISPERSIVA: se coloca la muestra de aire con CO a analizar en el interior de una cámara que es atravesada por luz infrarroja.
La atenuación de la radiación que pasa a través de la cámara nos da una medida de la concentración de CO en la muestra, de acuerdo con la ley de Lambert‐ Beer: siendo β el coeficiente de amortiguamiento.
No sólo el CO, sino también otros compuestos que se encuentren en el aire de la muestra, absorberán luz infrarroja, en particular el agua y el CO2, que tienen bandas de absorción anchas que pueden interferir con la medida de CO.
9 Unybook: Egarciamarin Se han desarrollado diferentes soluciones técnicas para suprimir estos efectos, por ejemplo midiendo la absorción IR de una longitud de onda específica (4’7 μm para CO) en la que no absorben los otros compuestos presentes en la muestra.
CO2 (DIÓXIDO DE CARBONO): gas sin color, olor ni sabor, presente en la atmósfera de forma natural y no es tóxico.
Enormes cantidades, del orden de 1012 Tm, pasan por el ciclo natural del carbono en el proceso de fotosíntesis de las plantas.
Dada su presencia natural en la atmósfera y su falta de toxicidad, no deberíamos considerarlo una sustancia que contamina, pero se dan dos circunstancias que lo hacen un contaminante de gran importancia en la actualidad:  contribuye de forma importante al efecto invernadero y  su concentración está aumentando (quema de combustibles fósiles y de bosques).
FUENTES NATURALES: respiración, descomposición de materia orgánica, incendios forestales naturales.
FUENTES ANTROPOLÓGICAS – PROCESOS DE COMBUSTIÓN: producción de energía, calefacción y transporte (quema de combustibles fósiles), quema de biomasa, etc.
COVs (COMPUESTOS ORGÁNICOS VOLÁTILES): engloban tanto los hidrocarburos (HC) (alcanos, alquenos, alquinos e HC aromáticos) como otras sustancias: aldehídos, cetonas, ácidos, etc… todas ellas de T ebullición < 100 ºC.
Los HC se suelen dividir en dos grupos: el metano (85% del total) y los llamados HC no metánicos: alcanos (9%), alquenos (2.7%), alquinos (1%) y los HC aromáticos (2.3 %).
Su importancia estriba en que son precursores de la formación de ozono troposférico.
Los HC aromáticos (son los que poseen las propiedades especiales asociadas con el anillo del benceno), sobre todo los policíclicos (ej. Benzopireno, tolueno o naftaleno), son potencialmente cancerígenos (el benceno es un carcinógeno humano demostrado que favorece el desarrollo de todo tipo de leucemias).
HC presentan baja toxicidad, pero su reactividad fotoquímica (luz solar) da compuestos oxidados que son los perjudiciales.
FUENTES NATURALES: plantas (Isoprenos), microorganismos, insectos (metano).
FUENTES ANTROPOGÉNICAS:  Combustión incompleta (vehículos, calefacciones, etc…).
 Evaporación combustibles.
 Pinturas, barnices, lacas y otros productos emiten HC a la atmósfera por evaporación (al secarse el producto aplicado) y en los procesos de fabricación.
 Industrias del petróleo, alimentación y química orgánica.
10 Unybook: Egarciamarin METANO: con una vida media en la troposfera de 7‐10 años y un nivel de fondo de 1’5 ppmv es el más abundante e importante de los HC atmosféricos.
Es un contaminante primario que se forma de manera natural en diversas reacciones anaeróbicas del metabolismo: el ganado, las reacciones de putrefacción y la digestión de las termitas forma metano en grandes cantidades.
También se desprende del gas natural, del que es un componente mayoritario.
Es destruido en la baja atmósfera porque reacciona con radicales libres hidroxilo (OH‐) y con el CO formando ozono, entre otros compuestos.
Se considera que no produce daños en la salud ni en los seres vivos, pero contribuye al efecto invernadero y también a la desaparición del ozono estratosférico.
FUENTES NATURALES: descomposición anaeróbica de materia orgánica y en los sistemas digestivos de termitas y rumiantes.
FUENTES ANTROPOGÉNICAS: cultivos de arroz, quema de biomasa y combustibles fósiles, basureros (los residuos sólidos urbanos contienen gran cantidad de basuras orgánicas cuya fermentación confinada produce CH4 y gases como el biogás), etc.
BIOGÁS: mezcla de CH4 (50‐70%) y CO2 + pequeñas proporciones de H2, N2, O2 y H2S.
DERIVADOS DEL NITRÓGENO: N2O (ÓXIDO NITROSO O MONÓXIDO DE DINITRÓGENO): gas incoloro, de olor dulce y más denso que el aire que puede resultar tóxico a altas concentraciones (inhibe la producción de glóbulos blancos en la médula espinal)  se conoce como gas de la risa.
Se utiliza como anestésico, en aplicaciones industriales (propelente), etc.
En la troposfera es prácticamente inerte y su vida media es de más de 100 años.
Va desapareciendo en la estratosfera en reacciones fotoquímicas (influencia en la destrucción de la capa de ozono).
También es un importante gas de efecto invernadero.
FUENTES NATURALES: producido en procesos biológicos en océanos y suelos.
FUENTES ANTRÓPICAS:  Combustiones (procesos industriales, gases de escape de automóviles, quema de biomasa).
 Producción de nylon y ácido nítrico.
 Agricultura: 30%‐50% del fertilizante nitrogenado es absorbido por los cultivos, un porcentaje significativo del no absorbido se convierte en N2O.
NOx: son muy reactivos por lo que son descompuestos rápidamente (vida media corta).
11 Unybook: Egarciamarin Se oxidan rápidamente a NO3‐ en forma de aerosol o, a través de la reacción del NO2 con el vapor de agua de la atmósfera, se forma ácido nítrico (HNO 3), que es un componente importante de la lluvia ácida.
Son precursores de la formación de ozono troposférico (ambiente urbano).
Los NOx son precursores de la formación de partículas secundarias como los nitratos de peroxiacilo (PAN).
No se acumulan en la cadena alimentaria.
FUENTE: combustión a alta T en presencia de aire (N2 – molécula muy estable ya que el triple enlace N‐N muy fuerte).
Algunas bacterias han desarrollado mecanismos especiales para romper el triple enlace N‐N y formar compuestos oxidados.
Este enlace se rompe por calor, lo que solo ocurre bajo condiciones extremas (Ej.: combustión de gasolina en el motor de un coche).
La mayoría del NOx antropogénico proviene del transporte.
Pero también puede ocurrir en otras reacciones muy caloríficas como en la parte más caliente de las llamas que se producen al arder la biomasa o en procesos de fundición, electrochapado, etc.
Pero la mayor fuente son las tormentas eléctricas (rayos) donde se alcanzan T de 30.000°C y los enlaces del nitrógeno se rompen con gran facilidad.
NO: gas incoloro, emitido en mayor cantidad, pero sufre una rápida oxidación a NO2 (predomina en la atmósfera) y es inocuo.
NO2: de color rojo pardo intenso y es un irritante de las vías respiratorias.
Umbral de alerta: 400 µg·m‐3  se considerará superado cuando durante 3 horas consecutivas se exceda dicho valor cada hora en lugares representativos de la calidad del aire en un área de, como mínimo, 100km 2 o en una zona o aglomeración entera, tomando la superficie que sea menor.
TÉCNICA DE MEDIDA DE REFERENCIA – QUIMIOLUMINISCENCIA: se determina el NO por reacción con O3, formándose NO2 excitado que, al volver a su estado fundamental, emite luz entre 590 ‐ 3000 nm, con un pico a 1200 nm (IR): La intensidad de la luz infrarroja emitida es proporcional a la concentración de NO: 12 Unybook: Egarciamarin Para determinar la concentración de NO2, éste se descompone por fotodisociación con luz UV en NO y O, determinándose la concentración de NO como se ha descrito: Una vez obtenidas las concentraciones de NO y de NO2, se suman para obtener la concentración de NOx.
NH3 (AMONIACO): sólo en los últimos 20 años se le ha dedicado la atención que merece por el importante papel que tiene en la química de la troposfera.
Es casi el único contaminante atmosférico con carácter básico, neutralizando una parte importante de los ácidos sulfúrico y nítrico formados por la oxidación del SO 2 y de los NOx.
FORMACIÓN IÓN AMONIO (NH4+): se forma cuando se combina una molécula de amoniaco y un ión hidrógeno) es un constituyente importante de los aerosoles con incidencia en el efecto invernadero.
FUENTES DE EMISIÓN: producción de alimentos (agricultura y ganadería).
CFCs: sustancias químicas sintéticas ‐ no naturales, de origen puramente industrialformadas por cloro, flúor y carbono.
Son prácticamente no reactivos en la troposfera y relativamente insolubles en agua y por ello no son eliminados de la atmósfera por la lluvia, ni se disuelven en los océanos.
Durante los años 50 ‐ 60 del siglo XX, los CFCs se utilizaron para diversas aplicaciones: propelentes en aerosoles, fabricación de plásticos y limpieza de componentes electrónicos (el uso de los CFCs a nivel mundial se duplicaba cada 6 ó 7 años).
Aunque hace tres décadas, la mayoría de los científicos no aceptaban la idea de que estas sustancias químicas industriales tan inocuas en la troposfera pudieran destruir el ozono de la atmósfera superior, hoy en día se sabe que el cloro contenido en estos productos es uno de los responsables de la creación del agujero de ozono.
Las moléculas de CFC tienen una larga vida activa. El CFC‐11 es activo durante unos 65 años y el CFC‐12 durante unos 110 años.
Los más comunes son el CFC‐11, CFC‐12, CFC‐113, CFC‐114, y CFC‐115 que tienen, respectivamente, un potencial de agotamiento del ozono (PAO) de 1, 1, 0.8, 1 y 0.6 (se toma como referencia con valor 1 el potencial del CFC‐11).
Además, la producción de CFCs contribuye con el 14% aproximadamente al efecto invernadero.
Cada molécula de CFC‐11 y de CFC‐12 contribuye 3500 y 7300 veces más, respectivamente, al efecto invernadero que cada molécula de CO 2.
Nota: el potencial de agotamiento del ozono (PAO) mide la potencia relativa de las sustancias agotadoras del ozono (SAO) en comparación con un compuesto de referencia, el CFC‐11 definido con un PAO de 1.0, lo que permite comparar diferentes sustancias 13 Unybook: Egarciamarin Ej.: una molécula de halón 1301 (PAO = 10) es diez veces más dañina para la capa de ozono estratosférico que una molécula de CFC‐11.
OZONO: forma alotrópica de oxígeno formada por tres átomos.
Es un gas de bajo punto de fusión (‐112 ºC), de color azulado y olor característico (tormenta).
El ozono puede tener efectos completamente distintos en función del lugar en que se encuentre:  En la estratosfera, donde se concentra el 90% del ozono de nuestro planeta, desempeña una función esencial al absorber radiaciones UV.
Por debajo de las 200 UD, la falta de ozono estratosférico resulta peligrosa.
 En la troposfera es el componente más dañino del llamado smog fotoquímico, causa perjuicios importantes a la salud cuando está en concentraciones altas y frena el crecimiento de las plantas y los árboles siendo un poderoso irritante de las vías respiratorias, principal causante de asma en ambiente urbano, incluso en pequeñas concentraciones.
Las concentraciones de ozono pueden alcanzar niveles dañinos a la salud cuando el clima es cálido y soleado (UV) con vientos relativamente ligeros (poca dispersión) ya que se favorecen las reacciones fotoquímicas que lo producen a nivel del suelo.
FUENTE NATURAL: fotólisis del O 2 por radiación UV.
FUENTE ANTROPOGÉNICA: descomposición fotoquímica de los NOx (smog urbano).
EFECTOS DEL OZONO: dependen de su concentración, la duración (periodo de tiempo en el que se produzca) y del receptor (seres vivos, vegetación o materiales) Las personas son más sensibles al ozono cuando están activas al aire libre.
La actividad física causa que las personas respiren más rápida y profundamente y el ozono penetra más profundamente dentro de las partes del pulmón que son más susceptibles.
PARÁMETROS DE LA LEGISLACIÓN: máximo de las medias móviles octohorarias.
El máximo de las medias móviles octohorarias del día deberá seleccionarse examinando promedios móviles de ocho horas, calculados a partir de datos horarios y actualizados cada hora.
Cada promedio octohorario así calculado se asignará al día en que dicho promedio termina, es decir, el primer período de cálculo para un día cualquiera será el período a partir de las 17:00h del día anterior hasta la 01:00 h de dicho día; el último período de cálculo para un día cualquiera será el período a partir de las 16:00 h hasta la 24:00 h de dicho día.
MÉTODO DE MEDIDA DE REFERENCIA – ABSORCIÓN DE ULTRAVIOLETA (FOTOMETRÍA UV): cuando un haz de luz UV atraviesa un cierto volumen de aire que contiene moléculas de O3, hay una absorción de radiación UV por las mismas, que será máxima para λ ≈ 250 nm.
14 Unybook: Egarciamarin La muestra de aire entra en el analizador de ozono y se hace pasar por un catalizador (absorbente selectivo de ozono) el cual convierte el O3 en O2.
Esta muestra, sin ozono, pasa por la cámara de medida en la que un detector mide la cantidad de radiación UV que se transmite en el rango de los 253’7 nm.
Esta medida de intensidad se define como medida de referencia “I0” y su valor incluye cualquier otro gas que pudiera estar presente en la muestra.
A continuación, la muestra de aire que contiene O 3 se dirige directamente a la cámara de medida sin pasar por el absorbente de ozono.
La medida de la radiación UV transmitida por esta "muestra" con ozono será “I” Aplicando la Ley de Lambert – Beer donde L es la longitud de la cámara atravesada por la radiación UV y σ es la sección transversal de absorción del ozono a 253’7 nm, que es conocida, obtenemos la concentración de O3.
SUSTANCIAS QUÍMICAS TÓXICAS: existen más de 70.000 productos químicos y todos los años se crean nuevos productos que deben ser probados previamente a su uso, ya que pueden presentar efectos perniciosos.
Efectos agudos de estas sustancias pueden determinarse normalmente con rapidez.
Efectos crónicos pueden tardar en manifestarse hasta 40 años, siendo el cáncer la manifestación más habitual y peligrosa.
La industria química es la principal generadora de estos contaminantes, aunque también son emitidos por incineradoras, plantas de tratamiento de residuos sólidos, estaciones depuradoras de aguas, etc.
Algunos ejemplos de productos químicos tóxicos son:  Triclorofenol (TCP): elaboración de pesticidas (acompañó a las dioxinas en el accidente industrial de Seveso ‐ Cloroacné).
 Metil – Isocianato (MIC): fabricación de plásticos  provocó el accidente industrial de Bhopal (India) ‐ ácido cianhídrico.
 Poli‐cloro difenil (PCB): se utiliza como líquido refrigerante, componente de colas y algunas pinturas, aislamientos de transformadores de alto voltaje, etc...
 Materia orgánica policíclica (POM): producida por la quema de combustibles domésticos.
15 ...