introducción a la contaminación ambiental
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Fase introductoria a los temas de contaminacion ambiental.TRANSCRIPT
CONTAMINACION AMBIENTAL
Blgo. Julio IBAÑEZ OJEDA
Catedrático
E-mail: [email protected]
Cel. 976799595; RPM: #976799595
SEMANA 01
Introducción a la Contaminación
Ambiental
• Generalidades y objetivos del
curso
• La biosfera y sus componentes
• Conceptos básicos de ecología y
ambiente
• Conceptos de contaminación
• Fuentes de contaminación
• Tipos de contaminación
• Transformación y degradación de
los contaminantes en el ambiente
• El ciclo de los contaminantes.
• Bioacumulación y magnificación.
• Toxicología ambiental.
LA BIOSFERA Y SUS COMPONENTES
La porción del globo terrestre donde es
posible la vida y donde funcionan los
ecosistemas se denomina biosfera (del
griego bios = vida y sfaira = esfera) y es la
parte de la superficie terrestre donde,
gracias a la actividad de los ecosistemas, la
energía de las radiaciones solares produce
modificaciones fundamentales, químicas y
físicas, de la materia mineral la transforma
en materia orgánica viva, que se organiza
en un tapiz vegetal, fuente de vida para los
animales y los humanos.
El término fue acuñado por el geólogo Eduard
Suess en 1875, pero el concepto ecológico de
biosfera se inicia en la década de 1920 con
Vladimir I. Vernadsky, precediendo a la
introducción en 1935 del término ecosistema por
Arthur Tansley. La biosfera es un concepto de la
mayor importancia en astronomía, geología,
climatología, paleogeografía, biogeografía,
evolución y, en general, en todas las ciencias que
tratan sobre la vida en la Tierra. Incluye a todos los
ecosistemas, ya sean gigantes o demasiado
pequeños.
CONCEPTO
La biosfera es el sistema formado por
el conjunto de los seres vivos del
planeta Tierra y sus relaciones
2
3
COMPONENTES DE LA BIOSFERA
Se suelen distinguir 5 partes o componentes:
• La Biosfera:
Es el conjunto de todos los seres vivientes de la
Tierra.
• La Litosfera (del griego litos = roca):
Está conformada por la parte sólida de las rocas,
sobre la cual descansa una delgada película donde
se desarrolla la vida.
• La Hidrosfera (del griego hidros = agua y sfaira =
esfera):
Es la parte oceánica de la biosfera y es más
espaciosa, pero más diluida, porque, a partir de una
zona con luz (zona eufótica) de algunas decenas de
metros, la vida animal se puede mantener hasta las
mayores profundidades.
• La Pedosfera (del griego pedós = suelo)
Es la parte de los suelos, donde se desarrolla la
vida de organismos descomponedores.
• La Atmósfera
Es la envoltura gaseosa de la Tierra y la protege de
las radiaciones letales.
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La ECOLOGÍA es la ciencia que estudia a los seres vivos,
su ambiente, la distribución, abundancia y cómo esas
propiedades son afectadas por la interacción entre los
organismos y su ambiente: «la biología de los
ecosistemas» .
En el ambiente se incluyen las propiedades físicas que
pueden ser descritas como la suma de factores abióticos
locales, como el clima y la geología, y los demás
organismos que comparten ese hábitat (factores bióticos).
CONCEPTOS BÁSICOS DE ECOLOGÍA Y
AMBIENTE
Ernst Haeckel, creador del
término ecología y considerado
el fundador de su estudio.
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Ambiente
El ambiente es el conjunto de todas las
cosas vivas que nos rodean. De éste
obtenemos agua, comida, combustibles y
materias primas que sirven para fabricar las
cosas que utilizamos diariamente.
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Conjunto de condiciones fisicoquímicas y
biológicas que necesitan los organismos,
incluido el ser humano, para vivir.
Entre estas condiciones hay que tener en
cuenta la temperatura, la cantidad de
oxígeno de la atmósfera, la existencia o
ausencia de agua, la disponibilidad de
alimentos, la presencia de especies
competidoras, etc.
Según la Real Academia Española (RAE), el
término "medio" identifica el substrato, que
relaciona a las componentes del planeta, como el
suelo, agua y aire, las cuales bien conjugadas
con otras, definen el vocablo "ambiente", y no es
necesario utilizar la palabra "medio", que no
definen ni contribuyen en nada al referirse al
planeta y a su naturaleza.
Además, la frase "medio ambiente", viene de la
palabra anglosajona "environment", que está
relacionado directamente con la palabra
"ambiente", ello de acuerdo al medio o área al
cual se desarrolla, en este caso hablando del
entorno natural del planeta, de su ecosistema en
general, que al traducirlo, juntaron los vocablos
"medio" y "ambiente", que define expresamente
los asuntos naturales, pero eso es suficiente con
el uso único de la palabra "ambiente".
Organismos como las Naciones Unidas tienen
en sus siglas: PNUMA, CNUMAD, etc; donde
consideran la frase "medio ambiente", pero en
el Perú, se conoce a uno de los principales
organismos del Gobierno como Ministerio del
Ambiente, no cayendo en tal redundancia.
También es necesario decir que es erróneo
señalar que el "ambiente" esta formado solo
por elementos naturales. El "ambiente" es la
conjugación de componente biológicos,
químicos, físicos y socioculturales que
interactuan sobre cada ser definiendo su vida,
es decir que el vocablo "ambiente" es un todo
integral e integrado, cuyos elementos se
combinan interdependientemente formando un
unidad indisoluble, en la cual el ser humano
forma parte de ella, es también parte de la
naturaleza.
En conclusión, es correcto expresar la palabra
"ambiente" e incorrecto decir o escribir la frase
"medio ambiente« por ser redundante. 7
CONTAMINACIÓN: CONCEPTO, FUENTES Y TIPOS DE
CONTAMINACIÓN
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CONCEPTO
La introducción al ambiente de elementos
nocivos a la vida, la flora o la fauna, que
degraden o disminuyan la calidad de la
atmósfera, del agua, del suelo o de los bienes y
recursos naturales en general.
Es la introducción de sustancias en un medio que
provocan que este sea inseguro o no apto para su uso.
El medio puede ser un ecosistema, un medio físico o
un ser vivo. El contaminante puede ser una sustancia
química, energía (como sonido, calor, luz o
radiactividad).
Es siempre una alteración negativa del estado natural
del medio, y por lo general, se genera como
consecuencia de la actividad humana considerándose
una forma de impacto ambiental.
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CONTAMINANTE
Toda materia, elemento, compuesto, sustancias, derivados químicos o biológicos, energía, radiación, vibración, ruido o una combinación de ellos en cualquiera de sus estados físicos, que al incorporarse o actuar en la atmósfera, agua, suelo, flora, fauna o cualquier otro elemento del medio ambiente, altere o modifique su composición natural y degrade su calidad, poniendo en riesgo la salud de las personas y la preservación y conservación del medio ambiente y la vida silvestre.
Materiales, sustancias o energía que al
incorporarse y/o actuar sobre el ambiente
degradan su calidad original a niveles no
propios para la salud y el bienestar humano,
poniendo en peligro los ecosistemas
naturales.
Biológicos:
Aquellas formas de vida que pueden
causar efectos adversos en el medio
ambiente y la salud (microorganismos
como bacterias, virus y protozoos,
materia orgánica en descomposición).
CONTAMINANTES DE ACUERDO A SU NATURALEZA
Químicos:
Orgánicos (sustancias químicas que
tienen una estructura basada en
átomos de carbono como los
hidrocarburos y alcoholes) e
inorgánicos (no contienen, o
contienen pocos átomos de carbono
como son los halógenos, metales,
ácidos y compuestos alcalinos
corrosivos). Físicos:
Radiaciones, ruido y vibraciones,
calor, sólidos. 10
11
La contaminación puede afectar a distintos medios o ser de diferentes
características. La siguiente es una lista con los diferentes tipos de contaminación,
sus efectos y sus contaminantes más relevantes:
CLASIFICACIÓN SEGÚN EL TIPO DE CONTAMINACIÓN
Contaminación Atmosférica
Consiste en la liberación de sustancias químicas y partículas en la atmósfera
alterando su composición y suponiendo un riesgo para la salud de las personas y de
los demás seres vivos.
Los gases contaminantes del aire más comunes son el monóxido de carbono, el
dióxido de azufre, los clorofluorocarbonos y los óxidos de nitrógeno producidos por la
industria y por los gases producidos en la combustión de los vehículos.
Los fotoquímicos como el ozono y el esmog se aumentan en el aire por los óxidos del
nitrógeno e hidrocarburos y reaccionan a la luz solar.
El material particulado o el polvo contaminante en el aire se mide por su tamaño en
micrómetros, y es común en erupciones volcánicas.
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Contaminación Hídrica
Se da por la liberación de residuos y
contaminantes que drenan a las escorrentías y
luego son transportados hacia ríos, penetrando
en aguas subterráneas o descargando en lagos o
mares. Por derrames o descargas de aguas
residuales, eutrofización o descarga de basura. O
por liberación descontrolada del gas de
invernadero CO2 que produce la acidificación de
los océanos. Los desechos marinos son
desechos mayormente plásticos que contaminan
los océanos y costas. Los derrames de petróleo
en mar abierto por el hundimiento o fugas en
petroleros y algunas veces derrames desde el
mismo pozo petrolero.
Contaminación del suelo
Ocurre cuando productos químicos son liberados
por un derrame o filtraciones sobre y bajo la tierra.
Entre los contaminantes del suelo más
significativos se encuentran los hidrocarburos
como el petróleo y sus derivados, los metales
pesados, el Metil tert-butil éter (MTBE), los
herbicidas y plaguicidas generalmente rociados a
los cultivos industriales y monocultivos y
organoclorados producidos por la industria.
También los vertederos y cinturones ecológicos
que entierran grandes cantidades de basura de
las ciudades. Esta contaminación puede afectar a
la salud de forma directa y al entrar en contacto
con fuentes de agua potable.
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Contaminación por Basura
Las grandes acumulaciones de residuos y de basura
son un problema cada día mayor, se origina por las
grandes aglomeraciones de población en las ciudades
industrializadas o que están en proceso de
urbanización. La basura es acumulada mayormente en
vertederos, pero muchas veces es arrastrada por el
viento o ríos y se dispersa por la superficie de la tierra
y algunas veces llega hasta el océano.
Basura espacial
Esta basura que orbita alrededor de la Tierra se
compone de restos de cohetes y satélites viejos, restos
de explosiones y pequeñas partículas artificiales. Esta
basura puede generar serios daños en los satélites en
funcionamiento, ya que los impactos a velocidades
orbitales pueden transformar a los satélites
funcionales en más basura espacial produciendo un
proceso llamado Síndrome de Kessler.
Contaminación Radiactiva
Resultado de las actividades en
física atómica desde el siglo XX,
puede ser resultado de graves
desperfectos en plantas
nucleares o por investigaciones
en bombas nucleares, también
por la manufactura y uso
materiales radioactivos.
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Contaminación Genética
Es la transferencia incontrolada o no deseada de
material genético (por medio de la fecundación) hacia
una población salvaje. Tanto desde organismos
genéticamente modificados a otros no modificados, o
desde especies invasivas o no nativas hacia
poblaciones nativas.
La contaminación genética afecta el acervo génico
(patrimonio genético) de una población o especie, y
puede afectar la biodiversidad genética de una
población o especie.
Por ejemplo si a los organismos genéricamente
modificados (OGM) se les permite reproducirse con
organismos no modificados (no-OGM) se producirá la
contaminación genética, y como resultado:
1) Los OGM pueden llevar a los no-OGM a la
extinción.
2) Sus genes se pueden mezclar y no podrán mostrar
sus características.
3) Existen posibilidades de que los no-OGM
desarrollen habilidades para tolerar los pesticidas
y herbicidas lo que generaría una pesadilla para
los granjeros.
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Contaminación Térmica
Es un cambio en la temperatura de un
cuerpo de agua causado por la influencia
humana, como el uso de agua como
refrigerante para plantas de energía, el
aumento artificial de la temperatura
puede tener efectos negativos para
algunos seres vivos en un hábitat
específico ya que cambia las condiciones
naturales del medio en que viven.
Contaminación Acústica
Que comprende el ruido de avenidas
producidos por automotores, ruido de
aviones, ruido industrial o ruidos de alta
intensidad. Pueden reducir la capacidad
auditiva del hombre y producir estrés.
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Contaminación Electromagnética
Es producida por las radiaciones del espectro electromagnético
generadas por equipos electrónicos u otros elementos producto de la
actividad humana, como torres de alta tensión y transformadores, las
antenas de telefonía móvil, los electrodomésticos, etc. Esta
contaminación puede producir peligros de tres tipos:
1.Peligros eléctricos capaces de inducir una corriente eléctrica o
shock eléctrico que pueden dañar personas o animales,
sobrecargar o dañar aparatos eléctricos, un ejemplo de esto son
las tormentas solares que inducen corrientes eléctricas en el
campo magnético de la tierra, en 1994 una tormenta solar afecto a
varios satélites de comunicación generando problemas en
periódicos y redes de radio y televisión de Canadá.
2.Peligros de incendio en el caso de una fuente de muy alta radiación
electromagnética puede producir una corriente eléctrica de tal
intensidad que genera una chispa que puede causar incendios en
ambientes con combustible como por ejemplo gas natural.
3.Peligros biológicos El efecto de los campos electromagnéticos
pueden causar calentamiento dieléctrico, este efecto es lo que
hace funcionar al horno microondas. Por esto una antena que
transmite a una alta potencia puede generar quemaduras en las
personas muy cercanas a esta. Existen controversias de si la
contaminación electromagnética no ionizante produce o no efectos
negativos sobre la salud (como el cáncer). Hasta la fecha no se ha
podido probar riesgos para la salud.
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Contaminación Visual
Que puede referirse a la presencia de torres
para el transporte de energía eléctrica, Vallas
publicitarias en carreteras y avenidas,
accidentes geográficos como las "cicatrices"
producidas por la minería a cielo abierto,
también por los vertederos a cielo abierto.
Contaminación Lumínica
Incluye la sobre iluminación e
interferencia astronómica (que disminuye
y distorsiona el brillo de las estrellas o
cualquier objeto estelar afectando el
trabajo de observatorios y astrónomos),
esta contaminación se da durante la
noche en cercanías de las ciudades, por
esto los observatorios astronómicos
importantes se asientan en regiones
alejadas de las urbes.
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Contaminación Puntual
Cuando la fuente se localiza en un punto. Por ejemplo, las
chimeneas de una fábrica o el desagüe en el río de una
red de alcantarillado.
Aquellas en que los contaminantes llegan al medio
receptor desde un punto de descarga fijo y definido, o
ubicación geográfica particular, que se puede determinar
de forma precisa, como pueden ser los sistemas de
tratamiento de residuales, las industrias, hospitales,
edificios públicos y canales.
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CLASIFICACIÓN EN FUNCIÓN DE LA EXTENSIÓN DE LA FUENTE
Contaminación Lineal
La que se produce a lo largo de una línea. Por ejemplo, la
contaminación acústica, química, y residuos arrojados a
lo largo de una autopista o los desechos de combustión
de un avión en vuelo.
Contaminación Difusa
Aquellas en que los contaminantes llegan
a los medios receptores desde zonas
amplias y extendidas, geográficamente
disgregadas y difícilmente identificables,
como pueden ser los escurrimientos
agrícolas, mineros y urbanos y la de
posición atmosférica.
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La que se produce cuando el contaminante llega al
ambiente de forma distribuida. La contaminación de
suelos y acuíferos por los fertilizantes y pesticidas
empleados en la agricultura es de este tipo. También
es difusa la contaminación de los suelos cuando la
lluvia arrastra hasta allí contaminantes atmosféricos,
como pasa con la lluvia ácida. Esto afecta a ciertas
especies animales y vegetales, modifica la
composición de los suelos y desgasta los
monumentos y el exterior de los edificios.
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Contaminación de las Aguas
Presencia de contaminantes en las aguas
superficiales o subterráneas en cantidad y
tiempo suficiente para provocar efectos
adversos a la salud humana y a la calidad
ambiental de los ecosistemas asociados.
CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS
SUPERFICIALES
• Descargas de residuales crudos o
parcialmente tratados;
• Escurrimientos agrícolas, mineros y
urbanos;
• Vertederos de residuos sólidos.
CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS
SUBTERRÁNEAS
• Aplicación inadecuada de agroquímicos a
la superficie terrestre;
• Infiltración en el terreno de sustancias
peligrosas;
• Inadecuada ubicación y funcionamiento
de dispositivos de saneamiento;
• Incorrectas prácticas de riego.
Contaminación de las Aguas: Efectos
• Afectaciones a los ecosistemas acuáticos;
• Azolvamiento (obstrucción) y eutrofización de
los cuerpos receptores;
• Afectaciones a la calidad de vida del hombre y
la fauna local;
• Incremento de la morbilidad por enfermedades
transmisibles de origen hídrico.
• Incremento de la morbilidad por
enfermedades no transmisibles debido a la
contaminación química del agua;
• Salinización y degradación de los suelos;
• Afectaciones a actividades económicas como
turismo, pesca, navegación, generación de
energía eléctrica, agricultura y otras.
Principales contaminantes de las
Aguas
• Materia orgánica
• Nutrientes
• Sólidos suspendidos y disueltos
• Metales pesados
• Hidrocarburos
• Sustancias químicas
• Calor
• Organismos patógenos
CONTAMINACIÓN DEL AIRE
Presencia de contaminantes en la atmósfera, en
cantidades y períodos de tiempo tales, que resultan
nocivos para la salud de las personas, los animales y
las plantas, además de causar perjuicios económicos
y deterioro del entorno.
Otra definición aceptada, considera la
emisión de sustancias peligrosas al aire,
en una tasa que excede la capacidad de los
procesos naturales para diluirlas,
transformarlas, precipitarlas y depositarlas
por medio del movimiento del aire.
Contaminación del aire.
Fuentes
• Transporte
• Producción de energía
• Industria
• Agricultura
• Quema de biomasa y
combustibles fósiles
• Otras
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CLASIFICACIÓN DE LOS CONTAMINANTES DEL
AIRE SEGÚN SU ESTADO FÍSICO
En fase líquida (aerosoles en forma de gotas
finas o microgotas, o asociados con partículas
en fase sólida).
En fase gaseosa (disueltos en
el aire: gases y vapores).
Proceden fundamentalmente de
procesos industriales y de
combustión y fuentes de
incineración de desechos.
En fase sólida (polvo, hollín). Partículas
resultantes de procesos secos, que no
han sufrido modificaciones químicas o
físicas con relación al material de origen,
excepto en su tamaño. Provienen de
diversos tipos de fuentes, entre ellas la
combustión y el polvo que proviene del
suelo.
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Los contaminantes del aire pueden encontrarse en
los diferentes estados físicos en forma separada o
combinados entre ellos.
Ejemplo: los aerosoles formados por una combinación
de partículas en fase líquida y sólida, o los gases y
vapores asociados a gotas de agua.
CLASIFICACIÓN DE LOS CONTAMINANTES DEL AIRE
SEGÚN LA FORMA EN QUE SE GENERAN
a. Contaminantes Primarios:
Los que se inyectan como tales en la atmósfera
(fundamentalmente partículas sólidas y líquidas en
suspensión, gases y vapores).
Clases de Contaminantes Primarios
• Óxidos de azufre. Subproducto de la
combustión de energéticos que contienen
azufre;
• Óxidos de nitrógeno. Subproducto de la quema
de biomasa y combustibles fósiles.
• Monóxido de carbono. Se genera en la quema
de biomasa y combustibles fósiles;
• Humo y partículas en suspensión. Provienen de
los suelos, hollín, quema de materiales y
residuos y de las construcciones. 25
• Plomo. Proviene de las emisiones de aditivos de
la gasolina, fundiciones y fábricas de baterías;
• Hidrocarburos. Provienen de la refinación y
transporte del petróleo, quema de
combustibles fósiles, fundiciones y de las
sustancias químicas usadas en las viviendas.
• Compuestos orgánicos volátiles. Tienen su
origen en productos de uso doméstico,
refinerías y estaciones de expendio de gasolina,
entre otros. Su presencia constituye un
problema de contaminación del aire en
interiores.
Clases de Contaminantes Secundarios
• Ozono.
Se forma a partir de la reacción fotoquímica del
oxígeno con algunos contaminantes primarios;
• Sulfatos.
Se forman por la oxidación del dióxido de
azufre.
• Ácido sulfúrico.
Se forma como producto de la disolución del
dióxido de azufre (SO2) en las gotas de agua
nubes y la lluvia. 26
b. Contaminantes Secundarios:
Los que se originan como consecuencia
de reacciones entre contaminantes
primarios o de éstos con los
constituyentes normales del aire, que
tienen lugar en la atmósfera bajo
determinadas condiciones.
Principales factores que determinan el
comportamiento de los contaminantes del aire
Tipo de contaminante;
• Características de las emisiones;
• Altura a la que se libera el contaminante;
• Condiciones de la localidad.
Procesos a los que están sujetos
los contaminantes
• Transporte
• Dilución
• Transformación
• Eliminación
Otros contaminantes atmosféricos de
naturaleza física
• Ruido (sonido indeseable para los
sujetos que lo perciben).
• Radiaciones (ionizantes: rayos X,
radiaciones alfa, beta y gamma;
no ionizantes: radiaciones ultra-
violetas y rayos láser).
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Efectos de la contaminación del aire
Problemas ambientales globales y regionales
(incremento del efecto invernadero y el cambio
climático asociado; agotamiento de la capa de
ozono; lluvia ácida).
Efecto Invernadero
Aumento de la temperatura de la tierra,
producido por la liberación de determinados
gases a la atmósfera (dióxido de carbono,
metano, óxido nitroso, vapor de agua,
ozono, hidrofluorocarbonos (HFC), entre
otros).
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TRANSFORMACIÓN Y DEGRADACIÓN DE LOS CONTAMINANTES EN EL AMBIENTE
DEGRADACIÓN DE LOS CONTAMINANTES
1. Contaminantes no degradables:
Son aquellos contaminantes que no se descomponen por procesos naturales. Por ejemplo, el
plomo y el mercurio.
La mejor forma de tratar los contaminantes no degradables es por una parte evitar que se
arrojen al ambiente y por otra reciclarlos o volverlos a utilizar. Una vez que se encuentran
contaminando el agua, el aire o el suelo, tratarlos o eliminarlos es muy costoso y, a veces,
imposible.
2. Contaminantes de degradación lenta o persistente:
Son aquellas sustancias que se introducen en el ambiente y que necesitan décadas o incluso a
veces más tiempo para degradarse. Ejemplos de contaminantes de degradación lenta o
persistente son el DDT y la mayor parte de los plásticos.
3. Contaminantes degradables o no persistentes:
Los contaminantes degradables o no persistentes se descomponen completamente o se
reducen a niveles aceptables mediante procesos naturales físicos, químicos y biológicos.
4. Contaminantes biodegradables:
Los contaminantes químicos complejos que se descomponen (metabolizan) en compuestos
químicos más sencillos por la acción de organismos vivos (generalmente bacterias
especializadas) se denominan contaminantes biodegradables. Ejemplo de este tipo de
contaminación son las aguas residuales humanas en un río, las que se degradan muy
rápidamente por las bacterias, a no ser que los contaminantes se incorporen con mayor
rapidez de lo que lleva el proceso de descomposición.
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Cuando los niveles de calidad son
sobrepasados, se produce la degradación
ambiental
La contaminación es la causa más común de
la degradación ambiental, pero NO es la única.
DEGRADACIÒN AMBIENTAL
Conjunto de procesos que lo que hacen es
deteriorar determinado recurso o impedir su
uso por parte del hombre.
Entre recursos podemos encontrar, por
ejemplo, el agua, los suelos, etc. Estos
procesos también suelen ser caracterizados
como socio-económicos.
Puede ser definida como el conjunto de procesos que deterioran o impiden la utilización de un determinado recurso (el agua, el suelo fértil, el paisaje) por parte de la Humanidad.
De esta forma los procesos de degradación ambiental son entendidos como procesos socio-económicos en tanto que imposibilitan la adecuada utilización de un recurso determinado.
DEGRADACIÓN AMBIENTAL
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Causas de la Degradación Ambiental
Las causas de la degradación ambiental son
bastante obvias.
El hombre es el principal degradante, lo cual
resulta irónico ya que nosotros mismos nos
estamos privando del uso de varios
recursos.
Entre las varias causas se puede encontrar
se tienen:
• Procesos de fábricas,
• Quemas de papel,
• Automóvil, etc.
Todo lo que produzca contaminación, ya sea
contaminación atmosférica o de cualquier
tipo también está participando en la
degradación ambiental.
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La atmósfera ejerce un papel
activo en la contaminación a
través de las condiciones
meteorológicas, la atmósfera es la
responsable del transporte y de
los procesos de transformación.
Así:
• Presión atmosférica
• Temperatura
• Grado de humedad
• Radiación solar incidente y
reflejada por la tierra
• Viento (velocidad y dirección).
TRANSPORTE Y TRANSFORMACIÓN DE LOS CONTAMINANTES
ATMOSFERICOS
Los movimientos del aire en la atmósfera están
determinados por la variación de temperatura en
altura, que es la responsable del movimiento de las
capas de aire. El gradiente normal es la disminución de
6ºC por Km ascendido, lo que agrava los procesos de
contaminación son las isotermas de temperatura y la
inversión de la temperatura, donde en lugar de
disminuir la tª ésta aumenta por lo tanto no hay
difusión en altura. La inversión puede ser:
• En superficie, son las capas de aire más cercanas al
suelo, se forman como consecuencia de la diferencia
de temperatura entre el día y la noche.
• Las de subsidencia (1000-2000 m hasta 400 m), es
un fenómeno que se extiende durante mucho tiempo
y ocupa grandes superficies de terreno. Agravan los
problemas de contaminación ya que al estar en
altura y haber mucha radiación ultravioleta se
formarán muchos contaminantes secundarios.
• El viento va a ser el responsable de los movimientos
horizontales de los contaminantes, hay que tener en
cuenta la velocidad del viento y su dirección.
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LOS FENÓMENOS HIDROMETEOROLÓGICOS
Estos comprende son: nieblas y precipitaciones (lluvia, nieve o
granizo:
• Las nieblas se producen cuando el grado de humedad en la
atmósfera es muy elevado. Las principales reacciones se dan
en invierno ya que en verano al aumentar la temperatura se
pueden disipar. Este grado de humedad de las nieblas
propicia determinados procesos de contaminación primarios
para dar lugar a contaminantes secundarios. La presencia de
las nieblas hace que varíen las características de la
atmósfera, como es la visibilidad y el grado de penetración de
la radiación solar (esta radiación mata microorganismos), lo
que provoca que en épocas de niebla aumente la
contaminación y las enfermedades.
• La lluvia, nieve o granizo, lo que hacen es disminuir la
concentración de los contaminantes ya que provocan un
efecto de disolución y arrastre de los contaminantes, es decir,
lavan la atmósfera, pero como consecuencia de esto hay un
mayor aumento de la contaminación del suelo.
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Reacciones Químicas de los Contaminantes
Dependiendo de las condiciones meteorológicas va a provocar la aparición de los
contaminantes secundarios, que son consecuencia de la transformación de los
contaminantes primarios. Las reacciones que dan lugar a los contaminantes
secundarios:
• Reacciones en fase gaseosa, que son las térmicas y las fotoquímicas.
• Reacciones en fase líquida, son reacciones iónicas.
1. Las reacciones fotoquímicas, el que tenga lugar la reacción depende del
contaminante y de la radiación, en cuanto a esta radiación hay que tener en
cuenta su intensidad y su longitud de onda. Ejemplo de las reacciones
fotoquímicas en las cuales se ve implicado los óxidos de nitrógeno que son los
desencadenantes del smog fotoquímico, Consta de tres fases:
a. Iniciación: Fotólisis de NO2
NO2 ------->NO + O
O + O2 + M -------> O3 + M
NO + O3 ------> NO2 + O2
En este proceso no hay acumulación de O3 en la atmósfera.
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b. Ramificación: se caracteriza por la
formación de radicales libres, en la
atmosfera, además de óxidos de nitrógeno
tenemos hidrocarburos:
Oxid
HCn --------> Prod. estables + Radicales
peroxo
Estos radicales peroxo tienen un alto poder
oxidante y son capaces de reaccionar con
el NO:
NO + RO2 ------> NO2 + RO
hv
NO2 ------->NO + O
O + O2 + M -------> O3 + M
El ozono se consume, esto es
característico del smog fotoquímico.
c. Terminación, los productos intermedios van a dar
lugar a productos estables, son los denominados PAN
(nitratos de proxialquilos y nitratos de peroxiacilos).
Como se ha visto en el smog fotoquímico se consume
ozono, si por el arrastre del viento se va a zonas donde
la contaminación es menor hay menos posibilidades
de consumo de este ozono, aumentando por tanto la
contaminación en estas zonas.
Si consideramos los óxidos de azufre que son los
desencadenantes del smog reductor, es necesario que
haya una alta humedad y la presencia de partículas.
Hay tres etapas:
• Difusión del SO2 hacia la gota de agua
• Difusión del SO2 hacia el interior de la gota, se
produce la disolución de SO2 en agua (es muy
soluble)
• Reacción catalítica en la cual el SO2 es oxidado por
el O2 de la atmósfera en presencia de partículas
(actúan como catalizador) y de la alta humedad.
La que rige la velocidad de reacción es esta tercera
etapa, y su velocidad será mayor o menor
dependiendo del catalizador, es decir de la partícula
que haya en la atmósfera.
37
EL CICLO DE LOS CONTAMINANTES ATMOSFERICOS.
Se aplica sean contaminantes por medio natural o artificial. En un ciclo se ve la emisión
de los contaminantes primarios, secundarios y los mecanismos de eliminación,
llamados mecanismos sumideros. En los contaminantes primarios y secundarios hay
que ver el tiempo de permanencia en la atmósfera.
Ciclo de los compuestos de azufre, el SO2 en un tiempo menor de 3 días se oxidará,
el SH2 mediante oxidación dará lugar al SO2, con lo cual se incrementa la
concentración de SO2 . Los tiempo de permanencia son bajos.
Ciclo de los oxidos de nitrógeno, el NO2 puede ser producido por medio natural o
artificial, estos óxidos se oxidan para dar los PAN, también debemos considerar la
entrada de NH3.
Ciclo de los óxidos de carbono, el origen viene del CH4, tanto por fuentes
antropogénicas como naturales, para dar lugar al CO (que dará finalmente CO2) y el
propio CO2 . El principal sumidero del CO2 van a ser las plantas.
Los Aerosoles,
Es la suspensión de microgotas o partículas en suspensión de determinadas
sustancias, por lo que su concentración va a depender de su origen, que conlleva unas
propiedades físicas y una composición química. Para eliminar el aerosol, al ir variando
la composición química y el tamaño, lo que tenemos que hacer es disminuir la masa
del aerosol, son procesos físicos, como sedimentación por gravedad, eliminación de
parte del aerosol por choques con superficie y arrastre por la lluvia.
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BIOACUMULACIÓN
La bioacumulación o “magnificación” biológica (entre
comillas porque este anglicismo no ha sido aceptado
por la Real Academia) sucede cuando un compuesto
se concentra según sube por las cadenas
alimenticias desde los productores hasta los
carnívoros. El águila calva es una de varias aves que
estuvieron en peligro de extinción debido a la
bioacumulación de DDT. Este insecticida llegaba a los
cuerpos de agua a través de la escorrentía de las
ciudades y los campos agrícolas. Los crustáceos
pequeñitos adquirían un poco de DDT y lo
almacenaban en su tejido graso. Los pececitos que se
los comían acumulaban el DDT de todas sus presas y
lo mismo sucedía con los peces más grandes, hasta
llegar a las aves que se comían a los peces. Al final
de la cadena, las águilas habían acumulado
suficiente DDT para interferir con el depósito de calcio
en el cascarón del huevo y la hembra los rompía
durante la incubación, matando así a sus hijos.
BIOACUMULACIÓN Y MAGNIFICACIÓN
En Toxicología, la
bioconcentración o
bioacumulación es el
proceso de acumulación
de sustancias químicas
en organismos vivos de
forma que estos alcanzan
concentraciones más
elevadas que las
concentraciones en el
medio ambiente o en los
alimentos.
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SUSTANCIAS POTENCIALMENTE BIOACUMULABLES
• Aldrina
• Captafol
• Clordano
• Los compuestos de mercurio
• Dicofol
• DDT
• Dieldrina
• Dinoseb
• Endrin
• Fenacetina
• HCH
• Heptacloro
• Lindano
• Paratión
• PBB
• PBDE
• Piretroide
• Compuestos Organofosforados
• Óxido de Tributilestaño
• Toxafeno
• Compuestos de Bifenilos policlorados (policloruro
de bifenilo o PCBs)
• Trióxido de antimonio
• Los metales pesados.
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BIOACUMULADORES:
Los bioacumuladores son organismos vivos dotados
de la capacidad de absorber del ambiente
determinadas sustancias y almacenarlas en el
interior de sus propios tejidos sin eliminarlas
mediante procesos metabólicos.
La utilidad principal de este tipo de organismos es la
de bioindicadores: monitoreando los cultivos de
bioacumuladores es posible evaluar grado de
contaminación de los ecosistemas, analizando
factores como la presencia de metales pesados
(plomo, vanadio, cadmio, cromo, zinc, níquel,
manganeso), hidrocarburos, otras sustancias tóxicas
y elementos radioactivos como el cesio 137.
Diversos tipos de plantas pueden ser utilizados
como bioindicadores. Los más comúnmente
utilizados son los líquenes y los musgos, pero
existen también diversos tipos de coleópteros
terrestres y microorganismos acuáticos que se
utilizan para este fin
BIOMAGNIFICACIÓN:
Cuando se produce una
bioacumulación de sustancias
tóxicas en el medio, se habla
de biomagnificación.
Estudiando las poblaciones
del ecosistema afectado, se
observa que a medida que se
asciende en las diferentes
cadenas tróficas, la
concentración del tóxico es
mayor.
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Estudia los daños causados al organismo por la exposición a los tóxicos que se
encuentran en el medio ambiente.
El objetivo principal de la toxicología ambiental es evaluar los impactos que
producen en la salud pública la exposición de la población a los tóxicos
ambientales presentes en un sitio contaminado. Es conveniente recalcar que se
estudian los efectos sobre los humanos, aunque pudieran existir, en el sitio de
estudio, otros blancos de los tóxicos tales como microorganismos, plantas,
animales, etc.
Los tóxicos son los xenobióticos que producen efectos adversos en los
organismos vivos.
Un xenobiótico es cualquier substancia que no ha sido producida por la biota,
tales como los productos industriales, drogas terapéuticas, aditivos de alimentos,
compuestos inorgánicos, etc.
La Toxinología, que estudia el efecto de las toxinas, que son las substancias
peligrosas producidas por la biota, principalmente insectos y reptiles.
TOXICOLOGÍA AMBIENTAL
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