REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA, CIENCIA Y TECNOLOGÍA UNIVERSIDAD BOLIVARIANA DE VENEZUELA MISIÓN SUCRE ALDEA AMENODORO URDANETA PFG: GESTIÓN AMBIENTAL U.C. CALIDAD AMBIENTAL II
Tratamiento de contaminación del aire IV SEMESTRE DE GESTIÓN AMBIENTA SAN FRANCISCO 12/6/216
Condiciones de estabilidad, circulación de vientos El grado de estabilidad atmosférica se determina a partir de la diferencia de temperatura entre una porción de aire y el aire circundante. Este contraste puede causar el movimiento vertical de la porción (esto es, su elevación o caída). Este movimiento se caracteriza por cuatro condiciones básicas que describen la estabilidad general de la atmósfera. En condiciones estables, el movimiento vertical se inhibe, mientras que en condiciones inestables la porción de aire tiende a moverse continuamente hacia arriba o hacia abajo. Las condiciones neutrales no propician ni inhiben el movimiento del aire después del gradiente de calentamiento o enfriamiento adiabático. Cuando las condiciones son extremadamente estables, el aire frío cercano a la superficie es "entrampado" por una capa de aire cálido sobre este. Esta condición, denominada inversión, prácticamente impide la circulación vertical del aire. Estas condiciones están directamente relacionadas con las concentraciones de contaminantes en el aire ambiental. Condiciones inestables Recuerde que una porción de aire que empieza a elevarse se enfriará en el gradiente adiabático seco hasta que alcance su punto de rocío, en el que se enfriará en el gradiente adiabático húmedo. Esto supone que la atmósfera circundante tiene un gradiente vertical mayor que el gradiente vertical adiabático (con un enfriamiento a más de 9,8 °C/1.000 m), de modo que la porción que se eleva seguirá siendo más cálida que el aire circundante. Este es un gradiente superadiabático. Como se indica en la figura 4-7, la diferencia de temperatura entre el verdadero gradiente vertical de temperatura del ambiente y el gradiente vertical adiabático seco en realidad aumenta con la altura, al igual que la flotabilidad. Figura 4-7. Aumento de la flotabilidad relacionado con la inestabilidad (gradiente vertical superadiabático)
A medida que el aire se eleva, el aire más frío se mueve por debajo. La superficie terrestre puede hacer que se caliente y empiece a elevarse nuevamente. Bajo estas condiciones, la circulación vertical en ambas direcciones aumenta y se produce una mezcla vertical considerable. El grado de inestabilidad depende de la importancia de las diferencias entre los gradientes verticales ambientales y los adiabáticos secos. La figura 4-8 muestra condiciones ligeramente inestables y condiciones muy inestables. Figura 4-8. Condiciones inestables
Las condiciones inestables más comunes se producen durante los días soleados con vientos de bajas velocidades y fuerte insolación. La Tierra absorbe rápidamente el calor y transfiere parte de este a la capa de aire superficial. Si las propiedades térmicas de la superficie son uniformes, es posible que exista una masa flotante de aire, o numerosas porciones de aire si dichas propiedades varían. Cuando el aire se calienta, se vuelve menos denso que el aire circundante y se eleva. Otra condición que puede conducir a la inestabilidad atmosférica es la producción de ciclones (sistema de presión baja), caracterizados por aire ascendente, nubes y precipitación. Condiciones neutrales Cuando el gradiente vertical de la temperatura del ambiente es el mismo que el gradiente vertical adiabático seco, la atmósfera se encuentra en estabilidad neutral (figura 4-9). Estas condiciones no estimulan ni inhiben el movimiento vertical del
aire. La condición neutral es importante porque constituye el límite entre las condiciones estables y las inestables. Se produce durante los días con viento o cuando una capa de nubes impide el calentamiento o enfriamiento fuerte de la superficie terrestre. Figura 4-9. Condiciones neutrales
Condiciones estables Cuando el gradiente vertical ambiental es menor que el gradiente vertical adiabático (se enfría a menos de 9,8 °C/1.000 m), el aire es estable y resiste la circulación vertical. Este es un gradiente vertical subadiabático. El aire que se eleva verticalmente permanecerá más frío y, por lo tanto, más denso que el aire circundante. Una vez que se retira la fuerza de elevación, el aire que se elevó regresará a su posición original (figura 4-10). Las condiciones estables se producen durante la noche, cuando el viento es escaso o nulo
Figura 4-10. Condiciones estables
Estabilidad e inestabilidad condicional En la discusión previa sobre la estabilidad y la inestabilidad, hemos asumido que una porción de aire ascendente se enfría en el gradiente vertical adiabático seco. Sin embargo, muchas veces la porción de aire se satura (alcanza su punto de rocío) y empieza a enfriarse más lentamente en el gradiente vertical adiabático húmedo. Este cambio en el gradiente de enfriamiento puede modificar las condiciones de estabilidad. La inestabilidad condicional se produce cuando el gradiente vertical ambiental es mayor que el gradiente vertical adiabático húmedo pero menor que el gradiente seco. La figura 4-11 ilustra esta situación. Las condiciones estables se producen hasta el nivel de condensación y las inestables, sobre este.
Figura 4-11. Estabilidad condicional
Ejemplos de condiciones de estabilidad atmosférica La figura 4-12 representa las diversas categorías de estabilidad. La finalidad de estas analogías es ilustrar las diferentes condiciones de estabilidad atmosférica. La figura 4-12 (a) describe condiciones atmosféricas estables. Nótese que cuando se elimina la fuerza de elevación, el carro regresa a su posición original. Como el carro resiste el desplazamiento de su posición original, se trata de un ambiente estable. La figura 4-12 (b) describe condiciones neutrales. Cuando se ejerce una fuerza sobre el carro, este se mueve mientras la fuerza se mantenga. Cuando esta es eliminada, el carro se detiene y permanece en su nueva posición. Esta condición representa la estabilidad neutral. La figura 4-12 (c) describe condiciones inestables. Una vez que se ha ejercido una fuerza sobre el carro, este continúa moviéndose incluso después de que se ha eliminado la fuerza.
Figura 4-12. Condiciones de estabilidad atmosférica
Inversiones Una inversión se produce cuando la temperatura del aire aumenta con la altura. Esta situación es muy común pero generalmente está confinada a una capa relativamente superficial. Las plumas emitidas a las capas de aire que experimentan una inversión (capas invertidas) no se dispersan mucho al ser transportadas por el viento. Las plumas emitidas por encima o por debajo de una capa invertida no penetran en ella sino que quedan entrampadas. La figura 4-13 presenta un ejemplo del gradiente vertical para una inversión. Por lo general, las altas concentraciones de contaminantes del aire están relacionadas con las inversiones ya que estas inhiben la dispersión de las plumas. Los cuatro tipos de inversión principales se deben a diversas interacciones atmosféricas y presentan diferentes períodos de duración.
Figura 4-13 Temperatura de inversión
Inversión por radiación La inversión por radiación es el tipo más común de inversión superficial y se produce con el enfriamiento acelerado de la superficie terrestre. A medida que la Tierra se enfría, la capa de aire cercana a la superficie también lo hace. Si este aire se enfría a una temperatura menor que la del aire de la capa superior, se vuelve muy estable y la capa de aire cálido impide cualquier movimiento vertical. Las inversiones por radiación generalmente se producen desde las horas finales de la tarde hasta las primeras de la mañana, con el cielo despejado y vientos calmados, cuando el efecto de enfriamiento es mayor. Las mismas condiciones que conducen a las inversiones nocturnas por radiación, determinan la inestabilidad durante el día. Los ciclos de inestabilidad a lo largo del día e inversiones durante la noche son relativamente comunes. Por consiguiente, los efectos de las inversiones por radiación generalmente son de corta duración. Los contaminantes que quedan entrampados debido a las inversiones son dispersados por la vigorosa mezcla vertical producida cuando la inversión se interrumpe después del amanecer. La figura 4-14 ilustra este ciclo diurno.
Figura 4-14. Ciclo diurno
Sin embargo, en algunos casos el calentamiento diario que sigue a una inversión nocturna por radiación puede no ser lo suficientemente fuerte para disminuir la capa de inversión. Por ejemplo, una niebla espesa puede acompañar la inversión y reducir el efecto de la luz solar al día siguiente. En condiciones adecuadas, pueden generarse varios días de inversión por radiación con altas concentraciones de contaminantes. Es muy probable que esta situación ocurra en un valle cerrado, donde el movimiento nocturno descendente del aire frío puede reforzar una inversión por radiación y propiciar la formación de niebla. En los lugares donde las inversiones por radiación son comunes y tienden a estar relativamente cerca de la superficie, las chimeneas altas que emiten contaminantes sobre la capa de inversión pueden ayudar a reducir las concentraciones de estas sustancias en el nivel superficial. Inversión por subsidencia La inversión por subsidencia (figura 4-15) generalmente está asociada con los anticiclones (sistemas de alta presión). Se debe recordar que el aire de un anticiclón desciende y fluye hacia afuera con una rotación que sigue la dirección de las agujas del reloj. A medida que el aire desciende, la mayor presión existente en altitudes menores lo comprime y calienta en el gradiente vertical adiabático seco. Por lo general, este calentamiento se produce en un gradiente más acelerado que el gradiente vertical ambiental. Durante el día, la capa de inversión
resultante de este proceso con frecuencia se eleva a cientos de metros sobre la superficie. Durante la noche, la base de una inversión por subsidencia generalmente desciende, quizás hasta llegar al suelo, debido al enfriamiento del aire superficial. En efecto, los días despejados y sin nubes característicos de los anticiclones propician las inversiones por radiación, de modo que se puede producir una inversión superficial durante la noche y una elevada durante el día. Si bien la capa de mezcla que se encuentra debajo de la inversión puede variar diariamente, nunca será muy profunda.
Figura 4-15. Inversión por subsidencia
A diferencia de las que se producen por radiación, las inversiones por subsidencia tienen una duración relativamente larga. Esto se debe a su relación tanto con los anticiclones semipermanentes centrados en cada océano como con los anticiclones migratorios de movimiento lento. Cuando un anticiclón se estanca, los contaminantes emitidos dentro de la capa de mezcla no se pueden diluir. Como resultado, es probable que las concentraciones de contaminantes se eleven durante algunos días. Los casos más graves de contaminación del aire en Estados Unidos se han producido o bien por un anticiclón migratorio estancado (por ejemplo, el de Nueva York en noviembre de 1966 y el de Pensilvania en octubre de 1948) o bien en el límite este del anticiclón semipermanente del Pacífico (Los Ángeles). Inversión frontal En la lección 3 se menciona sobre el entrampamiento frontal, la inversión relacionada tanto con los frentes fríos como con los cálidos. En el avance de cada frente, el aire cálido desplaza al frío, de modo que se produce una circulación
vertical mínima en la capa de aire frío más cercana a la superficie (figura 4-16). La fuerza de la inversión depende de la diferencia de temperatura entre las dos masas de aire. Como los frentes se mueven horizontalmente, los efectos de la inversión generalmente duran poco y la falta de movimiento vertical suele compensarse con los vientos relacionados con el paso frontal. Sin embargo, cuando los frentes se vuelven estacionarios, las condiciones de inversión pueden prolongarse.
Figura 4-16. Inversión frontal (frente frío)
Inversiones por advección Las inversiones por advección están relacionadas con el flujo horizontal del aire cálido. Cuando este se mueve sobre una superficie fría, los procesos de conducción y convección enfrían el aire más cercano a la superficie y conducen a una inversión basada en la superficie (figura 4-17). Este tipo de inversión es más común durante el invierno, cuando el aire cálido pasa sobre una superficie cubierta de nieve o extremadamente fría.
Figura 4-17. Inversión por advección basada en la superficie
Otro tipo de inversión por advección se produce cuando el aire cálido es impulsado sobre la parte superior de una capa de aire frío. Este tipo de inversión es común en las pendientes del este de las cordilleras (figura 4-18), donde el aire cálido del oeste desplaza al aire frío del este. Este tipo de inversiones es muy común en Denver. Ambos tipos de inversiones son verticalmente estables pero pueden presentar vientos fuertes bajo la capa de inversión.
Figura 4-18. Advección basada en el terreno
El grado de estabilidad atmosférica y la altura de mezcla resultante tienen un importante efecto en las concentraciones de contaminantes en el aire ambiental. Si bien en la discusión sobre la mezcla vertical no hemos abordado el movimiento horizontal del aire, o el viento, es importante saber que este se produce bajo condiciones de inversión. Los contaminantes que no se pueden dispersar hacia arriba lo pueden hacer horizontalmente a través de los vientos superficiales. La combinación de los movimientos verticales y horizontales del aire influye en el comportamiento de las plumas de fuentes puntuales (chimeneas). En la lección 6 se revisa más detalladamente la dispersión de las plumas. Sin embargo, en esta lección se describirán los diversos tipos de plumas característicos de diferentes condiciones de estabilidad. La pluma de espiral de la figura 4-19 se produce en condiciones muy inestables debido a la turbulencia causada por el acelerado giro del aire. Mientras las condiciones inestables generalmente son favorables para la dispersión de los contaminantes, algunas veces se pueden producir altas concentraciones momentáneas en el nivel del suelo si los espirales de la pluma se mueven hacia la superficie.
Figura 4-19. Pluma de espiral
La pluma de abanico (figura 4-20) se produce en condiciones estables. El gradiente de inversión inhibe el movimiento vertical sin impedir el horizontal y la pluma se puede extender por varios kilómetros a sotavento de la fuente. Las plumas de abanico ocurren con frecuencia en las primeras horas de la mañana durante una inversión por radiación.
Figura 4-20. Pluma de abanico
La pluma de cono (figura 4-21) es característica de las condiciones neutrales o ligeramente estables. Este tipo de plumas tiene mayor probabilidad de producirse en días nubosos o soleados, entre la interrupción de una inversión por radiación y el desarrollo de condiciones diurnas inestables.
Figura 4-21 Pluma de cono
Obviamente, un problema importante para la dispersión de los contaminantes es la presencia de una capa de inversión, que actúa como una barrera para la mezcla vertical. Durante una inversión, la altura de una chimenea en relación con la de una capa de inversión muchas veces puede influir en la concentración de los contaminantes en el nivel del suelo. Cuando las condiciones son inestables sobre una inversión (figura 4-22), la descarga de una pluma sobre esta da lugar a una dispersión efectiva sin concentraciones notorias en el nivel del suelo alrededor de la fuente. Esta condición se conoce como flotació
Figura 4-22. Pluma de flotación
Si la pluma se libera justo debajo de una capa de inversión, es probable que se desarrolle una grave situación de contaminación del aire. Ya que el suelo se calienta durante la mañana, el aire que se encuentra debajo de la mencionada capa se vuelve inestable. Cuando la inestabilidad alcanza el nivel de la pluma entrampada bajo la capa de inversión, los contaminantes se pueden transportar rápidamente hacia abajo hasta llegar al suelo (figura 4-23). Este fenómeno se conoce como fumigación. Las concentraciones de contaminantes en el nivel del suelo pueden ser muy altas cuando se produce la fumigación. Esta se puede prevenir si las chimeneas son suficientemente altas
Figura 4-23. Fumigación
Hasta este punto, hemos desarrollado las condiciones y eventos meteorológicos básicos que influyen en el movimiento y la dispersión de los contaminantes del aire en la atmósfera. En la lección 6, se explicará más detalladamente el comportamiento de los contaminantes alrededor de fuentes puntuales, y en la siguiente lección, se abordarán los instrumentos empleados en la medición meteorológica. Circulación de los vientos En general, el viento es la circulación de masas de aire, provocada por diferentes causas pero con un denominador común: el gradiente de energía. La Tierra recibe del Sol luz y calor, pero a causa del grado de inclinación sobre su eje, las zonas ecuatoriales y tropicales son las que reciben la mayor parte de esta energía, estableciéndose un gradiente entre el ecuador y los polos. Este gradiente de energía es el que determina la circulación general de la atmósfera, funcionando como una bomba que traslada el calor ecuatorial hacia ambos polos. A pequeña escala, es posible visualizar este gradiente en las brisas terrestres y marinas. Durante el día, la tierra se calienta más rápido que el mar, provocando
el ascenso del aire superficial, por diferencia de densidad, en la atmósfera. Esto provoca bajas presiones relativas que facilita la entrada de aire del mar, más frío. Son las denominadas brisas marinas. Durante la noche sucede el fenómeno contrario. La tierra pierde con más rapidez que el mar el calor acumulado durante el día. Esto provoca un ascenso del aire marino (más cálido) y, en consecuencia, bajas presiones relativas sobre el mar. El aire marino ascendente es reemplazado por aire procedente de la tierra, más frío. Son las denominadas brisas terrestres.
A escala planetaria, el fenómeno es similar, aunque mucho más complejo. En el ecuador existe un cinturón de bajas presiones que rodea al planeta denominado Depresión ecuatorial, provocado por la ascensión del aire caliente producido en esas latitudes. Al subir, el aire se enfría en contacto con las capas altas de la troposfera y pierde gran parte de la humedad que contenía, que generalmente la descarga en forma de lluvia, volviendo a descender. Según se aprecia en la figura inferior, este movimiento de masas de aire genera un flujo de aire, o célula de convección, célula de Hadley. Al igual que el ascenso del aire caliente genera el cinturón de bajas presiones ecuatorial, el aire que desciende genera núcleos de altas presiones. La distribución de los núcleos de altas presiones no es idéntica en ambos hemisferios. En el Hemisferio Austral existe un cinturón de altas presiones conocido con el nombre de Cinturón subtropical de altas presiones, cuyo eje se sitúa en torno a los 30º de latitud Sur. En el Hemisferio Norte, la mayor presencia de masas continentales provoca que no exista un cinturón de altas presiones como en el caso anterior. Por el contrario, la situación de las altas presiones varía según la época del año.
Durante el invierno, el aire sobre los continentes está más frío que el que se encuentra sobre el mar. Esto genera la aparición de bajas presiones en el mar, siendo las más importantes las denominadas Baja Aleutiana, que se sitúa sobre el Pacífico, y la Baja Islándica, sobre el Atlántico. Sobre los continentes se generan centros de altas presiones, siendo los más importantes la Alta Siberiana, que se sitúa en el centro de Asia, y la Alta Canadiense, que se localiza en el norte de Norteamérica. Durante el verano, la situación es inversa. En esta estación, los continentes están más calientes que el mar. Por esta razón, sobre ellos se forman sistemas de bajas presiones, mientras que sobre el mar se forman altas presiones. Las más importantes son la Alta de las Azores, que se sitúa sobre el Océano Atlántico, y la Alta Hawaiana, sobre el Pacífico. Las áreas de bajas presiones están relacionadas con el tiempo lluvioso y borrascoso. El aire superficial es cálido y húmedo. Al ascender, el aire se enfría y pierde gran parte de su capacidad de retener el vapor de agua, por lo que esta se condensa y precipita, convirtiéndose en lluvia.
Debido a la rotación de la Tierra, cualquier fluido en movimiento a lo largo de un gradiente no lo hace de manera rectilínea. La dirección de este fluido experimenta una desviación provocada por la denominada fuerza de Coriolis. En el Hemisferio Norte, la desviación se produce hacia la derecha, mientras que en el Hemisferio Sur es hacia la izquierda. El aire, como cualquier otro fluido, experimenta dicha fuerza en su movimiento. Tal como se ha explicado, el aire asciende en el cinturón de bajas presiones ecuatorial y vuelve a bajar en las zonas de altas presiones. Desde estas zonas, vuelve a desplazarse hacia el ecuador por la superficie, siguiendo el gradiente de presión, en forma de viento. Debido al efecto de las fuerzas de Coriolis, el viento sufre una desviación hacia la derecha en el Hemisferio Norte y a la
izquierda en el Sur. Estos vientos se conocen como vientos Alisios, y siempre soplan de Este a Oeste. La mayor parte del viento que sale de las zonas de altas presiones vuelve hacia el ecuador. Pero, una parte de éstos sigue hacia los polos. En su camino, vuelven a calentarse y, en consecuencia, ascienden. En el Hemisferio Sur, este fenómeno genera la aparición del denominado Cinturón subantártico de bajas presiones. El aire, una vez en el límite de la troposfera, parte de él vuelve hacia el cinturón subtropical de altas presiones. Otra parte se dirige en dirección al Polo Sur, formando un centro permanente de altas presiones conocido como Alta polar. En la zona de contacto entre el Cinturón subantártico de bajas presiones y la Alta polar, a nivel de la superficie, se forma un cinturón de vientos de componente Este. Estos vientos, debido a la ausencia de grandes masas continentales, suelen ser muy persistentes y llegan a alcanzar altas velocidades.
En el Hemisferio Norte, debido a la existencia de grandes masas continentales, el aire que fluye desde las zonas de altas presiones hacia el Polo Norte se comporta de manera diferente. Como se ha visto anteriormente, se suceden zonas de altas y bajas presiones según la época del año. En estas latitudes, debido a la fuerza de Coriolis, los vientos en altura presentan una componente Oeste mayoritaria. Estos vientos en altura, al permanecer sobre las áreas polares, generan un gran vórtice donde la presión atmosférica disminuye. Esto se conoce como Baja Polar.
La zona de contacto entre los vientos de la Baja Polar, fríos y secos, y los vientos subtropicales, cálidos y húmedos, generan una zona muy inestable denominada Frente polar. Debido al flujo de estos vientos, el frente polar es frecuentemente perturbado, apareciendo amplias ondulaciones en sus límites (ondas de Rossby) en las que el aire polar se mueve en dirección sur y el aire subtropical lo hace en dirección norte. Este fenómeno está asociado a la aparición de las borrascas. Al final, la ondulación se separa de la zona de bajas presiones polares y se disipa en el aire subtropical. Asociada al frente polar se encuentra una masa de aire en altura que se desplaza a altas velocidades. Es lo que se conoce como Corriente de chorro polar, que puede llegar a alcanzar en su seno velocidades de 300 Km/h. Reacciones fotoquímica atmosférica La fotoquímica es una rama de la química que estudia las interacciones entre la materia (a nivel atómico y molecular) y la luz, y los cambios que induce esta interacción. La fotoquímica se encuentra en la intersección de la química y la física, es decir, al considerar procesos fotoquímicos es necesario tener en cuenta fenómenos físicos que no necesariamente implican cambios químicos, como por ejemplo, la absorción y emisión de luz y los procesos de transferencia electrónica. Existen varios procesos fotoquímicos naturales, como son la fotosíntesis, los procesos relacionados con la visión y el fototropismo, razón por la cual el desarrollo de la fotoquímica empezó a principios del siglo XX, a pesar de que los mayores progresos no se lograron hasta medios de siglo, coincidiendo con la comercialización de fuentes de radiación ultravioleta y el desarrollo de instrumentación analítica. En la reacción fotoquímica o reacción inducida por la luz, generalmente la luz actúa produciendo radicales libres en las moléculas, como HO o CH. Estas reacciones son típicas de la atmósfera, teniendo un papel importante en la formación de contaminantes secundarios a partir de gases emitidos por combustiones y actividades humanas, como los óxidos de nitrógeno (NOx) y los hidrocarburos. Otro interés de estas reacciones radica en su potencial uso en la oxidación de materia orgánica presente en aguas contaminadas (POA, o Procesos de oxidación avanzada), donde se emplean oxidantes tales como agua oxigenada u ozono, luz ultravioleta y dióxido de titanio como catalizador. Las fotorreacciones tienen lugar fácilmente siempre que pueda producirse la absorción de luz porque la absorción de luz lleva a la molécula a un estado excitado que contiene más energía que el estado fundamental. Al contener más energía, la molécula excitada es más reactiva. La ventaja de la fotoquímica es que proporciona una vía directa y rápida para la reacción química. Las reacciones fotoquímicas se producen como consecuencia de la aparición en la atmósfera de oxidantes, originados al reaccionar entre sí los óxidos de nitrógeno,
los hidrocarburos y el oxígeno en presencia de la radiación ultravioleta de los rayos del sol. La formación de los oxidantes se ve favorecida en situaciones estacionarias de altas presiones asociados a una fuerte insolación y vientos débiles que dificultan la dispersión de los contaminantes primarios. Si se tienen reacciones iniciadas por energía procedente de luz, se denomina reacción fotoquímica. El mecanismo de formación de los oxidantes fotoquímicos es complejo, realizándose por etapas a través de una serie de reacciones químicas. El proceso completo puede ser simplificado en las tres etapas siguientes:
Formación de oxidantes a través del ciclo fotolítico del NO2 NO2 + Radiación ultravioleta --->NO + O O + O2 --> O3 O3 + NO --> NO2 + O2 Formación de radicales libres activos. La presencia en el aire de hidrocarburos hace que el ciclo fotolítico se desequilibre al reaccionar éstos con el oxígeno atómico y el ozono generado, produciendo radicales libres muy reactivos. O3 + 3HC --> 3HCOFormación de productos finales. Los radicales libres formados reaccionan con otros radicales, con los contaminantes primarios y con los constituyentes normales del aire, dando lugar a los contaminantes fotoquímicos según las reacciones: HC-3 + HC --> Aldehídos, ketonas, etc. HCO2 + NO2 --> Nitratos de peroxiacilo (PAN) Smog La mezcla resultante de todas estas sustancias da lugar a la denominada contaminación fotoquímica o «smog fotoquímico», tipo Los Angeles, como normalmente se le conoce, debido a que fue en esta ciudad californiana donde se observó por primera vez. Este tipo de contaminación se presenta cada vez con más frecuencia en las grandes ciudades de los países industrializados, siendo muy interesante el estudio de la variación durante el día de la concentración de los contaminantes que intervienen en el mecanismo de formación de los oxidantes fotoquímicos. En las primeras horas de la mañana se produce una intensa emisión de hidrocarburos (HC) y óxido nítrico (NO) al comenzar la actividad humana en las grandes ciudades (encendido de las calefacciones y tráfico intenso). El óxido
nítrico (NO) se oxida a óxido nitroso (NO2) aumentando la concentración de este último en la atmósfera. Las concentraciones superiores de NO2 unido a que la radiación solar se va haciendo más intensa, ponen en marcha el ciclo fotolítico del NO2, generando oxígeno atómico que al transformarse en ozono conduce a un aumento de la concentración de este elemento y de radicales libres de hidrocarburos. Estos, al combinarse con cantidades apreciables de NO, producen una disminución de este compuesto en la atmósfera. Este descenso en la concentración de NO impide que se complete el ciclo fotolítico aumentando rápidamente la concentración de ozono (O3). A medida que avanza la mañana la radiación solar favorece la formación de oxidantes fotoquímicos, aumentando su concentración en la atmósfera. Cuando disminuyen las concentraciones de los precursores (NOx y HC) en la atmósfera, cesa la formación de oxidantes y sus concentracciones disminuyen al avanzar el día. De aquí que la contaminación fotoquímica se manifieste principalmente por la mañana en las ciudades
Acidificación del medio ambiental (lluvias ácidas) Entendemos por acidificación del medio ambiente la pérdida de la capacidad neutralizante del suelo y del agua, como consecuencia del retorno a la superficie de la tierra en forma de ácidos de los óxidos de azufre y nitrógeno descargados a la atmósfera. La acidificación es un ejemplo claro de las interrelaciones entre los distintos factores ambientales, atmósfera, suelo, agua y organismos vivos. Así la contaminación atmosférica producida por los SOx y NOx afecta directa o indirectamente al agua, al suelo y a los ecosistemas. La amplitud e importancia de la acidificación del medio es debida, principalmente, a las grandes cantidades de óxidos de azufre y de nitrógeno lanzados a la atmósfera, siendo de destacar que del total de las emisiones de SO2 en el globo terrestre, aproximadamente la mitad son emitidas por las actividades humanas (antropogénicas) y que la mayor parte de éstas se producen en las regiones industrializadas del Hemisferio Norte que ocupan menos del 5% de la superficie terrestre. El proceso de acidificación se origina de la siguiente forma: El azufre se encuentra en un principio en estado elemental, fijado en los combustibles fósiles. El nitrógeno en forma elemental se encuentra en el aire y también en los combustibles. Durante el proceso de la combustión de los combustibles fósiles se liberan el azufre y el nitrógeno, emitiéndose, en su mayor parte por las chimeneas, a la
atmósfera como dióxido de azufre (SO2) y óxidos de nitrógeno (NOx), respectivamente. Los óxidos de azufre y nitrógeno sufren una serie de fenómenos tales como transporte a gran distancia, reacciones químicas, precipitación y deposición. Con el tiempo estos óxidos y los distintos compuestos a que dan lugar retornan a la superficie de la tierra donde son absorbidos por los suelos, el agua o la vegetación. El proceso de retorno a la tierra puede realizarse de dos maneras: Deposición seca. Una fracción de los óxidos vertidos a la atmósfera retornan a la superficie de la tierra en forma gaseosa o de aerosoles. Esto puede ocurrir cerca de las fuentes de emisión de los contaminantes o a distancia de hasta algunos cientos de kilómetros de la misma, en función de las condiciones de dispersión. No obstante, la deposición en seco es predominante en zonas próximas al foco emisor. Deposición húmeda. La mayor parte de los SO2 y NOx que permanecen en el aire sufren un proceso de oxidación que da lugar a la formación de ácido sulfúrico (SO4H2) y ácido nítrico (NO3H). Estos ácidos se disuelven en las gotas de agua que forman las nubes y en las gotas de lluvia, retornando al suelo con las precipitaciones. Una parte de estos ácidos queda neutralizada por sustancias presentes en el aire tales como el amoníaco, formando iones de amonio (NH4-). Los ácidos disueltos consisten en iones de sulfato, iones nitrato e iones de hidrógeno. Todos estos iones están presentes en las gotas de lluvia, lo que da lugar a la acidificación de la misma. Rotura de la capa de ozono Uno de los grandes problemas causados por las reacciones que tienen lugar entre los contaminantes de la atmósfera es el de la disminución de la capa de ozono de la estratosfera como consecuencia de la descarga de determinadas sustancias a la atmósfera. El ozono contenido en la estratosfera se puede descomponer a través de una serie de reacciones cíclicas en las que intervienen radicales que contienen hidrógeno y nitrógeno. El ozono se puede descomponer también por absorción de radiación ultravioleta, produciendo oxígeno atómico y molecular. Como consecuencia de estas reacciones de producción y destrucción se forma una capa de ozono cuyo espesor varía cíclicamente, tanto diaria como estacionalmente. Se han detectado como potencialmente peligrosas para la capa de ozono, tres tipos de actividades humanas: Generación de gran cantidad de óxidos de nitrógeno emitidos por los aviones supersónicos como el Concorde y los cohetes espaciales.
Producción de óxidos nitrosos como resultado de la acción desnitrificadora de las bacterias en el suelo. Los óxidos nitrosos son productos relativamente estables que pueden persistir en la troposfera, llegando a alcanzar la estratosfera donde se pueden descomponer en óxido nítrico que es activo en la destrucción del ozono. Esta es probablemente la principal fuente del óxido de nitrógeno presente en la estratosfera y el principal agente de destrucción del ozono en el ciclo natural.
Finalmente, los átomos libres de cloro pueden producir la destrucción del ozono a través de una serie de reacciones. La presencia de estos átomos de cloro en la estratosfera se debe a las reacciones que sufren los clorofluorcarbonos cuando se dispersan en la atmósfera. En las últimas décadas dos de estos productos, el CF2Cl2 y el CFCl3 se han utilizado con grandes profusiones como refrigerantes en la industria y especialmente como propelentes de las aspersiones ("spray"), debido a su alta estabilidad química, baja toxicidad y no ser inflamables. Su estabilidad química es la que permite la migración de estos productos hasta la estratosfera, en la que se descomponen como consecuencia de la radiación ultravioleta produciendo átomos de cloro.
Definición de contaminantes del aire Podemos definir entonces a la contaminación del aire como la presencia de sustancias que normalmente no componen la atmósfera de nuestro planeta. La atmósfera terrestre (la parte del planeta formada de gases y que llamamos aire) se compone de un 78% de nitrógeno, 20% de oxígeno y el resto formado de otros gases en pequeñas cantidades, como vapor de agua, dióxido de carbono, hidrógeno, helio y algunos gases nobles. Cualquier sustancia que no forme parte de los elementos gaseosos normales del aire se llama contaminante. Hay muchos tipos de contaminantes del aire: humo, polvo, cenizas, polen, diversos gases y otras sustancias. Muchos de ellos provienen de fuentes extrañas al ser humano y sus actividades, pues siempre han existido en la atmósfera: en el suelo, en las plantas y animales, etcétera. La naturaleza maneja fácilmente sus propias formas de contaminación ambiental. Los contaminantes más pesados, gracias a la acción de la fuerza de gravedad, se separan pronto del aire. La lluvia, uno de los "dispositivos anticontaminantes" más efectivos de la naturaleza, limpia la atmósfera de polvo y otras impurezas. Las partículas más finas y los gases pueden quedar suspendidos indefinidamente, diseminándose lentamente por toda la atmósfera. Diversos ciclos naturales contribuyen a mantener el equilibrio químico de la atmósfera. Por ejemplo, los animales y las plantas absorben el oxígeno del aire y liberan dióxido de carbono. Las plantas absorben dióxido de carbono y exhalan
vapor de agua y oxígeno. EL vapor de agua sube desde la superficie de mares, ríos, lagos y presas. Los volcanes, los incendios y tormentas de tierra proporcionan al aire vapor de agua, dióxido de carbono y polvo. Muchas de las diversas actividades humanas amenazan seriamente este sistema natural de control y equilibrio. Los grandes incineradores, las chimeneas de las fábricas, automóviles y aviones descargan contaminantes en el aire a velocidad creciente. Muchos científicos tienen una visión pesimista y prevén un desastre ecológico de alcance planetario. Un resultado esperado de la creciente contaminación podría ser un cambio climático que tienda hacia un calentamiento del globo terráqueo, fundiendo las masas de hielo en los casquetes polares, elevando el nivel de los mares e inundando en consecuencia grandes extensiones de tierra. Algo parecido está sucediendo ya; los efectos se pueden apreciar en el aumento de la frecuencia y en la fuerza del embate de tormentas y huracanes, así como en el incremento en la temperatura promedio del océano y la continua elevación del nivel del dióxido de carbono en la atmósfera (que actúa como gas invernadero, es decir, contribuye al calentamiento de la atmósfera al absorber ciertos rayos solares).
Naturaleza general de los problemas de la contaminación del aire La gran mayoría de las personas piensa que la contaminación que hay en el día de hoy está toda producida por las acciones de los seres humanos, sin duda las personas que piensan así tienen bastante razón porque principalmente es el ser humano el que está contaminando los ecosistemas y por ello se considera la primera fuente de contaminación. Sin embargo, podemos encontrar la contaminación natural que evidentemente también juega un gran papel en la contaminación del Planeta. Por ello, se ha de tener claro que muchas veces la contaminación que sufre la Tierra es de forma natural, ya que en la contaminación natural no interviene la acción humana, además de que también la contaminación natural es dañina para los seres vivos y en general para el medio ambiente.
Este tipo de contaminación trata básicamente en la contaminación que está provocada por agentes y por partículas naturales, dicho de otra manera, la contaminación natural es la contaminación que está provocada por diversos y variados integrantes de la naturaleza. Para entenderlo mejor podemos decir que esta clase de contaminación está producida por algunos materiales diluidos en el agua cuando los seres acuáticos pasan por diferentes zonas, también por los restos animales y vegetales y además también suele estar provocada por distintos minerales que se encuentran cerca de la superficie acuática o introducida en ella. Entre las causas más frecuentes de este tipo de contaminación encontramos los
terremotos, los huracanes e incluso los volcanes, entre otros fenómenos atmosféricos más. Evidentemente hay distintas maneras de crear o desarrollar materia contaminante de forma natural un claro ejemplo podrían ser los huracanes que van transportando diferentes elementos y partículas las cuales son arrojadas en zonas que provocan en un futuro contaminación como puede ser en zonas de agua o en el aire. Aunque en el caso del aire es más frecuente que esté contaminado por las partículas que liberan los volcanes
Fuentes fijas o estacionarias
Las fuentes estacionarias son aquellas que permanecen fijas en un punto. A pesar de que puede haber una gran cantidad de tipos de fuentes estacionarias, la que más afecta actualmente es aquella proveniente de la industria y la generación de electricidad. Dentro de estas, hay dos grandes generadores de contaminantes: las plantas de energía en base a carbón o petróleo, y las pérdidas de contaminantes en la industria (principalmente química, petroquímica y fundiciones). Las industrias químicas específicamente son responsables por la emisión de contaminantes orgánicos peligrosos. Hay varios puntos en la fabricación en que se puede liberar estos contaminantes al ambiente. Pueden ser liberados sin intención (fugas, aquellos provenientes del manejo de aguas residuales) o a través de conductos de ventilación. Si las aguas residuales contienen compuestos volátiles (que pasan del agua al aire con facilidad), son una gran fuente de contaminación.
Tipos de fuentes fijas: Puntuales: Una fuente puntual es una fuente en un punto fijo o estacionario, existen gran variedad de fuentes estacionarias de contaminación del aire, como las plantas de energía, industrias químicas, refinerías de petróleo, fábricas, etc. Generalmente todas aquellas industrias relacionadas a la quema de combustibles o residuos son contaminantes. Los principales contaminantes asociados a la combustión son partículas (SO 2, NOx, CO 2, CO e hidrocarburos). De área:
Las fuentes de area son varias fuentes pequeñas numerosas y dispersas que en su conjunto pueden afectar la calidad del aire de una región. Su control y catalogación es más complejo. Por ejemplo: el uso de madera para cocinar o calentar la casa, las imprentas, las estaciones de servicio, y las tintorerías, etc.
Naturales: En la naturaleza también hay ciertos fenómenos que pueden resultar en la liberación de contaminantes. Los suelos liberan óxido de nitrógeno en la desnitrificación (reducción de nitritos y nitratos a nitrógeno gaseoso N2 o NOx). Este proceso sin embargo se ve afectado por el uso de fertilizantes, que aumentan el nitrógeno en suelo y por lo tanto las emisiones que producirá este. Los volcanes y actividad geotérmica liberan óxidos de azufre y material particulado, los relámpagos óxidos de nitrógeno y las termitas liberan cerca de 170 millones de toneladas anuales de metano.
Principales contaminantes liberados: Según la industria o proceso hay varios tipos de contaminante criterio (perjudiciales para la salud, llamados así porque fueron el objeto de evaluaciones de calidad del aire con el objetivo de determinar los niveles seguros en el ambiente), los principales son: Dióxido de azufre o anhídrido sulfuroso (SO2): El anhídrido sulfuroso es un gas incoloro de olor desagradable, procedente de escapes de refinerías de petróleo, fábricas de gas y, de forma natural, de erupciones volcánicas o de metabolismo anaerobio. S + O2 --> SO2 2 SO2 + O2 --> SO3 Una vez liberado al ambiente, el anhídrido sulfuroso se moviliza al aire. En el aire, el anhídrido sulfuroso puede ser transformado en ácido sulfúrico (provocando lluvia ácida). Provoca principalmente trastornos respiratorios en altas cantidades (incluso puede producir formación de ácido sulfúrico en los pulmones). 3 SO2 + O3 --> 3 SO3 SO3 + H2O --> H2SO4 SO2 + hv + O2 --> SO3 + O SO3 + H2O --> H2SO4
Como se puede ver, estas reacciones también producen ozono, principal componente del smog fotoquímico. Sin embargo, estas reacciones son lentas, la más rápida involucra radicales libres presentes normalmente junto con el dióxido de azufre, formados por la combustión incompleta: SO2 + OH· --> HOSO2· HOSO2· + O2 --> HO2· + SO3 SO3 + H2O --> H2SO4 Formas de eliminación específicas: La eliminación de SOx de los gases de combustión puede llevarse a cabo mediante la utilización de absorbedores húmedos (columnas de relleno o de platos) en los que se transfiere el contaminante de la fase gas a la fase acuosa. En estos equipos, debido a la alta superficie de contacto entre gas y líquido, se consigue una alta eficiencia. Otro tipo de proceso de desulfuración de los gases de chimenea es la tecnología de la caliza húmeda, en el que se convierte el SO2 de los gases de chimenea en yeso. Se consigue un alto grado de desulfuración. CaCO3 + SO2 + 1/2 O2 --> CaSO4 + CO2 donde el oxígeno proviene de una ventilación forzada. O si se usa lechada de cal (Ca (OH)2) sin ventilación forzada: Ca (OH)2 + SO2 --> CaSO3 + H2O Otra nueva tecnología sería un proceso biológico de desulfuración de gas de chimenea, mediante el cual al final del proceso, el SO2 de los gases de chimenea se convierten en azufre puro. Se consiguen rendimientos de hasta un 98%. 2 H2S + SO2 --> 3 S + 2 H2O Óxidos de nitrógeno Los óxidos de nitrógeno son gases que se forman a altas temperaturas por la incineración de combustibles. Pueden producir varias molestias o problemas en el sistema respiratorio. N2 + O2 --> 2 NO A partir del NO, se puede formar NO2. Esto puede ser por reacción con oxígeno (2 NO + O2 --> 2 NO2), con ozono (O3 + NO --> NO2 + O2) o con radicales libres. Esta última forma es la más rápida, debido a la alta reactividad de los radicales libres. RH + O· --> R· + ·OH RH + ·OH --> R· + H2O
R· + O2 --> RO2· RO2· + NO --> RO· + NO2 Donde RH es una molécula de hidrocarburo sin quemar, y R es un radical libre. Los radicales libres provienen de la quema incompleta de combustibles. Una vez obtenido el dióxido, se combina con luz solar para descomponerse, y luego se combina con oxígeno para dar ozono, un componente importante del smog fotoquímico:
NO2 + luz solar --> NO + O O + O2 --> O3 El NO2 también tiene un papel importante dentro de la lluvia ácida, formando ácido nítrico en presencia con agua: 3 NO2 + H2O --> 2HNO3 + NO Tratamiento específico: Hay dos tipos de técnicas principales para el tratamiento de emisiones con contenido de NOx:
-Técnicas de control de la combustión, denominadas “primarias” por las que se actúa sobre el quemador o sobre la cámara de combustión, para reducir la formación de NOx en caldera, mediante la disminución de la temperatura de combustión (es necesaria una temperatura alta para que se formen los óxidos de nitrógeno) o el uso de combustibles con poco contenido de nitrógeno. -Técnicas de tratamiento de los gases de combustión o también denominadas “secundarias” que, a su vez, pueden efectuarse en húmedo o en seco. Entre las técnicas de tratamiento en seco de los gases de combustión, la más utilizada, por su elevada eficacia y selectividad, es la reducción selectiva de los NOx, utilizando como agente reductor amoníaco o urea, en presencia de un catalizador apropiado (en este caso, suelen ser óxidos de titanio y sílice). Este método se basa en reducir los NOx para la obtención de nitrógeno y agua como productos finales. 4 NO + 4 NH3 + O2 --> 4 N2 + 3 H2O Las desventajas de este tipo de tratamiento es que es más costoso, aunque es mucho más efectivo. También, solo es recomendable para gases de combustión previamente desulfurados (si tiene óxidos de azufre es posible que estos se oxiden). Ozono:
Producido por las reacciones vistas anteriormente, es un gas oxidante (por esto también se le suele llamar smog oxidante) y tóxico, principal componente del smog fotoquímico. Le da al cielo en zonas contaminadas un color plomo o negro, como el que se ve en grandes áreas urbanas con mucha actividad. El ozono puede ocasionar inflamación pulmonar, depresión del sistema inmunológico frente a infecciones pulmonares, cambios agudos en la función, estructura y metabolismo pulmonar y efectos sistémicos en órganos blandos como el hígado. Como el ozono proviene principalmente de los óxidos de nitrógeno y de azufre, si se reduce el nivel de estos también reduce el nivel de ozono.
El ozono se encuentra naturalmente en la estratosfera principalmente. El ozono no es generado directamente por las industrias comúnmente, pero es derivado de varios compuestos que estas liberan. Componentes orgánicos volatiles: Provienen principalmente de la evaporación de diversos compuestos orgánicos (principalmente disolventes), común en la industria, y de las plantas de petróleo y gas. De forma natural provienen de pantanos o zonas cercanas a pozos petrolíferos. Muchos de ellos son tóxicos. Reaccionan con los óxidos de nitrógeno y de azufre para oxidarlos (de NO a NO2 y de SO2 a SO3). Monóxido de carbono El monóxido de carbono (CO) es un gas muy peligroso en concentraciones altas. Reemplaza el oxígeno en la sangre, dando como resultado gran cantidad de problemas (puede incluso provocar la muerte en cantidades muy altas). Se produce por la combustión incompleta de combustibles. La fuente principal de gas CO son los motores de combustión interna. La combustión es incompleta cuando la cantidad de O2 no es suficiente para quemar de modo completo al combustible. Esto pasa generalmente con combustibles que tienen gran contenido de carbono. Por ejemplo, en la combustión incompleta del hexano se ve esta reacción: C6H14 + 4 O2 --> CO + 5 C + 7 H2O CFC (clorofluorocarbonos): Son compuestos de carbono halogenados (hidrocarburos cuyos hidrógenos han sido sustituídos por halógenos) como el CFCl3 o el CF2Cl2. También son
conocidos como freones, proviniendo este nombre de una de las principales marcas de CFC. Los CFC son importantes en los procesos de refrigeración, fabricación de espumas y fabricación de aerosoles. CFCl3 + UV --> Cl· Cl· + O3 --> ClO· + O2 ClO· + O· --> Cl· + O2 Como se puede ver, al recibir radiación UV, la molécula de CFC se rompe liberando un radical libre cloro. Este cloro reacciona con el ozono para dar monóxido de cloro y oxígeno. Este monóxido de cloro luego reaccionará con un radical oxígeno para dar de nuevo radical libre cloro, que puede volver a comenzar el ciclo. Cada molécula de CFC destruye un promedio de 1000 moléculas de ozono, llegando hasta 100000 en algunos casos. Material particulado (MP o PM): La materia particulada es el término general utilizado para una combinación de partículas sólidas y gotitas líquidas que se encuentran en el aire. Algunas son tan grandes que son visibles, y otras tan finas que solo se ven con un microscopio de electrones. Las partículas finas en especial son peligrosas, se inhalan de manera fácil profundamente dentro de los pulmones donde se pueden absorber en el torrente sanguíneo o permanecer arraigadas por períodos prolongados de tiempo. El tamaño del material particulado varía desde 0.005 hasta 100 micras de diámetro aerodinámico, esto es, desde unos cuantos átomos hasta el grosor de un cabello humano. En su mayoría provienen de combustiones industriales o domésticas, y de las actividades de industrias extractivas, como la minera o fábricas de cemento. De forma natural provienen de volcanes e incendios. Se denominan poniendo el tamaño de la partícula en micras luego de la sigla PM, por ejemplo PM 10 para partículas de 10 micras. La complejidad del PM, que en realidad es una mezcla de partículas con distinta composición química, tamaño, morfología y propiedades da lugar a un problema difícil de abordar. Medidas de control generales: Proceso de absorción Basan su funcionamiento en el hecho de que los gases residuales están compuestos de mezclas de sustancias en fase gaseosa, algunas de las cuales son solubles en fase líquida. En el proceso de absorción de un gas, el efluente
gaseoso que contiene el contaminante a eliminar se pone en contacto con un líquido en el que el contaminante se disuelve. La transferencia de materia se realiza por el contacto del gas con el líquido en lavadores húmedos o en sistemas de absorción en seco. Un absorbente líquido con una difusión muy amplia es el ácido sulfúrico. Proceso de adsorción Una alternativa a los sistemas de absorción por líquido lo constituye la adsorción de los contaminantes sobre sólidos. En los procesos de adsorción los gases, vapores y líquidos se retienen sobre una superficie sólida como consecuencia de reacciones químicas y/o fuerzas superficiales. Se produce una difusión desde la masa gaseosa hasta la superficie externa del sólido y de las moléculas del gas dentro de los poros de sólido seguida de la adsorción propiamente dicha de las moléculas del gas en la superficie del sólido. Los sólidos más adecuados para la adsorción son los que presentan grandes relaciones superficie-volumen, es decir, aquellos que tienen una elevada porosidad y área superficial para facilitar el contacto sólido-gas: tierra de Fuller, bauxita, carbón activado, alúmina activada, tamices moleculares, etc. Periódicamente, es necesaria la sustitución o regeneración del adsorbente para que su actividad no descienda de determinados niveles. Captación de partículas Según el principio en que se basa el proceso de separación de las partículas, hay varios tipos de equipos de este tipo: colectores, precipitaciones electrostáticas, filtros de mangas, lavadoras y absorbedores húmedos. Colectores inerciales con Ciclones Es básicamente un cilindro vertical en el cual se introduce de forma tangencial el gas contaminado. La corriente se va desviando en círculo y por acción de la fuerza centrífuga las partículas se separan mientras la mezcla gaseosa forma un remolino vertical descendente. Una vez que ha llegado al fondo, sale por un conducto. Los ciclones son útiles y baratos, pero su eficiencia es muy baja cuando se trata de partículas pequeñas. Por lo tanto se suele usar como un método de desempolvado antes del paso por otro sistema más eficaz. Precipitadores electrostáticos Se basa en los principios electrostáticos para separar las partículas del gas. Las partículas son cargadas eléctricamente, para luego ser atraídas hacia electrodos con la carga opuesta, depositandose en estos. Alcanzan grandes eficiencias con todo tipo de partículas, siempre que estas no tengan una resistividad muy alta. En este caso se acondiciona la mezcla gaseosa agregando diversos productos.
Filtros industriales Se basa en el principio básico de un filtro, en el que se hace pasar una corriente de gas a través de un medio poroso que atrapa el polvo y deja pasar el gas. Son muy eficaces, independientemente de las características del gas, pero hacen necesaria una limpieza periódica debido a la depositación del polvo sobre las paredes del filtro. Los filtros cerámicos son unos de los más importantes hoy en día, con una eficacia cercana al 100% con la mayoría de las partículas (siendo excepciones partículas de tamaño submicrónico, o si el tamaño de los gránulos o fibras que forman la cerámica es muy grande) Lavadores y absorbedores húmedos
Los lavadores y absorbedores húmedos son equipos en los que se transfiere la materia suspendida en un gas portador a un líquido absorbedor en la fase mezcla gas-líquido, debido a la colisión entre las partículas de polvo y las gotas de líquido en suspensión en el gas. Comparación entre equipos: Precipitador electrostático: 0,01 a 90 micras Torres empacadas: 0,01 a 100 micras Filtros de papel: 0,005 a 8 micras Filtros de tela: 0,05 a 90 micras Lavadores de gases: 0,05 a 100 micras Separadores centrífugos: 5 a 1000 micras
Fuentes móviles Las fuentes móviles incluyen a las diversas formas de transporte tales como automóviles, camiones y aviones, etc. La principal fuente móvil de contaminación del aire es el automóvil, pues produce grandes cantidades de monóxido de carbono (CO) y cantidades menores de óxidos de nitrógeno (NOx) y compuestos orgánicos volátiles (COVs). La contaminación del aire es la que se produce como consecuencia de la emisión de sustancias tóxicas. Puede causar trastornos tales como ardor en los ojos y en la nariz, irritación y picazón de la garganta y problemas respiratorios
Los programas para el control de emisiones de automóviles, como el programa de verificación vehicular y el uso de convertidores catalíticos, han reducido considerablemente la cantidad de contaminantes del aire. Además, las normas que especifican la calidad del combustible de los automóviles y límites de emisiones de vehículos nuevos y en circulación, también han contribuido a una mayor eficiencia y menores emisiones. Por ejemplo, la transición de la gasolina con plomo a la gasolina sin plomo, ha reducido extraordinariamente la cantidad de plomo en el aire ambiental. Sin embargo, debido al creciente número de vehículos, los automóviles siguen siendo la principal fuente móvil de contaminación del aire.
Los efectos producidos o que se generan por la presencia de concentraciones anormales de estas sustancias, pueden ser muy variables, no sólo afectan la salud del hombre, sino que también afecta el medio natural. Óxidos de carbono: es el producto de la combustión incompleta de combustibles que contienen carbono y en algunos procesos industriales y biológicos. Sin duda, la fuente más importante en el nivel de inhalación es el escape de vehículos con motores de gasolina y diesel, en donde los índices de emisión dependen del tipo de vehículos, velocidad y modo de operación. Los gases resultantes son el monóxido de carbono (CO) y el bióxido de carbono (CO2). El principal efecto sobre la salud humana es que disminuye la capacidad de la sangre de transportar oxígeno e irrigarla a los tejidos, disminuyendo, en condiciones de saturación, la presión arterial, lo que acarrea alteraciones cardiacas. Igualmente, producen síntomas como cansancio injustificado, dolores persistentes de cabeza, reducción de la percepción visual, de la habilidad motora, de la capacidad para aprender y realizar ciertos trabajos intelectuales. Óxidos de azufre: el bióxido de azufre, presentes como impureza en muchos carbones y aceites pesados, al igual que en combustibles como la gasolina y el diesel. Durante el proceso de combustión, una parte del azufre de esos combustibles puede oxidarse aún más y producir trióxido de sulfuro, que junto con el bióxido de carbono, producir irritaciones en las vías respiratorias y agravar problemas asmáticos, en el caso de los infantes aumenta significativamente sus efectos al provocar una disminución en las funciones pulmonares. Óxido de nitrógeno: los principales óxidos de nitrógeno con el óxido nítrico (NO) y el bióxido de nitrógeno (NO2), el óxido nítrico(NO), es emitido por los vehículos de motor y los dispositivos fijos de combustión, mientras que el bióxido de nitrógeno (NO2), tiene su origen en las industrias químicas y las nitraciones provenientes de procesos biológicos del suelo. Los óxidos de nitrógeno, en condiciones de saturación irritan las vías respiratorias y al combinarse con la hemoglobina, aumenta los niveles de bilirrubina, indicativo de una anemia
hemolítica. También debemos agregar que los óxidos de nitrógeno son ingredientes importantes del “smog”. Hidrocarburos: en las áreas urbanas los contaminantes derivados de los hidrocarburos son producidos principalmente por la combustión incompleta de la gasolina en vehículos motorizados. Los hidrocarburos se encuentran muy diluidos en al aire urbano y no producen serios problemas ambientales. Sin embargo, el benceno que proviene del cemento, del caucho y de los removedores del barniz, y la combustión de combustibles fósiles son cancerígenos. Los hidrocarburos al combinarse con otros contaminantes atmosféricos, como por ejemplo los óxidos de nitrógeno, producen “smog”. Plomo (Pb): el aditivo más importante para las naftas y más usado por los refinadores como antidetonantes y mejorador octánico, ha sido el tetraelito de plomo. “El plomo en el aire de las ciudades generalmente proviene de ésta sustancia y un 90% del plomo en el aire deriva de la combustión de la gasolina.” Se ha descubierto que es un tóxico altamente poderoso que se absorbe con el aire que respiramos, y sus compuestos son liposolubles y se incorporan por la vía aérea; pero también, por la piel. El plomo produce en el hombre, saturnismo; “enfermedad crónica producida por la intoxicación ocasionada por el plomo, por sus sales o por sus óxidos, absorbidos por las mucosas de las vías respiratorias y por la piel; anemia” Particulados o partículas suspendidas: constituido por partículas muy pequeñas, la mayoría por debajo de los 10 micrones, “y al analizar su composición, se encontrará una gran cantidad de compuestos orgánicos”. El problema es que son inhalados por la respiración y quedan retenidos en parte, en los pulmones; causando desde tos crónica hasta asma, y dependiendo del tipo y cantidad que se respire pueden causar silicosis; “enfermedad pulmonar adquirida a través del aire inspirado que ejerce una acción lesionante en los pulmones” Plomo: Es un metal de alta toxicidad que ocasiona una diversidad de trastornos, especialmente en niños pequeños. Puede afectar el sistema nervioso y causar problemas digestivos. Ciertos productos químicos que contienen plomo son cancerígenos. El plomo también ocasiona daños a la fauna y flora silvestres. Ozono (O3): Este gas es una variedad de oxígeno, que, a diferencia de éste, contiene tres átomos de oxígeno en lugar de dos. El ozono produce irritación del tracto respiratorio, dolor en el pecho, tos persistente, incapacidad de respirar profundamente y un aumento de la propensión a contraer infecciones pulmonares. A nivel de medio ambiente, es perjudicial para los árboles y reduce la visibilidad. * El ozono que se halla a nivel del suelo proviene de la descomposición (oxidación) de los compuestos orgánicos volátiles de los solventes, de las reacciones entre substancias químicas resultantes de la combustión del carbón, gasolina y otros combustibles y de las substancias componentes de las pinturas y
spray para el cabello. La oxidación se produce rápidamente a alta temperatura ambiente. Los vehículos y la industria constituyen las principales fuentes del ozono a nivel del suelo.
Fuentes naturales Además de las actividades humanas, los fenómenos naturales y la vida animal y vegetal pueden jugar un papel importante en el problema de la contaminación del aire. A continuación se describen dos fuentes naturales significativas, que son comúnmente consideradas en los inventarios de emisiones atmosféricas. Emisiones Biogénicas. Un gran número de investigadores han establecido que la vegetación (ejemplo: pastos, cultivos, arbustos, bosques, etc.), emiten cantidades significativas de hidrocarburos a la atmósfera. Emisiones de Suelos. El óxido nitroso (N2O) es producido naturalmente en los suelos como parte de los procesos de desnitrificación (es decir, la reducción de nitritos y nitratos a nitrógeno gaseoso como N2 o NOx). Por su parte, los fertilizantes nitrogenados comerciales constituyen una fuente adicional de nitrógeno, lo cual incrementa las emisiones del suelo de N2O. Se estima que las emisiones de NOx provenientes de los suelos constituyen un 16% de la cantidad global de NOx en la tropósfera. La erosión eólica es otro fenómeno natural que genera emisiones. Sin embargo, debido a que dichas emisiones típicamente están asociadas con suelos perturbados, frecuentemente son tratadas como fuentes de área. Otras categorías más pequeñas de fuentes naturales incluyen a las termitas quienes emiten (CH4), los relámpagos emisiones de NOx, los volcanes y la actividad geotérmica emisiones de SOx.
Bajo condiciones naturales, el aire puede contaminarse debido a fenómenos naturales, como: Erupciones volcánicas: constituyen una de las principales causas naturales de contaminación del aire. Los materiales que son expelidos a la atmósfera durante la erupción, pueden ser gaseosos, líquidos y/o sólidos. Entre los productos gaseosos arrojados, los más importantes son el hidrógeno, el dióxido de carbono, el metano, y diversos gases que contienen azufre, cloro y flúor. También son lanzadas grandes cantidades de vapor de agua que, al condensarse, originan precipitaciones que se mezclan con los demás gases y se distribuyen sobre el suelo. Esta agua de lluvia, altamente contaminada, arrasa con toda la vegetación existente y deja estériles los suelos.
Los materiales líquidos, que alcanzan temperaturas hasta de 1.500° C, corresponden a productos sólidos en estado de fusión y reciben el nombre de lava. La lava desciende por laderas y valles formando verdaderos ríos que se solidifican en su recorrido. Entre los materiales sólidos expulsados durante la erupción, destacan las grandes cantidades de cenizas que se esparcen por el aire y que cubren importantes extensiones de suelo, con lo cual dañan seriamente los cultivos y la vegetación en general. Corrientes de vientos: diseminan en el aire diversos tipos de materiales. Las tormentas, por ejemplo, movilizan grandes cantidades de polvo que se mantiene suspendido en el aire. Con la llegada de la primavera, la atmósfera se convierte en un medio de transporte de polen, semillas y esporas que, en algunas ocasiones, producen afecciones alérgicas.
contaminacionatmosfera002 Incendios forestales: grave problema. Incendios forestales que se producen en forma natural: son otra causa de contaminación del aire, especialmente por las altas concentraciones de monóxido y dióxido de carbono, humo, polvo y ceniza La contaminación atmosférica tiene efectos perjudiciales sobre algunos aspectos del medio ambiente. Algunos ejemplos son: Efectos en el clima. El dióxido de carbono, CO2, no es un contaminante, puesto que forma parte de la atmósfera y participa en los ciclos naturales. Sin embargo, un aumento rápido de su concentración, como el que se está produciendo por la quema del carbón y el petróleo, incrementará el efecto invernadero natural, elevará la temperatura media del planeta, y puede desencadenar un cambio climático con consecuencias imprevisibles. Es muy importante no alterar su concentración natural. Efectos en la biosfera. Algunos gases, como los CFC, reaccionan con el ozono estratosférico y disminuyen su concentración, lo que permite la llegada a la superficie terrestre de más radiaciones ultravioleta, muy nocivas para la vida. Además, hay gases contaminantes, como los óxidos de nitrógeno y los de azufre, que se disuelven en el agua de las nubes y produce ácidos corrosivos que dañan los ecosistemas cuando llueve (lluvia ácida). Efectos en la salud de las personas. Algunos gases contaminantes son tóxicos para las personas y causan la irritación de los ojos y de las vías respiratorias. Las partículas de humo y de polvo también entran en nuestros pulmones y causan daños, a veces, muy serios.
Efectos en los materiales. Las partículas de humo y ciertos gases contaminantes, solos o disueltos en el agua de lluvia pueden deteriorar muchos de los materiales con los que fabricamos objetos y edificios.
Contaminación Artificial del Aire
Anualmente, miles de millones de toneladas de contaminantes son liberados a la atmósfera como subproducto de las actividades industriales y domésticas, del funcionamiento de vehículos, sistemas de calefacción o de otras fuentes, todo lo cual causa un impacto negativo en el medio ambiente.
Se distinguen dos niveles de contaminación artificial del aire: •
Primaria
•
Secundaria
Contaminación Primaria Es aquélla que altera la composición de la atmósfera desde fuentes directas, como las industrias, los hogares y el transporte. Este tipo de contaminación se produce por los procesos de combustión del carbón, de la madera, del gas metano y de derivados del petróleo, como la bencina y la parafina, en que se liberan gases y pequeñas partículas sólidas que se mezclan con los gases atmosféricos. Cuando se logra una combustión perfecta, el combustible reacciona completamente con el oxígeno del aire para producir dióxido de carbono gaseoso, vapor de agua, calor y luz. No obstante, las temperaturas demasiado altas o bajas en que ocurren las combustiones, la cantidad de oxígeno presente y las impurezas propias de los combustibles, son los causantes de la formación de subproductos no deseados, tales como el monóxido de carbono (CO), óxidos de azufre (SOX), óxidos de nitrógeno (NOx), hidrocarburos parcialmente quemados (HC) y partículas sólidas, todos ellos contaminantes del aire.
Actualmente, la cantidad de contaminantes que son liberados a la atmósfera, especialmente en las grandes ciudades, excede su capacidad de auto purificación. Esta realidad es aún más crítica si consideramos el rápido aumento de la población humana y el alto grado de industrialización de las urbes.
Contaminación secundaria Se denomina así al cambio de la composición natural de la atmósfera, debido a las transformaciones físicas y químicas que experimentan los contaminantes primarios al reaccionar con los gases presentes en el aire.
Tipos de Contaminación secundaria El smog fotoquímico: Se forma por la reacción entre los hidrocarburos parcialmente quemados y los óxidos de nitrógeno en presencia de la radiación solar. Un producto de esta transformación es el ozono, que a nivel terrestre resulta altamente tóxico.
El efecto invernadero es el aumento en la temperatura promedio de la superficie de la Tierra y en la parte más baja de la atmósfera. Éste se produce por la dificultad de expandirse el calor en forma natural hacia las esferas más altas debido a una capa de gases contaminantes que lo impide, formando una barrera que hace de techo a la normal expansión del calor. Esa misma barrera de aire contaminado, impide también que el calor del Sol se irradie hacia la Tierra, con lo cual se forma otra capa de aire a mayor temperatura sobre la barrera fría de gases contaminantes, es decir, se produce la llamada inversión térmica de las capas de aire.
Entre los gases de invernadero, el más importante es el dióxido de carbono. La lluvia ácida es un tercer tipo de contaminación secundaria. Corresponde a la presencia de ácidos en las precipitaciones, como producto de la reacción entre los óxidos de azufre y de nitrógeno contaminantes con el agua de lluvia. El deterioro de la capa de ozono es también el resultado de la transformación de los contaminantes en el aire.
Normativas Venezolanas para la calidad del aire Normas DECRETO 883, 638, Decreto No 1.257 · Normas sobre la Calidad del Aire y Control de la Contaminación Atmosférica (24 Decreto No 638 del 26 de abril de 1995, publicado en la Gaceta Oficial de la República de Venezuela No 4.899 Extraordinario del 19 de mayo de 1995)
Tienen por objeto establecer las normas para el mejoramiento de la calidad del aire y la prevención y control de la contaminación atmosférica producida por fuentes fijas y móviles capaces de generar emisiones gaseosas y partículas; y deroga el Decreto Nº 2.225 de fecha 23 de abril de 1992, publicado en la Gaceta Oficial de la República de Venezuela Nº 4.418 Extraordinario del 27 de abril de 1992.
A los efectos de estas normas se establecen límites de calidad del aire para los contaminantes de la atmósfera, la clasificación de las zonas de acuerdo con los rangos de concentraciones de Partículas Totales Suspendidas (PTS) y los métodos de muestreo, períodos de medición y métodos analíticos para la determinación de la concentración de los contaminantes en el aire. Para el control de las fuentes fijas de contaminación atmosférica, las normas clasifican las fuentes de acuerdo a la Clasificación Industrial Internacional Uniforme de las Naciones Unidas, y establecen los límites de emisión de contaminantes del aire y de opacidad para las fuentes fijas de contaminación atmosférica. Para el control de las emisiones por fuentes móviles se utiliza como indicador el vehículo con motor diesel y la competencia se le asigna a las autoridades municipales. Para el seguimiento y control de las actividades se crea el Registro de Actividades Susceptibles de Degradar el Ambiente, bajo la responsabilidad de las Direcciones Regionales del MARN, en el cual deben inscribirse todas las personas que pretendan realizar o realicen cualquiera de las actividades contempladas en las normas. Una vez inscritas, las personas deberán presentar al MARN la caracterización de sus emisiones al menos una (1) vez al año.
Para las actividades en funcionamiento que no hayan alcanzado los límites de emisión establecidos, las normas establecen un régimen de adecuación que permite la continuación temporal de la actividad mientras dure el proceso de adecuación, cuyo incumplimiento acarrea la aplicación de las medidas de seguridad establecidas en la Ley Orgánica del Ambiente, sin perjuicio de la responsabilidad penal prevista en la Ley Penal del Ambiente. Asimismo, las normas disponen que el MARN deberá llevar un Registro de las Empresas Especializadas en la Captación o Análisis de Muestras de Aire Ambiental o de Emisiones de Chimenea; y que el costo que acarree la realización de inspecciones, visitas o mediciones por parte del MARN correrá a cargo de los responsables de las actividades.
· Normas para la Clasificación y el Control de la Calidad de los Cuerpos de Agua y Vertidos o Efluentes Líquidos (Decreto No 883 del 11 de octubre de 1995, publicado en la Gaceta Oficial de la República de Venezuela No 5.021 Extraordinario del 18 de diciembre de 1995)
Este Decreto tiene por objeto establecer las normas para el control de la calidad de los cuerpos de agua y de los vertidos líquidos; y deroga el Decreto Nº 2.831 de fecha 29 de agosto de 1978, publicado en la Gaceta Oficial de la República de Venezuela Nº 2.323 Extraordinario del 20 de octubre de 1978; los Decretos Nos. 2.221, 2.222 y 2.224 de fecha 23 de abril de 1992, publicados en la Gaceta Oficial de la República de Venezuela Nº 4.418 Extraordinario del 27 de abril de 1992; y el Decreto Nº 125 de fecha 13 de abril de 1994, publicado en la Gaceta Oficial de la República de Venezuela Nº 35.445 del 22 de abril de 1994.
A los efectos de estas normas se establecen los criterios para la clasificación de las aguas, así como los niveles de calidad exigibles de acuerdo a los usos a que se destinen: aguas destinadas al uso doméstico y al uso industrial que requiera agua potable (Tipo 1); aguas destinadas al uso agropecuario (Tipo 2); aguas marinas o de medios costeros destinadas a la cría y explotación de moluscos consumidos en crudo (Tipo 3); aguas destinadas a balnearios, deportes acuáticos, pesca deportiva, comercial y de subsistencia (Tipo 4); Aguas destinadas para usos industriales que no requieren agua potable (Tipo 5); Aguas destinadas a la navegación y generación de energía (Tipo 6); y Aguas destinadas al transporte, dispersión y desdoblamiento de poluentes sin que se produzca interferencia con el medio ambiente adyacente (Tipo 7). Igualmente, se establecen las variables para formular los planes maestros de control y manejo de la calidad de las aguas específicas para cada cuenca hidrográfica.
Para el control de los vertidos líquidos, las normas establecen las actividades sujetas a su aplicación, de acuerdo a la Clasificación Industrial Internacional Uniforme de las Naciones Unidas, y establecen los rangos y límites máximos de calidad de los vertidos líquidos que sean o vayan a ser descargados en forma directa o indirecta a ríos, estuarios, lagos y embalses; al medio marino-costero; y a redes cloacales; así como las condiciones para su descarga, infiltración o inyección en el suelo o en el subsuelo. Las actividades de inyección asociadas a la exploración y explotación de hidrocarburos en acuíferos no aprovechables y yacimientos petrolíferos, quedan sujetas a la autorización previa del MARN. Para el seguimiento y control de las actividades se crea el Registro de Actividades Susceptibles de Degradar el Ambiente, bajo la responsabilidad de las Direcciones Regionales del MARN, en el cual deben inscribirse todas las personas que pretendan realizar o realicen cualquiera de las actividades contempladas en las normas. Una vez inscritas, las personas deberán presentar al MARN la caracterización de sus efluentes, al menos, una vez cada tres (3) meses.
Para las actividades en funcionamiento que no hayan alcanzado los límites de descarga establecidos, las normas establecen un régimen de adecuación que permite la continuación temporal de la actividad mientras dure el proceso de adecuación, cuyo incumplimiento acarrea la aplicación de las medidas de seguridad establecidas en la Ley Orgánica del Ambiente, sin perjuicio de la responsabilidad penal prevista en la Ley Penal del Ambiente. Asimismo, las normas disponen que el MARN deberá llevar un Registro de los Laboratorios Ambientales con instalaciones y equipos debidamente adecuados para efectuar con un máximo de garantías la captación y análisis de las muestras de vertidos. Los Laboratorios Ambientales llevarán a cabo todas las acciones de captación, preservación y análisis de las muestras mediante los procedimientos descritos en las Normas Venezolanas COVENIN o en su defecto en el manual “Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater”, publicado por la American Public Health Asociation, American Water Works Asociation and Water Pollution Control Federation. El costo que acarree la realización de inspecciones, visitas o mediciones, por parte del MARN, correrá a cargo de los responsables de las actividades.
· Normas sobre Evaluación Ambiental de Actividades Susceptibles de Degradar el Ambiente (Decreto No 1.257 del 13 de marzo de 1996, publicado en la Gaceta Oficial de la República de Venezuela N° 35.946 del 25 de abril de 1996)
Estas normas tienen por objeto establecer los procedimientos conforme a los cuales se realizará la evaluación ambiental de las actividades susceptibles de degradar el ambiente, como parte del proceso de toma decisiones en la formulación de políticas, planes, programas y proyectos de desarrollo, a los fines de la incorporación de la variable ambiental en todas sus etapas. El Decreto respectivo deroga al Decreto Nº 2.213 del 24 de abril de 1992, publicado en la Gaceta Oficial de la República de Venezuela No 4.418 Extraordinario del 27 de abril de 1992. Las normas establecen dos procedimientos; uno, para las actividades mineras y de hidrocarburos, y otro, ordinario, para el resto de las actividades.
En el procedimiento ordinario, se establece que las empresas públicas o privadas que pretendan desarrollar programas y proyectos que impliquen la ocupación del territorio deberán notificarlo al MARN, mediante la presentación de un Documento de Intención, cuyo contenido está establecido en las normas. De la evaluación técnica de dicho documento el MARN establecerá la metodología a seguir para la evaluación ambiental; metodología que podrá consistir en la elaboración y presentación de Estudios de Impacto Ambiental (EIA), Evaluaciones Ambientales Específicas (EAE) o la presentación de ciertos recaudos. Las normas disponen la
obligatoriedad de presentar un EIA para una serie de programas y proyectos cuyas actividades son señaladas en ellas. El alcance y contenido de los EIA y EAE, se determinará a partir de una propuesta de términos de referencia presentada por los promotores de la actividad al MARN para su aprobación. El EIA, la EAE o los recaudos exigidos de acuerdo a la metodología seleccionada deberán ser presentados junto con la solicitud de la aprobación o autorización para la ocupación del territorio, como paso previo para la solicitud de la autorización de afectación de recursos naturales renovables respectiva.
El procedimiento para actividades mineras y de hidrocarburos establece que para la tramitación de la aprobación o autorización para la ocupación del territorio, los interesados deberán llenar el Cuestionario Ambiental cuyo contenido aparece en la Resolución MARN Nº 56 del 4 de julio de 199627. Otorgada la aprobación o autorización para la ocupación del territorio, los beneficiarios de contratos y concesiones petroleros o mineros deberán obtener la autorización de afectación de recursos naturales renovables por ante el MARN, como requisito para el inicio de la fase de exploración. Los recaudos a ser presentados junto con la solicitud están señalados en la resolución antes nombrada. Para la fase de perforación exploratoria, al igual que para el desarrollo de la explotación temprana y la instalación de plantas pilotos en la fase de exploración minera, la solicitud de la autorización de afectación de recursos naturales renovables deberá estar acompañada de un EIA. Para el inicio de la fase de explotación minera y producción de hidrocarburos, las normas igualmente establecen que los beneficiarios de contratos y concesiones deberán tramitar ante el MARN la autorización de afectación de recursos naturales renovables como requisito previo, acompañada de un EIA que será elaborado como un instrumento para la incorporación de las consideraciones ambientales en el Estudio de Factibilidad Técnico Económica, en el correspondiente Programa de Explotación Minera y en el Programa de Producción de Hidrocarburos.
La autorización de afectación de recursos naturales renovables se ajustará en consecuencia a lo establecido en el EIA, y a los fines de garantizar la ejecución de las medidas contempladas en los EIA, EAE y las autorizaciones y aprobaciones correspondientes requerirá a los promotores la constitución de fianzas a favor y satisfacción de la República, por órgano del MARN. A los efectos de la supervisión, vigilancia y control ambiental de los programas y proyectos, los beneficiarios de contratos y concesiones deberán presentar junto con la solicitud autorización de afectación de recursos naturales renovables el Plan de Supervisión Ambiental en el cual se establecen las acciones a seguir para verificar el avance de las actividades del programa o proyecto y el cumplimiento de las medidas y condiciones establecidas en las aprobaciones o autorizaciones para la ocupación del territorio y la afectación de recursos naturales renovables, así como
para evaluar las medidas implantadas, identificar impactos ambientales no previstos y proponer las medidas correctivas adicionales a que hubiera lugar.
La elaboración y ejecución del Plan de Supervisión Ambiental deberá estar a cargo del personal especializado del ente responsable de la actividad o de un Consultor Ambiental debidamente registrado en el MARN. Las empresas consultoras internacionales interesadas en prestar servicios en el país deberán contar con filiales locales o representantes nacionales
