lunes, 25 de octubre de 2010

El Aire

Propiedades físicas
·         Es de menor peso que el agua.
·         Es de menor densidad que el agua.
·         Tiene Volumen indefinido.
·         No existe en el vacío.
·         Es incoloro, inodoro e insípido.

Propiedades químicas
·         Reacciona con la temperatura condensándose en hielo a bajas temperaturas y produce corrientes de aire.
·         Está compuesto por varios elementos entre ellos el oxigeno (O2) y el dióxido de carbono elementos básicos para la vida.

Composición del Aire puro
De acuerdo con la altitud, composición, temperatura y otras características, la atmósfera que rodea a la Tierra y comprende las siguientes capas o regiones:

Troposfera. Alcanza una altura media de 12 km. (es de 7km. En los polos y de 16km. En los trópicos) y en ella encontramos, junto con el aire, polvo, humo y vapor de agua, entre otros componentes.

Estratosfera. Zona bastante mente fría que se extiende de los 12 a los 50km de altura; en su capa superior (entre los 20 y los 50km) contiene gran cantidad de ozono (O3), el cual es de enorme importancia para la vida en la tierra por que absorbe la mayor parte de los rayos ultravioleta del sol.

Mesosfera. Zona que se sitúa entre los 50 y los 100km de altitud; su temperatura media es de 10 °C; en ella los meteoritos adquieren altas temperaturas y en su gran mayoría se volatilizan y consumen.

Ionosfera. Empieza después de los 100km. Y va desapareciendo gradualmente hasta los 500km de altura. En esta región, constituida por oxígeno (02), la temperatura aumenta hasta los 1000°C; los rayos X y ultravioleta del Sol ionizan el aire enrarecido, produciendo átomos y moléculas cargados eléctricamente (que reciben el nombre de iones) y electrones libres.

Exosfera. Comienza a 500km. de altura y extiende más allá de los 1000km; está formada por una capa de helio y otra de hidrogeno. Después de esa capa se halla una enorme banda de radiaciones (conocida como magnetosfera) que se extiende hasta unos 55000km de altura, aunque no constituye propiamente un estrato atmosférico.

El aire limpio y puro forma una capa de aproximadamente 500 000 millones de toneladas que rodea la Tierra, de las su composición es la siguiente:

Componente
Concentración aproximada
Nitrógeno
(N)
78.03% en volumen
 Oxígeno
(O)
20.99% en volumen
Dióxido de Carbono
(CO2)
0.03% en volumen
Argón
(Ar)
0.94% en volumen
Neón
(Ne)
0.00123% en volumen
Helio
(He)
0.0004% en volumen
Criptón
(Kr)
0.00005% en volumen
 Xenón
(Xe)
0.000006% en volumen
Hidrógeno
(H)
0.01% en volumen
Metano
(CH4)
0.0002% en volumen
Óxido nitroso
(N2O)
0.00005% en volumen
Vapor de Agua
(H2O)
Variable
Ozono
(O3)
Variable
Partículas

Variable


Contaminación atmosférica
La contaminación del aire es uno de los problemas ambientales más importantes, y es resultado de las actividades del hombre. Las causas que originan esta contaminación son diversas, pero el mayor índice es provocado por las actividades industriales, comerciales, domesticas y agropecuarias.

Los principales contaminantes del aire se clasifican en:

PRIMARIOS
Son los que permanecen en la atmósfera tal y como fueron emitidos por la fuente. Para fines de evaluación de la calidad del aire se consideran: óxidos de azufre, monóxido de carbono, óxido de nitrógeno, hidrocarburos y partículas.

SECUNDARIOS
Son los que han estado sujetos a cambios químicos, o bien, son el producto de la reacción de dos o más contaminantes primarios en la atmósfera. Entre ellos destacan oxidantes fotoquímicos y algunos radicales de corta existencia como el ozono (O3).
A nivel nacional, la contaminación atmosférica se limita a las zonas de alta densidad demográfica o industrial. Las emisiones anuales de contaminantes en el país son superiores a 16 millones de toneladas, el 65% es de origen vehicular.

En la ciudad de México se genera 23.6% de dichas emisiones, en Guadalajara el 3.5%, y en Monterrey el 3%. Los otros centros industriales del país generan el 70% restante.

PARTES POR MILLON (PPM)
Para determinar la concentración de una substancia química en un volumen se utilizan las partes por millón de partes iguales. Cada millonésima parte de este volumen, correspondiente a la substancia de nuestro interés, se considera una parte por millón de la substancia.

Las PPM se utilizan para determinar concentraciones muy pequeñas de gases en la atmósfera.

PARTES POR BILLON (PPB)
Para determinar la concentración de substancia química en un volumen se utilizan las partes por billón. Se divide el volumen en un billón de partes iguales. Cada billonésima parte de este volumen, correspondiente a la substancia de nuestro interés, se considera una parte por billón de la substancia.

Las PPM se utilizan para determinar concentraciones muy pequeñas de gases en la atmósfera.

PARTICULAS SUSPENDIDAS EN SU FRACCION RESPIRABLE (PM-10)
  • Criterios para evaluar la calidad del aire
150 ug/m³ (microgramos sobre metro cubico) en un promedio de 24 horas.

  • Características del contaminante
Partícula sólidas o líquidas dispersas en la atmósfera (su diámetro va de 0.3 a 10 um) como polvo, cenizas, hollín, partículas metálicas, cemento o polen. La fracción respirable de PST, conocida como PM-10, está constituida por aquellas partículas de diámetro es inferior a 10 micras, que tienen la particularidad de penetrar en el aparato respiratorio hasta los alvéolos pulmonares.

  • Fuentes principales
Combustión industrial y doméstica del carbón, combustóleo y diesel; procesos industriales; incendios; erosión eólica y erupciones volcánicas.

  • Efectos principales
o   Salud: Irritación en la vías respiratorias; su acumulación en los pulmones origina enfermedades como silicosis y la asbestosis. Agravan el asma y las enfermedades cardiovasculares.

o   Vegetación: Interfieren en la fotosíntesis.

o   Materiales: Deterioro en materiales de construcción y otras superficies.

o   Otros: Disminuyen la visibilidad y provocan la formación de nubes.

En general los principales contaminantes como: Monóxido de carbono, Ozono, Dióxido de Nitrógeno, Dióxido de Azufre, Hidrocarburos, plomo, y otros provocan demasiados problemas estos se miden en grados imecas lo cual se explicará después del cuadro de los contaminantes.

Unidades Empleadas para el Monitoreo de la Calidad del Aire

PARÁMETRO
CLAVE
UNIDAD
RED
Monóxido de Carbono
CO
PPM

Dióxido de azufre
SO2
PPM

Dióxido de nitrógeno
NO2
PPM
MONITOREO AUTOMATICO
Ozono
O3
PPM

Oxido de nitrógeno
NOX
PPM

Acido sulfhídrico
H2S
PPM

Partículas menores a 10 micras
PM-10
ug/m³

Partículas suspendidas totalmente
PST
ug/m³

Plomo
Pb
ug/m³

Cobre
Cu
ug/m³
MONITOREO MANUAL
Fierro
Fe
ug/m³

Cadmio
Cd
ug/m³

Níquel
Ni
ug/m³

Temperatura
TMP
°C

Humedad Relativa
RH
% de Hum. Rel
MONITOREO METEOROLOGICO
WSP
metros por segundo

WDR
grados

Arq. Edgar Pomposo Yañez