ENERGIA Y MEDIO AMBIENTE Tema: “CONTAMINACIÓN DEL AIRE” Trabajo de investigación Nº 1 1. ¿Cuáles ¿Cuáles de las siguien siguientes tes propue propuestas stas son son correc correctas? tas? 1) La radi radiac ació ión n sola solarr visi visibl blee y ultr ultrav avio iole leta ta que que se abso absorb rbee sobr sobree la superficie terrestre se emite por la noche con la misma longitud de onda. Falso; debido que la superficie terrestre y la atmósfera absorben mucho más energía de la que emiten. 2) Los proceso procesoss de fotoionizac fotoionización ión y fotodisoci fotodisociación ación que que se dan en las capas capas altas de la atmósfera nos protegen de la radiación infrarroja del sol. Falso; Falso; debido debido a que que estos estos proces procesos os se realiza realizann en las regione regioness exteriores de la atmósfera, tiene la capacidad de absorber la alta ener energí gíaa de long longit itud udes es de onda onda cort cortaa “U “Ult ltra ravi viol olet eta” a” y no de la radiación infrarroja. 3) Los oxidante oxidantess fotoquímico fotoquímicoss son sustancia sustanciass presentes presentes en la atmósfera atmósfera que se han han prod produc ucid idoo en proc proces esos os foto fotoqu quím ímic icos os y que que pued pueden en oxid oxidar ar materiales no directamente oxidables por el oxigeno. Verdadero 4) Toda la radiac radiación ión que emite emite el sol pertene pertenece ce a las longitude longitudess de onda del del visible e infrarrojo . Falso; el sol emite un un 99% de su radiación entre longitudes de de 0,15 μm y 4 micras. En el cual se encuentran: La luz visible se extiende desde 4000 Å a 7400 Å. La radiación ultravioleta u ondas cortas iría desde los 1500 Å a los 4000 Å y la radiación infrarroja u ondas largas desde las 0,74 micras a 4 micras A) 1, 1, 2 y 3
B) 3 y 4
C) 3
D) 1y 4
2. Indiqu Indiquee las propo proposic sicion iones es correc correctas tas 1) Es preci preciso so que que la conc concen entr trac ació ión n de ozon ozonoo en la estr estrat atos osfe fera ra no dism dismin inuy uya, a, sin sin emba embarg rgoo en la trop tropos osfe fera ra es dese deseab able le que que la concentración concentración de ozono aumente. Verdadero; el ozono de la estratosfera juega un importante papel para la vida en el planeta al impedir que las radiaciones ultr ultrav avio iole leta tass lleg llegue uenn a la supe superf rfic icie ie por por lo cual cual no debe debe disminuir, por otra parte en las zonas próximas próximas a la superficie (troposfera) lo conveniente es que no haya ozono. Cuando lo hay, como sucede en algunos lugares, es un contaminante que forma parte del peligroso "smog" fotoquímico.
2) Una Una conc concen entr trac ació ión n de SO2 en aire; de 2 000 ppm significa que hay 2000 Mg SO 2/l Falso; 3) Los Los oxid oxidan ante tess foto fotoqu quím ímic icos os son son cont contam amin inan ante tess prim primar ario ioss que que se emiten en la combustión de compuestos carbonados. Fals Falso; o; los los oxid oxidan ante tess foto fotoqu quím ímic icos os son son cont contam amin inan ante tess secundarios y son el resultado de los contaminantes primarios como: NOx, Hidrocarburos, O 3, Co2, compuestos halogenados, etc. 4) Concentr Concentracio aciones nes iguales iguales de contaminante contaminantess distintos distintos causan idéntico idénticoss efectos medioambientales. Falso; cada contaminante posee diferentes consecuencias medio ambientales en el caso de Co 2 esta involucrado en el efecto invernade invernadero, ro, mientras mientras que una misma misma concentrac concentración ión de SO 2 esta relacionado con la formación de acido o lluvia ácida. A) 1
B) 2 y 3
C) 2 y 4
D) 1, 2 y 3
3. De las propue propuestas stas indicad indicadas as a continua continuación ción,, ¿Cuales ¿Cuales son falsas? falsas? 1) Los CFCs CFCs son compue compuestos stos muy muy estable estable y sus estable establess y sus enlaces enlaces se se romp rompen en con con radi radiac acio ione ness de long longit itud ud de onda onda de la zona zona del del ultravioleta. Verdadero; por ello tienen una larga vida y se acumulan en el aire. La propiedad fundamental de estos compuestos que no se tuvo en cuenta en un principio es que son fotolizados por la radiación UV que emite el sol. 2) El ozono ozono estratosfé estratosférico rico se destruy destruyee por la acción acción catalítica catalítica de átomos átomos de cloro. Verdadero, el equilibrio del ozono en la estratosfera se ve afectado por la presencia de contaminantes, como pueden ser los compuestos clorofluorocarbonados clorofluorocarbonados (CFCs), que suben hasta la alta atmósfera donde catalizan la destrucción del ozono más rápidamente de lo que se regenera, produciendo así el agujero de la capa de ozono. 3) La peligrosi peligrosidad dad de las partícula partículass para el ser humano humano depende depende,, entre otros factores factores de su tamaño. Verdadero.
4) Los Los llam llamad ados os gase gasess de inve invern rnad ader eroo son son espe especi cies es que que abso absorb rben en radiación de la zona del infrarrojo Verdadero ero;; Los gases gases de invern invernade adero ro absorb absorben en los fotone fotoness Verdad infrarrojos emitidos por el suelo calentado por el sol. De la mism mismaa form forma, a, la atmó atmósf sfer eraa se enfr enfría ía emit emitie iend ndoo ener energí gíaa infrarroja cuando se producen las correspondientes transiciones de estad estadoo vibrac vibracion ional al y rotac rotacion ional al en las molécu moléculas las hacia hacia niveles menores de energía A) 1, 3 y 4
B) Ninguna
C) 2 y 4
D) 1, 2 y 3
4. ¿Cuáles ¿Cuáles de de las afirmacio afirmaciones nes siguie siguientes ntes son ciert ciertas? as? 1) El ozono ozono troposfe troposferic ricoo es uno de los contamin contaminant antes es presen presentes tes en el smog fotoquímico de las ciudades. Verdadero; Los químicos presentes en el smog fotoquímico incluy incluyen en e óxidos óxidos de nitróg nitrógeno eno,, Compon Component entes es Orgáni Orgánicos cos Volát Vo látile iless (VOC (VOC por sus sus siglas siglas en Inglés Inglés,, Volati Volatile le Organ Organic ic Compound Compounds), s), ozon ozonoo troposféri troposférico, co, y (nitrato (nitrato peroxiaci peroxiacitílico tílico,, PAN según sus siglas en Inglés, peroxyacytyl nitrate)). 2) El smog smog fotoqu fotoquími ímico co se relacion relacionaa espec especial ialmen mente te con los conten contenido idoss en la atmósfera de SO 2, hidrocarburos y humedad Falso; el smog fotoquímico fotoquímico esta relacionado relacionado con la emisión de óxido nítrico, NO, y compuestos orgánicos orgánicos volátiles, COVs, 3) El ozono ozono es un contamina contaminante nte tropos troposféric féricoo Verdadero; el ozono que se encuentra en la troposfera troposfera,, que es la primera capa de la atmósfera de la tierra es muy dañino provocando gases gases de efecto efecto invernadero. 4) En el smog smog foto fotoqu quím ímic icoo part partic icip ipan an los los deno denomi mina nado doss oxid oxidan ante tess fotoquímicos, que son unos contaminantes secundarios. Verdadero. Con este nombre nos referimos a una mezcla de contam con tamina inante ntess de origen origen primario ( NOx NOx e hidrocarburos volátiles)) con otros secundarios (ozono, peroxiacilo volátiles peroxiacilo,, radicales hidroxilo,, etc.) que se forman por reacciones producidas por la hidroxilo luz solar al incidir sobre los primeros. A) 2 y 3
B) 1 y 4
C) Todas
D) 1, 3 y 4
5. ¿Cuáles ¿Cuáles de las las propuesta propuestass indicadas indicadas a continu continuación ación son son ciertas ciertas?? 1) Reducien Reduciendo do el contenido contenido de nitróge nitrógeno no en los combusti combustibles bles disminuí disminuíaa de form formaa imp importa ortan nte la emis misión ión a la atmó atmósf sfeera de NO x en las combustiones. Verdadero; La contribución de las dos formas de generación de NOx en los procesos de combustión depende del tipo de quemador, del contenido de nitrógeno del combustible y de las condiciones de operación 2) El dióxido dióxido de carbono carbono es el único único gas causan causante te del efecto efecto invernade invernadero. ro. Falso; también se suman a esto el metano, NO 2, O3 y los halocarbonos. halocarbonos. 3) La mayoría mayoría de los contam contamina inante ntess emitid emitidos os en la superfi superficie cie terrest terrestre re alcanzan con facilidad la estratosfera. Falso; no la mayoría de los contaminantes se quedan en la troposfera. tr oposfera. 4) Es intere interesa sant ntee que que exis exista ta una una dete determ rmin inad adaa cant cantid idad ad de ozono ozono en la atmosfera, ya sea en la troposfera t roposfera o en la estratosfera. Falso; el ozono en la estratosfera deberá aumentar mientras inversamente en la troposfera disminuir. A) Ninguna
B) 2, 3 y 4
C) 1
D) 2 y 3
6. De las propo proposici siciones ones siguie siguientes, ntes, ¿Cuále ¿Cuáless son corre correctas ctas?? 1) El ciclo ciclo fotoquím fotoquímica ica de los óxidos óxidos de nitróg nitrógeno eno se ve altera alterado do por la presencia de hidrocarburos en la atmósfera. Verdadero; 2) Los SOx y NOx son los principales causantes de la lluvia ácida. Verdadero; Los óxidos de azufre y nitrógeno son las principales causas de la acidificación tanto del suelo como de las aguas. Los compuestos de azufre son responsables de dos tercios del total de la lluvia ácida y los compuestos de nitrógeno no producen acidificación si los mismos son absorbidos por las plantas las plantas.. 3) Se dice dice que que un cont contam amin inan ante te del del aire aire secu secund ndar ario io cuan cuando do exis existe te en pequeña cantidad. Falso; se denomina contaminarte secundario a los productos resultantes de la mezcla de contaminantes contaminantes primarios y radiación ultravioleta. 4) La combust combustión ión del del carbón carbón es una una causa causa de la lluvia lluvia ácida, ácida, cosa cosa que que no ocurre de manera apreciable con la combustión de la mayoría de los gases naturales, aunque ambas contribuyen al efecto invernadero. invernadero. Verdadero; en la combustión del carbón expulsa el alto contenido de azufre que posee esto combustible formándose acido SO 2, también se desprende cantidades de CO 2 y metano en forma similar a los gases naturales los cuales influyen en el efecto invernadero. A) Todas
B) 1 y 4
C) 1,2 y 4
D) 2 y 3
7. indicar indicar cuáles cuáles de de las propue propuestas stas plante planteadas adas son cierta ciertas: s: 1) Una proporc proporción ión adecuada adecuada aire/ aire/ combustible combustible puede puede permitir permitir eliminar eliminar a la vez CO, HC y NOx de los gases de escape de un automóvil. Falso; lo que puede hacer disminuir a estos productos es si la combustión se produce correctamente, a una mejor combustión menos productos finales, eso si con la mezcla adecuada de aire- combustible. 2) El monóxido monóxido de carbono carbono atmosfé atmosférico rico puede puede ser ser absorbido absorbido por por el suelo. suelo. Verdadero; luego luego de seguir seguir el ciclo del del carbono. 3) Las Las part partíc ícul ulas as pres presen ente tess en la atmó atmósf sfer eraa proc proced eden en en un elev elevad adoo porcentaje de fuentes naturales, destacando la formación de partículas de sal marina. Verdadero; en el ciclo del agua, las aguas de los océanos se evaporan y suben ala atmósfera, quedando en forma de nubes muchas de las cuales contienen estas partículas ganadas en el estado líquido. 4) En la atmó atmósf sfer eraa se han han ido ido incr increm emen enta tand ndoo las las cant cantid idad ades es de CFC´ CFC´S S debido a que son casi inertes químicamente y pueden difundirse hasta la estratosfera. Verdadero; si luego de varias décadas el uso de los CFCs se esta haciendo manifestó en la capa de ozono, debido a larga durabilidad de estos estos elemen elementos tos.. Una de las soluc solucion iones es apare aparente nteme mente nte viable viabless es la inyección en la estratosfera de dos gases, propano y etano, que se comb combin inar aría íann con con los los CFC CFC para para prod produc ucir ir una una solu soluci ción ón de ácid ácidoo clorhídrico, que por su debilidad es neutra en términos medioambientales. A) 2 y 3
B) 1,3 y 4
C) Todas
D) 2, 3 y 4
8. indiqu indiquee las pro propue puesta stass correc correctas tas:: 1) El efec efecto to pern pernic icio ioso so de las las part partíc ícul ulas as en susp suspen ensi sión ón,, sobr sobree la salu salud, d, depende fundamentalmente fundamentalmente de su composición, pero no de su tamaño. Falso; 2) La emisión emisión de CO e hidroca hidrocarbu rburo ross a la atmósfer atmósferaa provo provocan can la lluvia lluvia ácida y el “ mal de la piedra” Fals Falso; o; los los resp respon onsa sabl bles es de caus causar ar lluv lluvia ia ácid ácidaa y el mal mal de pied piedra ra (descomposición (descomposición superficial de la piedra) piedra) son los SO x. 3) Los Los CFCs CFCs son compu mpuesto estoss que contr ontrib ibu uyen yen al lla llamad mado efec fecto invernadero y a la disminución de la capa de ozono estratosférica. Verdadero; Verdadero; este fenómen fenómenoo se debe al aumento aumento de la concentrac concentración ión de clor cloroo y de brom bromoo en la estr estrat atos osfe fera ra debi debido do tant tantoo a las las emis emisio ione ness antrop antropogé ogénic nicas as de compu compues estos tos químic químicos, os, entre entre los que destac destacan an los compue compuesto stoss clorof clorofluo luoroc rocarb arbona onados dos (CFC) (CFC) utiliz utilizad ados os como como fluido fluido refrigerante
4) Los Los oxid oxidan ante tess foto fotoqu quím ímic icos os pued pueden en dete deteri rior or cier cierto toss mate materi rial ales es poliméricos, como el caucho. Verdadero; Las mayores pérdidas provienen del deterioro causado en los frente frentess de edific edificios ios,, metale metales, s, textile textiless y pintur pinturas as,, cierta ciertass piedra piedrass y mármol mármoles es utiliz utilizado adoss en edific edificios ios,, espec especial ialmen mente te los de natur naturale aleza za calcárea se deterioran cuando el contenido de bióxido de carbono es anormalmente elevado A) 3
B) 1,3 y 4
C) 1 y 2
D) 3 y 4
9. ¿Cuáles ¿Cuáles de las siguien siguientes tes propuesta propuestass planteadas planteadas son son correcta correctas? s? 1) A esca scala globa lobal, l, el orige igen de los los conta ontami mina nant ntes es prim rimario arioss en la atmósfera es fundamentalmente antropogénico. Falso; no debido a que el 90% de contenido de CO 2 en la atmósfera es de manera natural. 2) La concent concentrac ración ión de los compo componen nentes tes del smog fotoquí fotoquímic micoo varía varía a lo largo del día. Verdadero; debido debido estar ligado ligado intrínsecamente intrínsecamente ala polución, en horas punta y por ayuda del del clima, el smog fotoquimico fotoquimico aumenta.
3) El smog fotoquí fotoquímico mico se ve favore favorecido cido con con condicion condiciones es climáticas climáticas secas secas y luminosas. Verdadero; la reacción para la creación del smog fotoquimico, esta relación se ve favorecida en los casos de fuerte sol y poco viento, ya que dificultan la dispersión de contaminantes, contaminantes, produciendo el oscurecimiento de la atmósfera dejando un aire teñido de color marrón rojizo cargado de componentes dañinos dañinos para los eres vivos vivos y materiales. 4) Las Las partíc partícula ulass presen presentes tes en la atmosfer atmosferaa acaban acaban deposit depositánd ándose ose en la corteza terrestre por dos vías: deposición en seco y deposición húmeda. Verdadero; Deposición acida: proceso químico atmosférico que tiene lugar cuando emisiones, generalmente generalmente de oxidos oxidos de azufre azufre y nitrógeno son tran ransformadas por proc rocesos químicos en la atmósfera, frecue frecuente ntemen mente te lejos lejos de las fuente fuentess origin originale aless de emisió emisiónn y luego luego depositas sobre la superficie terrestre como ácidos acuosos denominada deposición húmeda o como gases ácidos( tales como SO 2, NO2, etc) absorbido absorbidoss en materia materia particulad particuladaa seca (tales (tales como SO 4H2 y NH3 ) y sales ácidas secas , denominadas deposición seca. A) 2, 3 y 4
B) todas
C) 1 y 4
D) 1, 2 y 3
10. Señalar cuáles de las propuestas propuestas indicadas indicadas a continuación son ciertas. ciertas. 1) Todos Todos los óxidos óxidos de nitrógen nitrógenoo que se emiten emiten a la atmosfe atmosfera ra ocasion ocasionan an efectos semejantes. Falso 2) La dis disminu minucción ión de la capa apa de ozono ono estr stratos atosfé férrica ica se atrib tribu uye esencialmente a los CFCs y NO x Verdadero, los dos son los causantes de la disminución de ozono en la estratosfera. 3) Cuan Cuanto to mayo mayorr sea sea la prop propor orci ción ón aire aire// comb combus usti tibl blee empl emplea eada da en la combustión de un hidrocarburo, menor será la cantidad de CO emitido, pero podría aumentar la de NO x Verdadero, en una correcta combustión la cantidad de CO será menor pero el NOx aumentara por haber más aire en la combustión. 4) El increme incremento nto de las cantida cantidades des de CFCs CFCs en la atmosfe atmosfera ra se debe en parte a su inercia química, lo que ha permanencia y difusión hasta estratosfera. Verd Ve rdad ader ero, o, al ser ser iner inerte tess esto estoss gase gasess lent lentam amen ente te han han lleg llegad adoo ala ala estratosefera donde al reaccionar con la radiación ultravioleta generan la disminución de la capa de ozono en zonas (agujero de la capa de ozono) A) 2 y 4
B) 1, 3 y 4
C) 2 y 3
D) 2, 3 y 4
11. Señale las propiedades propiedades falsas 1) La elim elimin inac ació ión n de de No Nox solo puede hacerse por reducción catalítica. Falso; no también al disminuir disminuir la carga de la maquina. maquina. 2) Para la elimina eliminación ción de partícu partículas las en gases gases pueden pueden emplear emplearse se métodos métodos de desestabilizacióndesestabilización- coagulación de coloides. Verdadero; para quitar los coloides del agua la mejor solución es realizar como primer paso una coagulación de las partículas con un agente coag coagul ulan ante te.. El obje objeti tivo vo de este este paso paso es dese desest stab abil iliz izar ar la carg cargaa electrostática coloidal para promover la reunión y su aglomeración futura durante el paso de la floculación. 3) El agua emplea empleada da en lavado lavado de gases gases contami contaminan nantes tes con SO, se debe tratar como agua residual. Verdadero; si debido a que los sólidos o particular del SO 2 se queda inmerso en el agua luego del contacto que tienen con los gases.
4) Los óxidos óxidos de azufre azufre pueden pueden eliminarse eliminarse precipit precipitándol ándolos os como sulfato sulfato de calcio. Verdadero; cuando los contaminantes azufrados se depositan en una superficie de piedra arenisca o caliza, reaccionan con el carbonato de calcio del material y lo convierten en sulfato de calcio (yeso), fácilmente soluble, que se deslava con la lluvia A) 2 y 4
B) 1
C) 1, 2 y 4
D) 3
12. ¿Cuáles de las propuestas propuestas indicadas a continuación continuación son ciertas? 1) La eliminac eliminación ión de partí partícul culas as puede realiz realizar arse se median mediante te cámaras cámaras de sedimentación, sedimentación, ciclones, electro filtros de mangas o lavado húmedo. Verdadero; estas técnicas captan a estas partículas tiendo como principio básico ala ley ley de la gravedad. gravedad. 2) La combustió combustión n en dos etapas etapas pueden pueden utilizarse utilizarse para para reducir reducir la emisión emisión de NOx en los focos de combustión estacionarios. estacionarios. Verdadero; 3) Los Los óxidos óxidos de azufre azufre puede pueden n elimin eliminar arse se precipi precipitán tándol dolos os con el uso de ciclones o de electrofiltros. Falso; 4) En el transporte, transporte, las medidas medidas depura depuradora dorass de las emisiones emisiones atmosféri atmosféricas cas debi debier eran an redu reduci cir, r, fund fundam amen enta talm lmen ente te,, las las emis emisio ione ness de NO x hidrocarburos hidrocarburos y CO Verdadero; si debido debido a que el parque automotor automotor es el principal causante causante de estas emisiones. A) 1 y 2
B) 2 y 4
C) 1, 2 y 4
D) Todas
13. De las proposiciones proposiciones planteadas a continuación, continuación, ¿cuáles son verdaderas? verdaderas? 1) En los focos focos de combustión combustión estacio estacionari naria, a, los óxidos óxidos de azufre azufre se pueden pueden eliminar mediante un lavado con una lechada de Ca(OH) 2 Verdadero; 2) Un método método para elimin eliminar ar la emisió emisión n de gases gases nociv nocivos os en los vehícu vehículos los con motor de explosión es utilizar catalizadores de dos vías, oxidantereductora. Verdadero; es un método que esta tomando auge en Europa, reduciendo en un 50% las emisiones productos de la combustión en coches.
3) Las cámar cámaras as de sedimen sedimentació tación n son un un bueno bueno método método pata la eliminaci eliminación ón de partículas finas. Falso; las cámaras de sedimentación emplean la fuerza de la gravedad para separar las partículas más gruesas. Son utilizados para la captura de partículas de diámetro mayor de 10 μm, aunque sólo atrapan de manera efectiva a partículas de más de 50 μm. 4) Las Las emi emisi sion ones es de CH4 contribuyen al efecto invernadero. invernadero. Verdadero; si es un principales contribuyen al efecto invernadero junto con el CO 2. El metano es un gas de efecto invernadero relativamente potente que podría contribuir al calentamiento global del planeta Tierra ya que tiene un potencial de calentamiento global de 23; pero que su concentración concentración es bajísima A) 2, 3 y 4
B) 1, 2 y 4
C) 2 y 3
D) Todas
14. ¿Cuáles de las siguientes afirmaciones afirmaciones son ciertas? ciertas? 1) Los valore valoress de inmisión inmisión y de emisión emisión siempr siempree son iguales. iguales. Falso; 2) Las Las capas capas de inversió inversión n térmic térmicaa en la tropos troposfer feraa impiden impiden la dispersi dispersión ón vertical de los contaminantes. Verdadero; si debido a que los gases calientes quedan impedidos de elevar elevarse se por otro otross gases gases mas mas calien calientes tes que que están están reten retenido idoss en la troposfera. 3) En ause ausenc ncia ia de inve invers rsió ión n térm térmic icaa la temp temper erat atur uraa de la trop tropos osfe fera ra disminuye con la altitud. Verdadero; Normalmente, Verdadero; Normalmente, en la troposfera troposfera,, la temperatura disminuye con la altura a razón de aproximadamente 6,5 °C/km, es decir, 1º C por cada 155 metros de altitud 4) La dispersi dispersión ón de contaminan contaminantes tes se ve afectada afectada por por el régimen régimen de vientos. vientos. Verdadero; los vientos son los que arrastran la polución, es por eso que en los centros de producción de polución las consecuencias no resaltan, pro kilómetros a favor favor del viento las consecuencia consecuenciass saltan a simple vista. vista. A) Todas
B) 1, 3 y 4
C) 2, 3 y 4
D) 1 y 4
15. Indique qué proposiciones proposiciones son ciertas: ciertas: 1) Las reaccio reacciones nes fotoquímic fotoquímicas as en la troposfera troposfera son son fundamental fundamentalmente mente de tipo iónico. Falso;
2) La temperat temperatura ura de la atmos atmosfera fera disminuy disminuyee siempre siempre con la la altura. altura. Falso Falso;; en con condic dicion iones es normal normales es si, pero pero de presen presentar tarse se la invers inversión ión térmica sucederá lo contrario. 3) Todo Todo el oxige oxigeno no contenid contenidoo en la atmosf atmosfer eraa terres terrestre tre se encuen encuentra tra en forma de moléculas diatómicas. Falso; se encuentran también como O 3 o conocido como ozono. 4) En la termos termosfera fera existe existen n iones iones y electro electrones nes libres. libres. Verdadero; La termosfera es la capa de la atmósfera terrestre que se encuentra entre la mesosfera y la exosfera exosfera.. Dentro de esta capa, la radiación ultravioleta ultravioleta,, pero sobre todo los rayo rayoss gamm gammaa y rayos X provenientes del del Sol Sol,, provocan la ionización de átomos y moléculas A) 3 y 4
B) 1 y 2
C) 4
D) 1,2 y 3
16. ¿Cuáles de las siguientes afirmaciones afirmaciones son ciertas? ciertas? 1) Una zona zona en la que los valore valoress de inmisión inmisión estén estén ligeramen ligeramente te por debajo debajo de los los valo valore ress guía guía en una una zona zona con con mala mala cali calida dad d de ambi ambien ente te atmosférico. Falso; 2) Los Los valo valore ress de los los umbr umbral ales es de los los valo valore ress máxi máximo moss de inmi inmisi sión ón permitidos pueden ser distintos, según sean los periodos de tiempo considerados. Verdadero; 3) La utili utiliza zaci ción ón de fact factor ores es de misi misión ón es frec frecue uent ntee para para real realiz izar ar evaluaciones de posibles impactos ambientales. Verdadero; 4) La legisla legislació ción n recono reconoce ce el libre libre acceso acceso de cualqu cualquier ier perso persona, na, física física o jurídica, a los datos datos ambientales en poder de la Administración. Administración. Verdadero; A) 2, 3 y 4
B) 2 y 3
C) 1 y 4
D) 1,2 y 3
17. ¿Cuáles de las siguientes proposiciones proposiciones son falsas? falsas? 1) Las Las fuen fuente tess prin princi cipa pale less de la emis emisió ión n de meta metano no y de comp compue uest stos os orgánicos volátiles no metánicos a la atmosfera son las mismas. Falsa;
2) Es tal la importanc importancia ia del tamaño tamaño de las partícu partículas las que en la la actualidad actualidad tienden a estimarse por separado las emisiones de partículas grandes y finas. Verdadero; 3) El smog foto foto químico químico y el smog smog húmedo húmedo se diferen diferencian cian por por la ausenci ausenciaa o no de agua, pero el resto de componentes son semejantes. Falsa; el smog húmedo húmedo gris, gris, sulfuros sulfuroso, o, reducto reductor, r, industria industrial, l, o más comúnmente lluvia ácida, ácida, fue muy típico en grandes urbes industriales, debido a la contaminación por óxidos de azufre, azufre, mientras que el smog fotoqu fotoquimi imico co es una comb combina inació ciónn de óxid óxidos os de nitró nitrógeno geno y COVs procedentes del escape de los vehículos reaccionaban, catalizados por la radiación solar, para formar ozono formar ozono y PANno 4) Si las combustio combustiones nes se realizar realizarán án con oxigeno oxigeno en lugar lugar de emplear emplear aire como agente agente comburente comburente,, la cantidad cantidad de óxido óxidoss de nitrógeno nitrógeno que se formarían serían mucho menores. Verdadero; debido a que el proceso de combustión con aire el nitrógeno queda inerte al proceso. A) 1y 2
B) 2, 3 y 4
C) 1, 3 y 4
D) 1 y 3
18. Señale las proposiciones proposiciones que considere considere correctas: 1) Los métodos métodos de absorci absorción ón para la eliminaci eliminación ón de contaminan contaminantes tes gaseoso gaseoso se basan en fenómenos de retención d estos agentes sobre soportes sólidos. Falso; 2) Es frec frecue uent ntee empl emplea earr méto método doss que que impl implic ican an la modi modifi fica caci ción ón de la combustión para la eliminación de monóxido de carbono e hidrocarburos. Verdadero; esto se realiza con la finalidad de mejorar la calidad de combustión (aprovechar al máximo el poder del combustible) con la producción menor menor de residuos o gases invernaderos. invernaderos. 3) Nunca Nunca pueden pueden eliminarse eliminarse óxidos óxidos de nitrógen nitrógenoo acudiendo acudiendo a métodos métodos de desnitrificación por vía seca. Verdadero; 4) La eficac eficacia ia de un adsorbe adsorbedor dor para para la eliminac eliminación ión de conta contamin minant antes es es func funció ión n de natu natura rale leza za del del sist sistem emaa adso adsorb rben ente te-- gas gas tamb tambié ién n gran gran importancia la porosidad y el área superficial del adsorbente. Verdadero;
A) 1y 2
B) 2, 3 y 4
C) 1, 3 y 4
D) 1 y 3
OTRAS CUESTIONES TEORICAS 19. Defina Defina los siguientes siguientes términos relaciona relacionados dos con la química ambiental ambiental del aire: a) Reacc Reaccion iones es de foto fotoion ioniza izació ción n En 190 1901, 1, Guille Guillermo rmo Marcon Marconii llevó llevó a cabo cabo un exper experime imento nto sensac sensacion ional. al. Recibió en San Luis, Newfoundland, una señal de radio transmitida desde Land’s End, Inglaterra Inglaterra,, a 2900Km de distancia. Como se creía que las ondas de radio viajaban en línea recta, se supuso que la comunicación comunicación por por radio sobre la Tierra era imposible a grandes distancias. El exitoso experimento de Marc Marcooni sugir ugirió ió que en alg alguna una la atmós tmósfe fera ra terr terreestre stre afec fectab taba sustancialmente sustancialmente la propagación de las ondas de radio. r adio. Su descubrimiento dio lugar al estudio de la atmósfera superior. Hacia 1924, mediante estudios experimentales se estableció la existencia de electrones en la atmósfera superior. Por Por cada cada elec electr trón ón que que exis existe te en la atmó atmósf sfer eraa supe superi rior or,, hay hay un ion ion correspondiente con carga positiva. Los electrones en la atmósfera superior se deben principalmente a la fotoionización de moléculas, causada por la radiación solar. Para que se efectúe la fotoionización, un fotón debe ser absorbido por una molécula, y este fotón debe tener energía suficiente para remover al electrón de energía más elevada. Algunos de los procesos más importantes de ionización que se efectúan en la atmósfera superior, por arriba de los 90Km, la longitud de onda máxima de un fotón capaz de causar la ionización. Los fotones con energías suficientes para causar ionización, tienen longitudes de onda en la región de alta energía del ultravioleta. Estas longitudes de onda son filtradas completamente de la radiación que llega a la Tierra, como resultado de su absorción por la atmósfera superior.
b) Va Valo lorr de de inm inmis isió ión n c) Contaminat Contaminates es primar primarios ios (indiq (indique ue los los princip principales ales)) Entendemos por contaminantes primarios aquellas sustancias contaminantes que son vertidas directamente a la atmósfera. Los contaminantes primarios provienen de muy diversas fuentes dando lugar a la llamada contaminación convencional. convencional. Su naturaleza física f ísica y su composición química es muy variada, si bien podemos agruparlos atendiendo a su peculiaridad más característica tal como su estado físico (caso de partículas y metales), o elemento químico común (caso de los contaminantes gaseosos). gaseosos). Entre los contaminantes contaminantes atmosféricos más frecuentes que causan alteraciones en la atmósfera se encuentran: •
• • •
Aerosoles (en los que se incluyen las partículas sedimentables y en suspensión y los humos). Óxidos de azufre, SOx. Monóxido de carbono, CO. Óxidos de nitrógeno, NOx.
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Hidrocarburos, Hn Cm. Ozono, O3. Anhídrido carbónico, CO2.
d) Partí artícu cula lass PARTÍCULAS EN SUSPENSIÓN (PM10) Las Directivas Europeas establecieron unos nuevos valores límite para la medida de la fracción respirable de las partículas en suspensión, suspensión, PM10 (partículas en suspensión de diámetro inferior a 10 micras µm) Por este motivo a los equipos de medida de partículas en suspensión se les incorporo cabezales PM10, que permiten la medida de este tipo de fracción particulada, Pasando así de evaluar los niveles de partículas totales, a la fracción PM10 en las estaciones de control de la contaminación atmosférica Los analizadores de las estaciones de control de la Red de la Castilla La Mancha actualmente miden PM10 por técnica analítica de radiación ß. Así pues, se incluyen los lími límite tess de PM10 PM10 exig exigib ible less por por el R.D. R.D. 1073 1073/2 /200 0022 tran transp spue uest stoo de la dire direct ctiv ivaa 1999/30/CE:
Periodo Tipo de límite de Valor límite Margen de tolerancia promedio Fase 1 (50%) a la entrada en vigor de 50 µg/m3, que la Directiva, con una Valor límite no podrá reducción lineal para el 1 el diario para la superarse más 24 horas enero de 2001 y a protección de la de 35 continuación cada 12 meses salud humana ocasiones por hasta alcanzar el 0% para el 1 año. de enero de 2005. 20% a la entrada en vigor de Valor límite la Directiva, con una anual para la reducción lineal para el 1 el 1 año civil 40 µg/m3 protección de la enero de 2001 y cada 12 salud humana meses hasta alcanzar el 0% para el 1 de enero enero de 2005. Fase 2 50 µg/m3, que Valor límite no podrá diario para la Será equivalente al valor 24 horas superarse más protección de la límite de la fase 1. de 7 ocasiones salud humana por año. Valor límite 50% 1 el enero de 2005 y a anual para la continuación cada 12 meses 1 año civil 20 µg/m3 protección de la hasta alcanzar el 0% para el 1 salud humana de enero de 2010.
Fecha de cumplimiento
1 de enero de 2005
1 de enero de 2005
1 de enero de 2010
1 de enero de 2010
Tabla 3-. Valores límite para la protección de la salud humana de partículas PM10, R.D. 1073/2002
COLOIDES Los coloides son las partículas de muy bajo diámetro que son responsables de la turbidez o del color del agua superficial. Debido a su muy baja sedimentación la mejor manera de eliminarlos es por los procesos de coagulación-floculación. El objetivo de la coagulación es desestabilizar la carga electrostática para promover que los coloides se agrupen.
Características y orígenes de los coloides: El diámetro de los coloides está comprendido entre 1 µm y 1nm. La proporción superficie/volume da muy buenas características de adsorción de los coloides para los iones libres. Este fenómeno de la adsorción del ion implica la presencia de la carga electrónica en su superficie que da lugar a algunas fuerzas de repulsión. Este es el porqué de que los coloides son tan estables en la solución. Hay diversos orígenes: disolución mineral de las sustancias, erosión, descomposición de la materia orgánica, residuos de granjas y aguas residuales
e) Reacc Reaccion iones es de fotodi fotodisoa soació ción n El sol emite energía radiante dentro de límites muy amplios de longitudes de onda. Mientras más corta es la longitud de onda, más alta es la energía de las radiaciones en la zona del ultravioleta del espectro y tienen suficiente energía para ocasionar cambios químicos. Sabemos que la radiación electromagnética se puede representar como un flujo de fotones. La energía de cada fotón está dada por la relación E=hv, en donde h es la constante de Plank y v es la frecuencia de la radiación. Para que ocurra un cambioquímico cambio químico cuando la radiación llega a la atmósfera de la Tierra, se deben de satisfacer dos condiciones. Primero, debe haber fotones con suficiente energía para llevar llevar a cabo cabo un proce proceso so químic químicoo determ determina inado. do. Segund Segundo, o, las moléc molécula ulass deben absorber estos fotones. Este requisito significa que la energía de los fotones se convierte en otra forma de energía dentro de la molécula. La ruptura de un enlace químico que resulta de la absorción de un fotón por una molécula se llama fotodisociación. Uno de los procesos más importantes que ocurren en la atmósfera superior, por arriba de los 120Km, es la fotodisociación de la molécula de oxígeno: O2(g) + hv 2O(g) La energía mínima requerida para causar este cambio está determinada por la energía de disociación de O2 , 495kJ/mol. La segunda condición que se debe satisfacer antes de que la disociación se lleve a cabo, es que el fotón debe ser absorbido por O2 . Afortunadamente para nosotros, el O2 absorbe gran parte de la radiación de alta energía de
longitud de onda corta, proveniente del espectro solar, antes de que llegue a la atmósfera inferior. Al hacerlo se forma el oxígeno atómico, O. Agrandes altitudes, la disociación del O2 es muy importante. A 400 Km, solamente el 1% del oxígeno está en forma de O2; el otro 99% está en forma de oxígeno atómico. A 130Km, O2 y O son igualmente abundantes. Por debajo de esta altura, O2 es más abundante que O. Debido a la energía de disociación del enlace de N2 , que es muy elevada (tabla 1.1), solamente los fotones de longitud de onda muy corta poseen sufici suficient entee energí energíaa para para disoc disociar iar está está molécu molécula. la. Ade Además más,, N2 no absorb absorbee fácilm fácilment entee los fotone fotones, s, aun cuando cuando éstos éstos tenga tengann sufici suficien ente te energí energía. a. El resu result ltad adoo gene genera rall es que que en la atmó atmósf sfer eraa supe superi rior or se form formaa muy muy poco poco nitrógeno atómico debido a la disociación de N2 .
f) Valo alor de de em emisió isión n 20. Señale Señale las capas en que se divide la atmósfera atmósfera terrestre terrestre e indique indique porque son importantes las denominadas “capas altas” o “capas externas” La
atmósfera
se
divide
en
diversas
capas:
La troposfera llega hasta un límite superior (tropopausa) situado a 9 Km de altura en los polos y los 18 km en el ecuador. En ella se producen importantes movimientos verticales y horizontales de las masas de aire (vientos) y hay relativa abundancia de agua. Es la zona de las nubes y los fenómenos f enómenos climáticos: lluvias, vientos, cambios de temperatura, ... y la capa de más interés para la ecología. La temperatura va disminuyendo conforme se va subiendo, hasta llegar a -70ºC en su límite superior. La estratosfera comienza a partir de la tropopausa y llega hasta un límite superior (estratopausa), a 50 km de altitud. La temperatura cambia su tendencia y va aumentando hasta llegar a ser de alrededor de 0ºC en la estratopausa. Casi no hay movimiento en dirección vertical del aire, pero los vientos horizontales llegan a alcanzar frecuentemente los 200 km/h, lo que facilita el que cualquier sustancia que llega a la estratosfera se difunda por todo el globo con rapidez. Por ejemplo, esto es lo que ocurre con los CFC que destruyen el ozono. En esta parte de la atmósfera, entre los 30 y los 50 kilómetros, se encuentra el ozono, impo import rtan ante te porq porquue absorb sorbee las las dañ dañina inas radi radiaacione ioness de onda nda corta rta. La mesosfera, que se extiende entre los 50 y 80 km de altura, contiene sólo cerca del 0,1% de la masa total de laire. Es importante por la ionización y las reacciones químicas que ocurren en ella. La disminución de la temperatura comb combin inad adaa con con la baja baja dens densid idad ad del del aire aire en la meso mesosf sfer eraa dete determ rmin inan an la formación de turbulencias y ondas atmosféricas que actúan a escalas espaciales y temporales muy grandes. La mesosfera es la región donde las naves espaciales que vuelven a la Tierra empiezan a notar la estructura de los vientos de fondo, y no sólo el freno aerodinámico. La ionosfera se extiende desde una altura de casi 80 km sobre la superficie
terrestre hasta 640 km o más. A estas distancias, el aire está enrarecido en extremo. Cuando las partículas de la atmósfera experimentan una ionización por radiación ultravioleta, tienden a permanecer ionizadas debido a las mínimas colisiones que se producen entre los iones. La ionosfera tiene una gran influencia sobre la propagación de las señales de radio. Una parte de la energía radiada por un transmisor hacia la ionosfera es absorbida por el aire ionizado y otra es refractada, o desviada, de nuevo hacia la superficie de la Tierra. Este último efecto permite la recepción de señales de radio a distancias mucho mayores de lo que serí seríaa posible ible con onda ndas que viaja iajann por por la supe uperfic rficie ie terr terreestre stre.. La región que hay más allá de la ionosfera recibe el nombre de exosfera y se extiende hasta los 9.600 km, lo que constituye el límite exterior de la atmósfera. Más allá se extiende la magnetosfera, espacio situado alrededor de la Tierra en el cual, el campo magnético del planeta domina sobre el campo magnético del medio interplanetario.