OZONO

TROPOSFÉRICO

&

SMOG

FOTOQUÍMICO

OZONO TROPOSFÉRIC

O

¿QUÉ ES EL OZONO TROPOSFÉRICO?

También denominado ozono ambiental u ozono de bajo nivel, es un gas incoloro

que se crea a través de reacciones fotoquímicas entre óxidos de nitrógeno (NOx) y compuestos orgánicos volátiles (COV). Es el compuesto más destacado de los oxidantes fotoquímicos y forma

parte del smog.

¿CÓMO SE FORMA EL OZONO TROPOSFÉRICO?

Se produce cuando los óxidos de nitrógeno (NOx) y los compuestos orgánicos volátiles (COV) de fuentes

como la quema de combustible, vapores de gasolina y solventes químicos reaccionan mediante la oxidación

fotoquímica con la luz del sol.

Este ozono troposférico es de origen antrópico.

TIPO DE CONTAMINANTE

Por ser de origen antrópico, no es emitido directamente a la atmósfera, sino que se forma como un contaminante secundario, a partir de las reacciones fotoquímicas.

¿QUÉ LO FORMA?

Las centrales eléctricas, el escape

de los vehículos automotores, los

vapores de la gasolina y los

solventes químicos son las fuentes

principales de estas emisiones.

¿QUÉ LO FORMA?

Las fuentes naturales de los precursores de ozono incluyen

las emisiones de plantas y

suelos, los incendios

forestales y los rayos durante las tormentas

eléctricas.

REACCIONES

PROCESOS INDUSTRIALES QUE FORMAN NOx

Producción de ácido nítrico

Producción de llantas y cámaras de caucho natural y sintético

Producción de mezclas asfálticas

Fundición de acero

Procesos de galvanotecnia

Fabricación de vidrio

Producción de pulpa para papel

Fabricación de fertilizantes

Plantas de acero

Producción de caprolactama

Hornos de tostado de cascarilla de grano o material vegetal

Producción de pigmentos inorgánicos a base de caolín, carbonato de sodio y azufre

PROCESOS INDUSTRIALES QUE FORMAN COV’s

Procesamiento y transformación de caucho natural y sintético

Recubrimiento de superficies (automóviles, puertas, estufas hornos, piezas metálicas, etc)

Artes gráficas

LÍMITE PERMISIBLE FUENTES FIJAS

(Resolución 909/2008)

Actividades Industriales existentes

Actividades Industriales

Nuevas

550 mg/m3 500 mg/m3

Pará_graf

o Proceso

Límite NOx

3

Los procesos e instalaciones de producción de caprolactama

1000 mg/m3

4Los procesos e

instalaciones de fabricación de vidrio

1000 mg/m3

5

Los equipos de generación eléctrica impulsados por motores de combustión interna con capacidad

igual o superior a 1 MW

300 mg/m3

DEFINICIÓN

Es la mezcla de contaminantes de origen primario (NOx e hidrocarburos volátiles) con otros secundarios (ozono, peroxiacilo, radicales hidroxilo, etc.) que se forman por reacciones producidas por la luz solar al incidir sobre los primeros. 

Esta mezcla oscurece la atmósfera dejando un aire teñido de color marrón rojizo cargado de componentes dañinos para los seres vivos y los materiales.

Un ingrediente muy importante en un episodio de smog es la luz solar, la cual hace que se aumente la concentración de radicales libres que participan en las reacciones de formacioó del smog.

TIPO DE COMBUSTIBLE O MATERIA QUE LO PRODUCE

• Los reactivos originales en un episodio de smog fotoquímico son: ozono, oxido nítrico y los compuestos orgánicos volátiles.

OZONO

Sustancia cuya molécula está compuesta por tres átomos de oxígeno. A temperatura y presión ambientales el ozono es un gas de olor acre y generalmente incoloro, pero en grandes concentraciones puede volverse ligeramente azulado.

ÁCIDO NÍTRICO

El ácido nítrico puro es un líquido viscoso, incoloro e inodoro. Es utilizado comúnmente como un reactivo de laboratorio, se utiliza para fabricar explosivos como la nitroglicerina y trinitrotolueno, así como fertilizante el nitrato de amonio.

PAN (peroxiacetilnitrato) C2H3O5N

Uno de los químicos de que se compone el PAN es el dióxido de nitrógeno (NO2). El dióxido de nitrógeno proviene de los motores de automóviles y camiones, y de las fábricas y centrales eléctricas que queman carbón.

Otros químicos que pueden ayudar a la formación de PAN se denominan compuestos orgánicos volátiles (COV).

La luz del sol cambia los COV en otros químicos, los que se combinan con el oxígeno y el nitrógeno para formar PAN.

El hidrógeno, oxígeno, flúor, cloro,bromo, azufre o nitrógeno son algunos de los compuestos de este .

Los COV son liberados por la quema de combustibles, como gasolina, madera, carbón o gas natural. También son liberados por disolventes, pinturas.

REACCIONES QUÍMICAS

Durante el día el dióxido de nitrógeno se disocia en monóxido de nitrógeno y radicales oxígeno:

NO2 + hν → NO + O·

El O se combina con oxígeno molecular generando ozono:

O· + O2 → O3

En ausencia de COVs este ozono oxida al monóxido de nitrógeno de la etapa anterior:

O3 + NO → O2 + NO2

Pero en presencia de COVs, éstos se transforman en radicales peroxi que a su vez oxidan al NO:

ROO· + NO → RO· + NO2

De esta forma el NO no está disponible para reaccionar con el ozono y éste se acumula en la atmósfera.

Muchos de los radicales RO· generados terminan formando aldehídos. Éstos, cuando la concentración de NO es baja (conforme avanza el día), pueden reaccionar con NO2 dando lugar a compuestos del tipo RCOOONO2 (cuando R es un metilo se denomina peróxido de acetilnitrato, PAN, un compuesto tóxico).

La formación del HNO3 se produce al final del día por reacción del NO2 con radicales oxhidrilo:

NO2 + OH· → HNO3

Durante la noche los radicales OH· pueden reaccionar con el NO dando ácido nitroso, que se disocia en presencia de luz, pero es estable durante la noche.

OH· + NO → HONOHONO + hν → OH· + NO

CONTAMINANTES PRIMARIO Y SECUNDARIO

Contaminantes primarios: óxidos de nitrógeno (NOx) como óxido nítrico y dióxido de nitrógeno y COV’s.

Contaminantes secundarios: ozono troposférico, ácido nítrico, nitrato de peroxiacilo (PAN) y otros compuestos.

RESOLUCIÓN 909 DE 2008Actividades industriales que generan óxidos de nitrógeno: fabricación de vidrio y producción de caprolactama (1000 mg/m3), producción de ácido nítrico, producción de mezclas asfálticas, fundición de acero, procesos de galvanotecnia, fabricación de fertilizante, plantas de acero, hornos de tostado de cascarilla de grano o material vegetal, producción de pigmentos inorgánicos a base de caolín, carbonato de sodio y azufre, entre otras.

RESOLUCIÓN 909 DE 2008Actividades industriales que generan COV’s: artes gráficas, procesamiento y transformación de caucho natural y sintético, recubrimiento de superficies.

CONTAMINANTE

ESTÁNDARES DE EMISIÓN

ADMISIBLES EN ACTIVIDADES INDUSTRIALES

EXISTENTES (mg/m3)

ESTÁNDARES DE EMISIÓN ADMISIBLES

EN ACTIVIDADES INDUSTRIALES

NUEVAS (mg/m3)

Óxidos de nitrógeno

550 500

BIBLIOGRAFIA

file:///C:/Users/USUARIO/AppData/Local/Temp/Rar$EX00.914/TOXICOLOGIA%20AMBIENTAL-CEPIS/www.bvsde.ops-oms.org/bvsacd/eco/016750/016750-2b.pdf

http://es.wikipedia.org/wiki/Esmog_fotoqu%C3%ADmico

http://yerga.files.wordpress.com/2010/05/smog-fotoquimico.pdf

http://www.tecnun.es/asignaturas/Ecologia/Hipertexto/10CAtm1/330Smog.htm