Ingeniera y Gestin Ambiental

Universidad Rey Juan carlosIngeniera y Gestin Ambiental

Los hools, Benilovers, Dani, Jose y dems chusma ah! Y yo, Javier Curso 2014/2015

Tema 1: Aspectos generales de la degradacin del medio ambiente1. Medio ambienteEs el conjunto de factores fisicoqumicos, ecolgicos y socioculturales que son simultneamente condicionantes y consecuencia de unas determinadas formas de vida. Contaminacin: es un cambio indeseable en las caractersticas fsicas, qumicas o biolgicas del medio ambiente. Puede afectar de manera adversa a la salud, la supervivencia o las actividades de los seres vivos. Factores ambientales: son los componentes del medio ambiente que son susceptibles de ser perturbados: Atmsfera Hidrosfera Litosfera BiosferaTodos ellos estn fuertemente relacionados, de forma que un cambio en las caractersticas de uno de ellos afecta a los otros factores.Las acciones humanas generan un impacto ambiental sobre el medio ambiente. Este impacto puede ser positivo, negativo o neutro. No obstante en la amplia mayora de los casos, el impacto es negativo. La dimensin del impacto ambiental puede ser local, regional o global.El ser humano ha tenido un papel fundamental en la degradacin medioambiental, siendo las principales causas las siguientes: Crecimiento explosivo de la poblacin: genera grandes necesidades, por lo que se crean nuevos procesos industriales que satisfagan la demanda. Urbanizacin: en consecuencia al crecimiento de la poblacin, los ncleos urbanos aumentan de tamao. Crecimiento explosivo del uso de la energa: el aumento de poblacin y el crecimiento urbano genera una gran demanda energtica.El abastecimiento de energa se ha llevado a cabo a travs de combustibles fsiles, que son grandes generadores de gases de efecto invernadero (CO2) y causantes de problemas como la lluvia cida (SOx y NOx) por lo que poco a poco debemos migrar hacia energas ms limpias, no generadoras de gases contaminantes.2. Ingeniera ambientalA partir de los aos 60 comenz a prestarse atencin a los problemas medioambientales. Tiempo despus, en 1970 se cre la EPA (Environment Protection Agency). A partir de entonces empez a extenderse una conciencia medioambiental y surgieron la Ingeniera ambiental y la tecnologa del medio ambiente. Ingeniera ambiental: pretende ofrecer la tecnologa necesaria a los estados para poder cumplir los estndares y requisitos del medio ambiente. Para ello estudia los siguientes aspectos: Naturaleza de la contaminacin: fsica, qumica, radiactiva, etc. Causas de la contaminacin: actividad industrial, agropecuaria, urbana, etc. Cules son los receptores de la contaminacin: es decir, qu factores ambientales estn siendo afectados. Efectos de la contaminacin: locales, regionales o globales. Actuacin contra la contaminacin: prevencin o correccin. La prevencin consiste en evitar la contaminacin del medio ambiente y la correccin consiste en minimizar el impacto que la contaminacin pueda provocar en el medio ambiente. La gran mayora de las empresas contaminantes prefieren utilizar mtodos de correccin debido a que resulta mucho ms barato minimizar los efectos de la contaminacin que modificar todo el proceso productivo para evitar la contaminacin. mbito de lucha contra la causa de la contaminacin: individual, colectiva, poltica, etc.3. Situacin del medio ambiente3.1. HidrosferaLa conforman todas las masas de agua del planeta (mares, ros, lagos, aguas subterrneas y agua en la atmsfera) Ciclo hidrolgico: Escorrenta: es la diferencia entre la cantidad de agua precipitada y la cantidad de agua evaporada. Es la parte til de la hidrosfera para uso humano, supone nicamente el 0,0072% de las reservas del planeta. Es suficiente agua para satisfacer las necesidades humanas, no obstante, al estar distribuida de forma tan irregular se produce una disminucin de las reservas. Estrs hdrico: se da en situaciones de menos de 1000 m3/habitanteao. No hay suficiente agua por habitante.El uso del agua por parte del ser humano provoca una contaminacin en la hidrosfera. Por ello, para garantizar su uso sostenible, se elaboran leyes y se usa tecnologa especfica: Leyes: fijan criterios de calidad en funcin del uso y las caractersticas del agua. Tecnologa: se elaboran mtodos, procedimientos y procesos que garantizan la calidad del agua para su uso posterior.3.2. AtmsferaLa conforma toda la masa gaseosa del planeta, desde el nivel del mar hasta la ltima capa de la atmsfera.La contaminacin que se produce en la atmsfera se remonta a la edad media, donde se produca humo a partir de la quema de carbn. No obstante este problema no fue verdaderamente relevante hasta el inicio de la revolucin industrial en Inglaterra. En el caso concreto de la contaminacin atmosfrica en Inglaterra a partir de la revolucin industrial, el problema principal fue la niebla sulfurosa (smog gris), causada por las partculas de SO2 liberadas en la combustin del carbn.Los principales contaminantes atmosfricos actualmente son: Naturales: volcanes, incendios forestales, descomposicin de materia orgnica, etc. Son cantidades muy grandes pero son asimilables por el planeta. Antropognicos: uso de combustibles fsiles. Son cantidades relativamente pequeas, pero no son fcilmente asimilables.Una de las principales causas por las que los contaminantes de origen antropognico no son fcilmente asimilables es porque una vez en la atmsfera, estos compuestos (contaminantes primarios ) reaccionan por la accin de la radiacin solar, generando contaminantes secundarios. Por ejemplo:CO, COVs y NOx causan el smog fotoqumico mediante la radiacin solar y el H2O contenido en el aire.

3.3. LitosferaLa contaminacin principal de la litosfera es la deposicin de residuos slidos, contaminantes procedentes de actividades agrcolas, filtracin y disolucin de metales pesados e incluso la degradacin del suelo por la contaminacin atmosfrica.Adems, hay otros efectos negativos: Sellamiento: cubrir el suelo con otro material, como asfalto. Genera: Reduccin de la infiltracin del agua. Aumento de la erosin. Impide el desarrollo de vida. Erosin: desgaste del suelo. Genera: Menor fertilidad del suelo Disminuye la capacidad de uso del suelo como recurso Tambin se da de forma natural pero a una velocidad ms lenta y por lo tanto el impacto no esta tan grande. Compactacin: es la compresin de las capas que componen el suelo. Se puede producir en capas internas (problema irreversible) o en capas externas (problema reversible). Genera: Disminucin de la porosidad Menor infiltracin del agua Aumento de erosin4. Impactos ambientales globalesSon problemas que se producen a nivel internacional. Son, por ejemplo, el calentamiento global, la desertizacin, la lluvia cida, etc.4.1. Cambio climticoEl efecto invernadero es un fenmeno que permite la vida en la tierra. La radiacin solar atraviesa la atmsfera, choca contra la superficie de la tierra y rebota, quedando atrapada la radiacin con longitud de onda ms amplia. Esto se debe a que rebota contra partculas de CO2, N2O, CH4 SOX. Por ello, la emisin de gases de este tipo, causa un aumento de la temperatura del planeta, favoreciendo el cambio climtico. La combustin de combustibles fsiles, la tala de bosques y el desgaste del humus favorecen este problema. Actuaciones contra el cambio climtico: Cambios en la poltica energtica: se da mayor nfasis al ahorro energtico, se fomenta el uso y el desarrollo de energas renovables y energa nuclear. Reforestacin. Avances tecnolgicos: desarrollo de energas renovables, mejora en la eficacia de la obtencin y transformacin de energa, desarrollo de biocarburantes, sustitucin del carbn y petrleo por gas natural. Captura de CO2

4.2. Agujero de ozonoEl ozono (O3) troposfrico es un contaminante, no obstante a mayor altura, en la estratosfera absorbe radiacin UV. La emisin de CFCs a la atmsfera ha causado el agujero en la capa de ozono. Los CFCs son partculas muy estables, que no reaccionan hasta llegar a capas altas de la atmsfera, donde la radiacin solar favorece su disociacin, reaccionando con el ozono. Por esta razn, en 1987 se firm el protocolo de Montreal, que prohbe la produccin de CFCs. No obstante, la capa de ozono sigue sufriendo sus efectos, debido a la gran estabilidad de los CFCs.4.3. Lluvia cidaLas precipitaciones naturales son cidas de por s (pH 7-pH 5,6). Sin embargo, la emisin de gases con componentes SOx y NOx, favorece la acidificacin de la lluvia, generando precipitaciones con pH 4 e incluso pH 3.La generacin de la lluvia cida se produce de la siguiente manera:SOx y NOx + H2O HNO3 y H2SO4Los efectos de la lluvia cida son visibles en poblaciones de peces, en el suelo, en las plantas, etc.4.4. EutrofizacinEs la secuencia de cambios que ocurren en un medio acutico a causa de un aumento en el suministro de nutrientes (compuestos orgnicos, como aminocidos, protenas y compuestos inorgnicos). Suele producirse en masas de agua estancada. Puede producirse por causas naturales o antropognicas. Causas antropognicas de la eutrofizacin: Contaminacin agropecuaria: tienen desechos ricos en nutrientes (P, Mg, K, N, etc). Contaminacin forestal. Contaminacin atmosfrica: a travs de la deposicin de N y S. Contaminacin urbana: a travs de desechos domsticos, como los detergentes, ricos en P. Causas naturales Degradacin anaerobia de biomasa4.5. DesertizacinLa desertizacin es un fenmeno en el que una regin pasa a tener unas condiciones similares a las de un clima desrtico. La accin humana ha favorecido la expansin de este proceso natural, principalmente mediante la deforestacin y la sobreexplotacin agraria.

Tema 2: Caractersticas de las aguas residuales1. Introduccin1.1. Agua residualEs la combinacin de residuos lquidos o aguas portadoras de residuos procedentes de residencias, instituciones, establecimientos industriales, etc. y que se pueden agregar a las aguas subterrneas, superficiales y pluviales.Tipos de aguas residuales: Urbanas: son vertidos ms puntuales, es decir, ms focalizados. Industriales: son vertidos ms puntuales, es decir, ms focalizados. Agropecuarias: vertido mucho ms difuso, por lo que es ms complicado gestionarlo.1.2. Impacto contaminante de las aguas residualesDepende de las caractersticas de dichas aguas, de la cantidad vertida, de la composicin y de la capacidad de autodepuracin del entorno en el que han sido vertidas esas aguas residuales.La composicin es importante porque determina el tratamiento a realizar.Las leyes marcan los requisitos de calidad, que influyen en el tratamiento que se vaya a realizar de esa agua residual.En resumen, las aguas residuales deben ser tratadas y ese tratamiento depende de sus caractersticas fsicas, qumicas y biolgicas y del uso final que se le vaya a dar. Para ello la legislacin determina sus requisitos de calidad. Posteriormente, puede ser vertido o puede ser utilizado para su objetivo previsto.2. Parmetros fsicos2.1. Slidos Slidos totales: Materia que se obtienen como residuo tras someter el agua a un proceso de evaporacin entre 103 y 105 C Slidos en suspensin (>1m): Pueden ser sedimentables o no sedimentables Slidos filtrables (600C

Reactores de oxidacin cataltica: La corriente gaseosa se calienta y se introduce en un reactor oxidacin donde los compuestos contaminantes se oxidan y se limpia la corriente. T