Ambiental

EL AIRE
La Atmosfera Contaminación Atmosférica Tratamiento de Emisiones

2009

Eduardo Taipe
eduardo12th@hotmail.com
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LA ATMOSFERA

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Regiones de la Atmosfera
AIRE PURO Componente Nitrógeno Oxígeno Dióxido de Carbono Argón Neón Helio Criptón Xenón % volumen 78,03 20,99 0,03 0,94 0,00123 0,0004 0,00005 0,000006

Hidrógeno 0,01 Metano 0,0002 Óxido nitroso 0,00005 Vapor AguaVariable Ozono Variable Partículas Variable El aire limpio y puro forma una capa de aproximadamente 500 000 millones de toneladas que rodea la Tierra

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a b

Precursores gaseosos de no aerosoles CO, CO2, CH4,..........

LA TROPOSFERA
Abarca hasta un límite superior llamado tropopausa que se encuentra a los 9 Km en los polos y los 18 km en el ecuador. En ella se producen importantesmovimientos verticales y horizontales de las masas de aire (vientos) y hay relativa abundancia de agua, por su cercanía a la hidrosfera. Por todo esto es la zona de las nubes y los fenómenos climáticos: lluvias, vientos, cambios de temperatura, etc. Es la capa de más interés para la ecología. En la troposfera la temperatura va disminuyendo conforme se va subiendo, hasta llegar a -70 ºC en su límitesuperior.

a b

Precursores gaseosos de aerosoles SO2, H2S, NO, NO2, HC, NH3, H2O
c d

a b d

Aerosoles Diámetro c Flujo >  c< c Flujo

< 

c< c

< 

c> c

Flujo (a) (b)

Flujo

c  c  c     

Estos dos términos describen los procesos separables físicamente de advección y dispersión turbulenta, respectivamente. El segundo termino provee una contribuciónpositiva a F cuando ´ y c´ tienen los mismos signos, y sustracción de F cuando los signos son opuestos, como se muestra en la siguiente Fig. b.
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Transporte Convectivo Horizontal
Dispersión Atmosférica
Una manera de describir esta situación compleja es usando una ecuación diferencial generalizada describiendo el porcentaje de cambio de concentración: dc/dt = Q + Rprod – Rrem – D - A - P Donde laconcentración del contaminante en un volumen de aire cambia a razón de dc/dt como una función de la magnitud de las fuentes contribuyendo material al volumen Q.

  

R : Reacciones de producción y remoción. D : Pérdida de material por difusión y dispersión. A : Pérdida por advección. P : Pérdida por precipitación.

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Transporte Convectivo Vertical
Inestabilidad Atmosférica
Una delas formas naturales de movimiento de las capas atmosféricas se lleva a cabo mediante el ascenso del aire que se ha calentado cerca de la superficie terrestre, el cual, por esta diferencia de temperaturas es menos densa que el aire de las capas superiores y tiende a subir mientras su temperatura sea mayor que las capas de aire que atraviesa; este movimiento ascendente vertical del aire tibio esacompañado por el movimiento descendente del aire frío de las capas superiores, que es más denso.

“inestabilidad atmosférica”, los contaminantes pueden subir junto con el aire y dispersarse en las capas superiores de la atmósfera. 9

Transporte Convectivo Vertical
Inversión Térmica
Generalmente en las noches esta situación se invierte, ya que la temperatura de la tierra no alcanza a calentarel aire cercano a ella, por lo que permanece frío y no puede subir mientras no alcance una temperatura tal que le permita ascender y mezclarse con la capa de aire tibio que está arriba de él.

“inversión térmica”, los contaminantes quedan atrapados cerca de la superficie terrestre, permaneciendo estancados Y contaminando la superficie terrestre. 10

Estabilidad Atmosférica
La estabilidadatmosférica es dividida en 6 categorías según Pasquill – Gifford.
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(A) Extremadamente inestable. (B) Moderadamente inestable. (C) Ligeramente inestable. (D) Neutral. (E) Ligeramente estable. (F) Moderadamente estable.

La categoría A es a menudo asociado con una dispersión de polución más rápida, y la categoría F con inversión térmica y la posible acumulación de polución....