Resumen de Química: Elementos, Ambiente y Agua

## Introducción Breve guía sobre la calidad del aire, el agua y el cambio climático, con explicaciones claras, ejemplos y actividades prácticas para el nivel de bachillerato. Aprenderás qué son los gases de efecto invernadero, cómo se mide la calidad del aire, qué es la huella de carbono y la huella hídrica, y cómo se potabiliza y se gestiona el agua. ## 1. La atmósfera y su composición - El aire es una mezcla gaseosa: aproximadamente $78\%$ de nitrógeno $\left(\ce{N2}\right)$, $21\%$ de oxígeno $\left(\ce{O2}\right)$ y alrededor de $1\%$ en trazas que incluyen vapor de agua y gases de efecto invernadero (GEI). > Definición: Gases de efecto invernadero (GEI) — Gases que absorben y reemiten radiación térmica, contribuyendo al efecto invernadero. ### GEI importantes - Dióxido de carbono $\left(\ce{CO2}\right)$: larga permanencia en la atmósfera; cada molécula puede permanecer >100 años. - Metano $\left(\ce{CH4}\right)$, ozono troposférico $\left(\ce{O3}\right)$, óxidos de nitrógeno $\left(\ce{NOx}\right)$, vapor de agua. Fun fact: ¿Sabías que sin los GEI la temperatura promedio de la superficie terrestre sería alrededor de $-18\,^{\circ}\mathrm{C}$ en lugar de $15\,^{\circ}\mathrm{C}$? ## 2. Cambio climático: causas y consecuencias ### Causas - Actividad humana: quema de combustibles fósiles, generación eléctrica, deforestación, cambios en uso del suelo, producción agroindustrial. - Aumento de la concentración de GEI incrementa la retención de energía térmica. > Definición: Cambio climático — Alteraciones a largo plazo en las medias y patrones del clima causadas por factores naturales y antropogénicos. ### Consecuencias observadas - Incremento del nivel del mar por derretimiento glaciar. - Mayor frecuencia de olas de calor, huracanes e incendios forestales. - Alteración de patrones de precipitación: sequías e inundaciones regionales. - Afectaciones a la agricultura, ecosistemas y salud humana. Ejemplo práctico: Una región que antes tenía estaciones bien definidas puede experimentar temporadas más cálidas y cambios en el ciclo de lluvias que dañan cultivos. ## 3. Calidad del aire y contaminantes ### Tipos de contaminantes - Contaminantes primarios: se emiten directamente (ej. monóxido de carbono $\left(\ce{CO}\right)$, óxidos de nitrógeno $\left(\ce{NOx}\right)$, partículas suspendidas). - Contaminantes secundarios: se forman por reacciones en la atmósfera (ej. ozono troposférico $\left(\ce{O3}\right)$, lluvia ácida por $\ce{NOx}$ y $\ce{SO2}$). Tabla: contaminantes y origen | Contaminante | Origen típico | Efecto principal | |---|---:|---| | $\ce{CO}$ | Combustión incompleta (autos) | Reduce capacidad de transporte de O2 en sangre | | $\ce{NO2}$, $\ce{NOx}$ | Altas temperaturas en combustión | Formación de lluvia ácida, smog | | $\ce{SO2}$ | Combustión de combustibles con azufre | Lluvia ácida, irritación respiratoria | | Partículas PM$_{10}$, PM$_{2.5}$ | Polvo, humo, procesos industriales | Problemas respiratorios y cardiovasculares | | $\ce{O3}$ (troposférico) | Reacción de COV + NOx + luz solar | Irritación respiratoria, daño vegetal | > Definición: PM$_{2.5}$/PM$_{10}$ — Partículas suspendidas con diámetro menor a $2.5\,\mu\mathrm{m}$ y $10\,\mu\mathrm{m}$, respectivamente. ### Índice de calidad del aire (IMECA) - Escala de $0$ a $500$. Valor $\le 100$: bajo riesgo; $>100$: riesgo para la salud. - Criterio: $\ce{SO2}$, $\ce{NO2}$, $\ce{CO}$, $\ce{O3}$, PM$_{10}$, PM$_{2.5}$. Práctica: Revisar el reporte horario del IMECA antes de hacer ejercicio al aire libre; si $\text{IMECA}>100$, limitar el esfuerzo físico. ## 4. Huella de carbono - Huella de carbono: cantidad de emisiones de $\ce{CO2}$ (u otros GEI) asociada a actividades de una persona, hogar o producto. Actividad práctica rápida: 1. Visita un calculador en línea y obtiene tu huella anual en toneladas de $\ce{CO2}$. 2. Identifica los rubros principales: vivienda, transporte, vuelos, alimentación. 3. Propón 5 acciones para reducir emisiones (ver abajo).