jueves, 23 de mayo de 2013

PRINCIPALES SUSTANCIAS CONTAMINANTES DEL MEDIO AMBIENTE

Estudiantes del 5° año adjunto a la presente un enlace sobre el tema que trabajaremos en la presente unidad.

Principales agentes contaminantes. Orígenes y daños esenciales

 CO2: Se origina en los procesos de combustión.
Los niveles en la atmósfera de dióxido de carbono, el principal gas del efecto de invernadero emitido por la quema de los combustibles fósiles, llegaron a cifras récords en el 2006, acelerando el calentamiento global según informe de Organización Meteorológica Mundial (OMM); en los momentos actuales  es el que más contribuye a este. Este gas es el principal producido por las actividad es humanas y al cual el Panel Internacional del Clima de la ONU culpa de fomentar el calentamiento mundial.
Esta agencia dijo que los niveles crecieron un 0,53% desde el 2005, hasta 381,2 ppm en la atmósfera, un 36% por encima de posniveles previos a la Revolución Industrial en el siglo XVIII.
Este nivel de concentración alcanzado en el 2006, excede notablemente el rango de concentraciones naturales de este gas en los últimos 650 000 años (entre 180 y 300ppm) su abundancia en la atmósfera representa un balance de los flujos de este gas entre la atmósfera y la biósfera (absorciones por la fotosíntesis y emisiones por la respiración y descomposición de las plantas) y entre la atmósfera y el océano (intercambio físico de CO2).
Este crecimiento en las concentraciones es debido, sobre todo, a la quema de combustibles fósiles para energía, y en menor grado a la deforestación.
CO: Se produce en las combustiones incompletas, en particular de la siderurgia, refinerías de petróleo y los vehículos de motor.
CH4: El metano es el segundo GEI en importancia. Influye indirectamente sobre el clima con altas incidencias sobre el ozono en la troposfera, el vapor de agua en la estratósfera y la capacidad oxidante de la atmósfera. Aunque sus emisiones son menores que las del CO2  su potencial el calentamiento global es 21 veces la de este último en un horizonte temporal de 100 años.
Actualmente, algo más del 60% de CH4 presente en la atmósfera procede de las actividades humanas, entre estas: el cultivo del arroz, el ganado doméstico, la gestión de desechos sólidos y líquidos, las actividades del petróleo y gas natural entre otras.
SO2: El humo, la niebla o ambos provienen de las centrales eléctricas, fábricas, automóviles y del combustible de uso doméstico. El aire contaminado agrava las enfermedades respiratorias, corroe los árboles y las construcciones de piedra caliza; afecta también algunos productos textiles sintéticos.
Óxidos de Nitrógeno: Se producen por los motores de combustión interna, los aviones, los hornos, el uso excesivo de fertilizantes, los incendios de bosques, etc. Son el constituyente característico del smog de las grandes ciudades y puede ocasionar infecciones respiratorias, entre ellas las bronquitis a los recién nacidos.
Los niveles de óxido nitroso, el tercer gas del efecto invernadero que se produce en la quema de combustibles y procesos industriales, también alcanzaron un nivel récord, con un incremento del 0,25% en el 2006, un 19% sobre los niveles preindustriales.
El N2O es el tercer GEI en importancia y desempeña un importante papel en la química de la estratósfera. Contribuye con alrededor del 6,2% del incremento del forzamiento radiactivo total de los GEI de larga vida. Es emitido hacia la atmósfera desde procesos naturales y las actividades del hombre, entre las que se destaca la agricultura, el manejo de los desechos líquidos, los cambios de uso de las tierras y otras. Como resultados de las actividades del hombre, sus concentraciones aumentaron desde cerca de 270 ppb en la época preindustrial hasta acerca de 320,1 ppb a finales del 2006, lo que representa el 19% de incremento.
Fosfatos: Se le encuentra en las aguas albañales y de desechos, proviene en particular de los detergentes y fertilizantes, así como de los residuos de las crías intensivas de animales. Constituye uno de los factores principales de contaminación de lagos y ríos.
Hg: Se produce en la utilización de combustibles fósiles, en la industria cloro-alcalina, en las centrales de energía eléctrica, fabricación de pinturas, papeleras. Constituye un grave agente contaminante de los alimentos, especialmente de los provenientes del mar; es un veneno cuya acumulación afecta el sistema nervioso.
Pb: La fuente principal es el tetraetilplomo, una sustancia antidetonante de los combustibles pero también contribuye a ella las fundiciones de este metal, la Industria Química, las imprentas y los plaguicidas. Se trata de un tóxico que afecta las enzimas y altera el metabolismo celular. Se acumula en los sedimentos marinos y en el agua potable.
Petróleo y sus derivados: La contaminación es causada por extraer el producto frente a las costas, durante su refinación, por los accidentes de buques petroleros y por la evacuación que se efectúa durante el transporte. Causa daños desastrosos en el medio: destruye el plancton, la flora y la fauna marina, las aves marinas; contamina las playas.
Plaguicidas: Incluso en cantidades muy pequeñas, son muy tóxicos para los crustáceos. Puesto que se utiliza en la agricultura, al ser acarreadas por las aguas causan la muerte de los peces. Algunos de estos productos son cancerígenos.
Sustancias radioactivas: Se originan en la producción de energía atómica, en la fabricación t pruebas de armas de este tipo, en desechos radioactivos arrojados al mar y por los buques de propulsión nuclear. Son de gran importancia en la medicina y en las investigaciones científicas, pero a partir de ciertas dosis pueden ocasionar tumores y mutaciones genéticas monstruosas.
Freones: Los freones son compuestos químicos preparados de los elementos Cl, Fl, C. estos no son inflamables ni tóxicos y generalmente son estables. Cada compuesto químico tiene su nombre pero son más conocidos por un número. Algunos destruyen la capa de ozono más que otros.
Todos estos compuestos se expanden por la atmósfera y hasta la década de los 70 nadie los tomó en cuenta.
Estas sustancias normalmente no son radioactivas en la superficie de la tierra pero a una altura entre 25 y 40 m se descomponen. A este nivel la luz ultravioleta del sol actúa sobre una molécula de O3, formándose la capa de ozono que sirve de escudo a la tierra de gran parte de la radiación ultravioleta del sol.
Una vez que los CFC alcancen esta altura, las radiaciones ultravioletas las rompen, liberándose radicales libres de cloro (Cl), muy reactivos que atacan al ozono en una reacción en cadena; serie de reacciones químicas que tienen como resultado la destrucción de alrededor de 100 000 moléculas de O3.
Son conocidos también como halocarbonos por ser compuestos del C que contienen uno o más halógenos (F, Cl Br, I). son gases de invernadero muy efectivos, actuando algunos de ellos como sustancias agotadoras del ozono (fundamentalmente los que contienen Cl y Br). Entre estos compuestos están los CFC y los HCFC, que son los GEI que tienen su origen totalmente en actividades humanas y una gran variedad de aplicaciones.
Los niveles atmosféricos de los CFC aumentaron en la década de los años 70 y 80 del siglo pasado, pero en la actualidad prácticamente ha cesado su incremento como resultado de las regulaciones de la producción y emisión bajo el protocolo de Montreal sobre las sustancias que agotan la capa de ozono y los procesos naturales de remoción. Aunque sus concentraciones están disminuyendo lentamente, su contribución al forzamiento radiactivo global derivado de los GEILV es significativa (12% del total). Por el contrario, las concentraciones de algunos de los sustitutos industriales de los CFC como los HCFC, por ejemplo el HCFC-141b y HCFC-142b, aumentan con rapidez. Estos GEI son fuertes absorbedores de radiación infrarroja y tienen alto potencial de calentamiento global, aunque su nivel de concentración en la  atmósfera es aún nivel relativamente bajo.
¿Cómo se comportan las emisiones de gases de invernadero de los países industrializados?
De acuerdo con los últimos reportes disponibles de los inventarios nacionales de emisiones y remociones de GEI de los países industrializados (UNFCCC, 2007), las emisiones agregadas totales tomadas de conjunto  y sin considerar las emisiones  y remociones del uso  de la tierra y la silvicultura, disminuyeron en un 2,8% entre 1990 y 2005.
En las emisiones de los países industrializados, el CO2 sigue teniendo el mayor aporte (80,4% en 1990 y 83,2% en el 2005). Las emisiones de CO2 crecieron en un 0,6% mientras que las de CH4 y N2O disminuyeron en 18,5 y 20,8% respectivamente. Las emisiones de todos los sectores, excepto la energía, disminuyeron entre 1990 y el 2005. Las emisiones de la energía se incrementaron en 0,5% y dentro de las que se resaltan las del transporte que crecieron en 18,1% desde el 1990 al 2005.
¿Cómo es este comportamiento en Cuba?
En Cuba se acomete, desde hace varios años, la vigilancia sistemática de las emisiones y remociones de los GEI. Esta actividad la desarrolla el Equipo Técnico de Gases de Efecto Invernadero coordinado por el Instituto de Meteorología, y con la participación de especialistas de diferentes instituciones y organismos del país.
Las emisiones brutas de GEI, en las que no se toman en cuenta las emisiones y remociones derivadas del cambio de uso de la tierra y la silvicultura, tuvieron una aguda disminución en nuestro país a partir de 1990, cuando alcanzó su valor mínimo alrededor de 1993, aunque no en todos los sectores este mínimo ocurrió en el mismo año. A partir de 1993 estas se han incrementado ligeramente en algunas categorías de fuentes y estabilizado o disminuido en otras. (fig. 1). En el 2002 las emisiones brutas de GEI eran 33,1% inferior a las de 1990.
En ese año, el sector Energía aportaba 68,2% de las emisiones, seguido de la Agricultura (22,4%); Desechos 5,7% y Procesos Industriales 3,7%. Predominaban las emisiones de dióxido de carbono (65,6% de las emisiones), seguidas por el metano (19,1%) y el óxido nitroso (15,3%). En este comportamiento de las emisiones influyen diferentes factores, entre los que podemos citar: las dificultades económicas experimentadas por el país a partir de 1990, la introducción de importantes medidas de ahorro, en especial en relación con la energía, y el impulso dado al desarrollo de sectores económicos (y actividades) relativamente menos emisores, entre estos el turismo.
Por otra parte, el sector forestal del país ha sido un sumidero neto del CO2 en todos estos años. Las remociones de la atmósfera de ese GEI, por la biomasa aérea de los bosques se incrementan en 7,5% entre 1990 y el 2002 en correspondencia con el crecimiento del área boscosa. Este aspecto contribuyó  a que las emisiones netas de GEI en el 2002, resultara 46,1% menores que en el año base 1990. En las emisiones netas se toman en cuenta las emisiones y remociones del uso y cambio de uso de la tierra y la silvicultura.
¿Cuáles serán los cambios más significativos en el futuro?
Sobre la base de los escenarios de emisiones mencionados y de los resultados que se obtuvieron del mayor ejercicio multimodelos desarrollado a nivel mundial entre los años 2001 y 2007 al considerar los resultados de más de 20 modelo climáticos, en el último informe de evaluación científica del IPCC se indica que:
§         El calentamiento promedio global de la superficie asociado a una duplicación de las concentraciones de CO2 es probable que esté en el rango de 2 a 4,5 ºC, con un mejor estimado de 3 ºC.
§         Para las próximas dos décadas se proyecta un calentamiento de alrededor de 0,2 ºC por década, para el conjunto de escenarios de emisiones considerados en este estudio. Aún cuando se mantuviesen constante, a los niveles del año 2000, las concentraciones de todos los GEI y los aerosoles, se esperaría un calentamiento adicional de 0,1 ºC por década.
§         De continuar el crecimiento de las emisiones de GEI a las tasas actuales o superiores, esto ocasionaría un calentamiento adicional e induciría muchos cambios en el sistema climático global durante el presente siglo XXI, que muy probablemente serían mayores que en el siglo XX.
§         De mantenerse las tendencias actuales, el rango del incremento de la temperatura global para la última década del siglo XXI , según los escenarios evaluados por el informe del IPCC, oscilarían entre 1.1 y 6.4ºC (con un rango de mejores estimados entre 108 y 4.0 ºC) tomando como referncia el promedio de las últimas dos décadas del siglo XX.
§         El rango del incremento del nivel del mar para la última década del siglo XXI , según los escenarios evaluados por el informe del IPCC, oscilaría entre 0.18 y 0.59 m, tomando como referencia el nivel promedio de las últimas dos décadas del siglo XX.
§         El incremento de las concentraciones atmosféricas de CO2 conducen a un incremento de la acidificación de los océanos.
§         Las emisiones antropogénicas pasadas y futuras de CO2 continuarán contribuyendo al calentamiento global y la elevación del nivel del mar por más de un milenio, debido a las escalas de tiempo requeridas para remover a ese gas de la atmósfera.
Como se ha podido observar  se hace totalmente imprescindible el conocimiento a fondo de todo lo relacionado con aquellas sustancias que de una forma u otra pueden dañar nuestro medio  ambiente, el que cada día se ve más afectado por los propios avances de la ciencia, la técnica y la tecnología.
Logremos pues "… confiar en la armonía de nuestra naturaleza y en esa constante relación de la naturaleza y el hombre, cuyo conocimiento da a la vida un nuevo sabor, y priva a la tristeza de buena parte de su veneno y su amargura…"
Según Ban° Ki Moon, Secretario General de las Naciones Unidas la raza humana se expone a la extinción si no logra enfrentar el calentamiento global. Los delegados asistentes al Congreso sobre Clima, efectuado en Bali, Indonesia debatieron un nuevo documento que intensifica una exhortación para que los países ricos reduzcan sus emisiones de gases de efecto invernadero.
El Secretario General, al presidir los últimos días del Congreso reflexiona: "La situación es tan desesperadamente grave que cualquier demora podría colocarnos más allá del punto de reflexión, después del cual los costos ecológicos, financieros y humanos se incrementarían en forma dramática" y agregó " estamos en una encrucijada, un camino conduce a un acuerdo amplio sobre el cambio climático, y el otro a la extinción. La elección es clara".
NOTA
IPCC: Siglas en Inglés de Panel Intergubernamental de Cambio Climático.
ppm: Número de moléculas por gas de invernadero por millón (106) de moléculas de aire seco (no se considera el vapor de agua), corresponde al Sistema Internacional de Unidades (SI).
Albedo: Fracción de radiación solar incidente sobre un cuerpo, que es reflejada por este. Una mediad del poder reflexivo de una superficie, a menudo expresado en porcentaje.
ppb:  Número de moléculas por gas de invernadero por millón (109) de moléculas de aire seco (no se considera el vapor de agua), corresponde al Sistema         Internacional de Unidades (SI).
ppt:  Número de moléculas por gas de invernadero por millón (1012) de moléculas de aire seco (no se considera el vapor de agua), corresponde al Sistema         Internacional de Unidades (SI).
Agregadas: implica que las emisiones de GEI son calculadas como una suma ponderada de CO2, CH4, N2O, HFC, PFC y SF6. esta suma se realiza utilizando los potenciales de calentamiento global acordados por la Convención Marco de Naciones Unidas Sobre Cambio Climático (1 para CO2, 21 para CH4, 310 para N2O y valores específicos para los HFC y PFC individuales y el SF6.)

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