Gestión Ambiental_ Calidad Atmosférica Y Acústica

Caso Nº 1: Contaminación atmosférica

Objetivos:

Identificar los posibles contaminantes de una zona urbana de gran extensión.

Establecer una red de seguimiento y control.

Extensión:

El alumno deberá desarrollar las preguntas planteadas, cuya extensión debe ser máxima de 5 páginas.

Se pide:

¿Por qué se estudia principalmente la troposfera?

La troposfera es la capa de la atmósfera en contacto con la superficie de la Tierra con un espesor medio de doce kilómetros. Se extiende hasta la tropopausa, donde el intercambio de materia y los procesos convectivos entre ambas capas atmosféricas es casi inexistente. Esta falta de flujo de materia entre la troposfera y la estratosfera hace que la mayor parte de los gases, y por tanto también de la contaminación producida en la Tierra, se concentre en este espacio. He ahí que sea la zona de estudio, pues es la capa en la que se emite la contaminación y donde queda retenida.

Define qué es Emisión e Inmisión.

Emisión e inmisión son dos conceptos muy distintos. Entendemos por emisión al proceso de liberación de contaminante al medio tanto por fenómenos naturales (volcanes, incendios, descomposición de materia…) como antrópicos (transporte, industria, sistemas de calefacción…). Por su parte, la inmisión es la cantidad de un contaminante en un determinado punto de la atmósfera por metro cúbico de aire. Entre la emisión y la inmisión, los contaminantes sufren distintos procesos de transporte y dispersión, lo que produce la dilución, concentración o modificación de los contaminantes desde el punto de emisión al de inmisión.

En el centro de una gran ciudad como Madrid, ¿qué fuentes de contaminantes y de qué tipo se pueden encontrar?

En una gran urbe la contaminación es casi por completa de origen antrópico con fuentes tanto fijas (zonas residenciales e industriales) como móvil (altísimo tráfico rodado y aeronáutico). De entre las fuentes de contaminación fijas destacan las calefacciones domésticas que pueden suponer entre el 20-30% de las emisiones de contaminación en las grandes ciudades. Hoy en día la mayor parte de estos sistemas de combustión emplean combustibles gaseosos que generan una relativa “baja” emisión de contaminantes en comparación con el uso de combustibles sólidos como el carbón (ya en desuso) que emiten altos porcentajes de partículas y dióxido de azufre.

Las zonas industriales son la otra mitad de las fuentes fijas. La principal característica es su alta variedad y cantidad de contaminantes emitidos. La principal ventaja es que son puntos localizados y sobre los que se aplican medidas para su control.

En lo referente a la contaminación de fuentes de contaminación móviles, el tráfico rodado en estas ciudades es elevadísimo, con picos de contaminación en las horas punta. Se trata de una contaminación no localizada puntualmente y sobre las que es difícil su control. La aviación es otra gran fuente de contaminación.

¿Qué sustancias contaminantes se pueden encontrar principalmente en la atmósfera?

Ilustración 1 Principales fuentes de contaminación atmosférica

La atmósfera alberga gran cantidad de sustancias: algunas de ellas son consideradas como contaminantes por su toxicidad y otras lo son porque su alto contenido es perjudicial.

El contaminante más abundante es el monóxido de carbono que se genera de forma natural por la oxidación del metano (CH4+O2  C + 2H2O) y de forma antrópica proveniente de los procesos de combustión, tráfico e incineración.

El contaminante emitido en mayor cantidad es el dióxido de carbono emitido de forma natural por los procesos de respiración y de forma antrópica por los de combustión. El CO2 no tiene poder contaminante en si mismo, pero su alto contenido y su carácter de efecto invernadero, le convierten en un gas del que hay que tener control.

En cuanto al campo de los compuestos de nitrógeno, el dióxido de nitrógeno es el componente predominante en la atmósfera. Los óxidos de nitrógeno tienen corta vida, al oxidarse rápidamente en nitratos. Estos contaminantes se transforman en otros secundarios que producen la contaminación fotoquímica o smog así como la lluvia ácida.

Los hidrocarburos y halogenados son especialmente importantes por su alto poder de efecto invernadero.

Los compuestos de azufre son variados (SO2, SO3 y H2S). Todos ellos reaccionan con el agua produciendo lluvia ácida.

Los oxidantes fotoquímicos se generan tras la incidencia del sol sobre COV y óxidos de nitrógeno, generándose contaminantes secundarios de alto poder oxidante como el ozono o los nitratos de peroxiacetilo ( PAN, PPN y PBN). Estos contaminantes generan problemas de smog, sobre todo en cuidades de clima seco y soleado con abundante tráfico.

Por último, las partículas en suspensión son una gran fuente de contaminación. La principal característica a tener en cuenta es su tamaño, ya que en función de ello así será su tiempo en suspensión y deposición.

En una red automática de vigilancia de la calidad del aire, como la que se puede encontrar en Madrid capital, indique cómo realizaría brevemente la planificación para la colocación de una nueva estación.

El primer paso a la hora de realizar una planificación de la red de Vigilancia es el estudio previo de la zona, mediante la investigación de datos meteorológicos que influyen en la calidad del aire y la contaminación, así como en el mantenimiento de los instrumentos de análisis y captación; datos demográficos y sociales, datos topográficos que nos dan una idea del modo de dispersión de la contaminación, y datos sobre la contaminación como el tipo de contaminantes, fuentes de emisión… Con todos estos datos se establece un modelo conceptual. La siguiente etapa es la organización y establecimiento de recursos donde se fija quién (organigrama de responsabilidades y funciones), cómo (control de contaminantes y mantenimiento) y con qué (inventario de material, financiación y otros recursos) se realiza el control de contaminación. Por último se establecen las líneas de planificación y diseño de la nueva estación dentro de la red de vigilancia, mediante (1) el establecimiento de la zona de estudio y de aquellos contaminantes sobre los que queremos controlar. Teniendo claro el tipo de contaminante del que queremos la información y la zona de muestreo, (2) elegiremos el sistema más conveniente, la duración y frecuencia de muestreo. Los sistemas de muestreo y análisis podemos dividirlos claramente en tres grandes grupos: muestreadores activos, pasivos y analizadores automáticos. En esta última fase también

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