La química ambiental denominada también química medioambiental es la aplicación de la química al estudio de los problemas y la conservación del ambiente. Estudia los procesos químicos que tienen lugar en el medio ambiente global, o en alguna de sus partes: el suelo, los ríos y lagos, los océanos, la atmósfera, así como el impacto de las actividades humanas sobre nuestro entorno y la problemática que eso ocasiona. La química de la atmósfera, a medida que la comunidad internacional presta más atención a las tesis del ecologismo (con acuerdos internacionales como el protocolo de Kioto para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero), es una disciplina que ha ido cobrando cada vez más importancia.
El desarrollo de esta disciplina mostró las graves consecuencias que tuvo para la capa de ozono el uso generalizado de los clorofluorocarbonos. Tras las experiencias con la lluvia ácida, la combinación de química medioambiental e ingeniería química resultó en el desarrollo de los tratamientos para limitar las emisiones de las fábricas.
También la química medioambiental se ocupa de los procesos, reacciones, evolución e interacciones que tienen lugar en las masas de aguas continentales y marinas por el vertido de contaminantes antropológicos. Asimismo, estudia los tratamientos de dichos vertidos para reducir su carga dañina.
También hay interacción entre la llamada Química sostenible o Química verde y la preservación del ambiente, pues aquella estudia optimizar los procesos productivos químicos, eliminando productos secundarios, empleando condiciones menos agresivas (de presión y temperatura, de tipo de disolvente).
Tradicionalmente, las ciencias ambientales han estudiado los procesos e interacciones en la mesosfera, la exosfera, la geosfera y la biosfera. La química ambiental no sólo se encarga del estudio de la vida, transporte y evolución de las sustancias en los ámbitos antes señalados, sino que debe añadir quinta esfera, la antroposfera, que involucra las actividades y sustancias realizadas por los humanos.
Dentro de la Química ambiental, podríamos encontrar las siguientes divisiones, aunque es una materia en la que es difícil hacer separaciones rotundas, pues la mayoría de los ciclos biogeoquímicos afectan a algunas, o a todas, las partes:
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