Contaminación atmosférica y reciclaje

Ecosistema. Sustancias contaminantes. Efecto invernadero. Ozono. Cambio climático. Lluvia ácida. Agua. Suelo. Marea negra. Reciclaje

  • Enviado por: Ana Palacios
  • Idioma: castellano
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CONTAMINACIÓN

Contaminación atmosférica y reciclaje

RECICLAJE

La contaminación de la atmósfera

Ordinariamente la atmósfera puede albergar sustancias contaminantes, aunque en cantidades suficientemente inocuas como para que sean eliminadas, que se presentan en forma gaseosa, líquida o sólida. Sin embargo, a partir de determinado nivel de concentración se pueden producir efectos nocivos sobre los seres vivos.

Aunque existen fuentes contaminantes naturales, como por ejemplo las actividades volcánicas o los incendios forestales, que emiten gases y partículas que quedan en suspensión, éstas suelen ser por lo general depuradas por la propia atmósfera. Pero es la contaminación generada por el hombre la que excede la capacidad de la atmósfera para procesarla, dando lugar a una concentración amenazante para la vida.

Los contaminantes que el hombre libera hacia la atmósfera en mayor medida, provienen de la combustión de carburantes fósiles, y podríamos clasificarlos en tres grupos principales: 1) Actividades industriales, como las dedicadas a la obtención de energía: liberan óxidos de nitrógeno, azufre, y en menor medida plomo metálico; 2) Actividades domésticas, como la combustión por sistemas de calefacción: liberan mayormente óxidos de azufre, y de nitrógeno en menor medida; 3) Transportes, como los de combustión interna: liberan óxidos de nitrógeno, plomo y óxidos de azufre en menor cantidad.

Así por ejemplo el plomo producido por los motores de combustión interna en determinadas concentraciones resulta tóxico para el sistema nervioso, pero además también emiten dióxido y monóxido de carbono, los cuales, junto con el plomo, pueden causar disfunciones de los glóbulos rojos y eliminar su capacidad para transportar oxígeno a los tejidos.

Existen condiciones climáticas en las cuales la atmósfera no puede depurar los gases contaminantes emitidos, los cuales, ayudados por las radiaciones solares, producen reacciones que generan compuestos tóxicos dañinos para los seres vivos. Además, se produce una acumulación sobre las propias zonas en donde se emiten, o sus alrededores, dando lugar al fenómeno conocido como smog fotoquímico, resultado de la combinación de hidrocarburos y óxidos de nitrógeno, que al verse reforzado por la radiación ultravioleta envuelve a las ciudades en una neblina característica.

Por efecto de la reacción de estos gases se puede producir ozono, que en principio podría parecer que sería beneficioso para la atmósfera, pero teniendo en cuenta la altura a la que se genera, ésta sería totalmente contraproducente debido a su capacidad oxidante, suponiendo incluso una amenaza para la vida.

El efecto invernadero

El efecto invernadero es un proceso natural. Los gases invernadero en la atmósfera tales como dióxido de carbono o metano, atrapan moderadamente el calor del sol y tienen la capacidad de dejar pasar a su través la radiación infrarroja que incide en la Tierra, impidiendo a su vez que la radiación de igual naturaleza que es reflejada o emitida por la propia Tierra se pierda en el espacio; sin gases invernadero la Tierra sería mucho más fría. Sin embargo, la actividad humana aumenta las concentraciones de gases en la atmósfera, los niveles de gases invernadero han ido aumentando durante décadas y estos crecimientos exageran los niveles naturales de estos gases, causando un aumento de la temperatura global de la Tierra.

Los gases invernadero que son producidos por las actividades humanas son los dióxidos de carbono (como los emanados de los combustibles fósiles), el metano (producidos por la descomposición) y óxidos de nitrógeno.

La distribución irregular de temperaturas a causa del efecto invernadero, traería consigo una alteración del movimiento de las masas de aire del planeta, actualmente más o menos regular, produciendo cambios globales del clima. Las expectativas podrían llegar a considerarse catastrofistas, ya que una elevación de las temperaturas y su influencia en el clima global traería probablemente una elevación de los océanos, debido a la fusión de las masas polares.

El ozono: Teoría, destrucción, consecuencias

La capa de ozono consiste en una barrera formada por este gas, que se encuentra en la estratosfera (entre los 8 y 50 kilómetros). La presencia del ozono en una columna atmosférica es realmente pequeña, a pesar de esta pequeña cantidad, es suficiente para interceptar la radiación solar transformándola posteriormente en calor, dando origen a la llamada capa cálida, escudo natural que protege a los seres vivos de un exceso de radiación de onda corta o ultravioleta.

Creación del ozono:

Desgraciadamente, este proceso natural se quiebra por culpa de los CFC(compuestos químicos formados por cloro, flúor y carbono) y otros productos utilizados en aerosoles, frigoríficos, aparatos de aire acondicionado, que tienen la particularidad de atacar la capa de ozono.

El ozono existente en las altas capas de la atmósfera impide que penetren los rayos ultravioleta del Sol, además de otros rayos cósmicos, formando un escudo y evitando que las altas temperaturas y otros efectos indirectos hagan imposible la vida. La disminución del ozono atmosférico implica un aumento de las radiaciones ultravioleta. Los efectos más inmediatos de este incremento sobre las personas son el desarrollo de diversos tipos de cáncer de piel y el aumento de afecciones oculares.

Otros riesgos probables derivados de una mayor irradiación, son la merma de las defensas inmunológicas ante las infecciones en personas y animales, y el posible daño sobre eslabones básicos de la cadena alimentaria.

A medio y largo plazo, el aumento de la radiación ultravioleta puede afectar también al sistema climático terrestre, produciéndose el calentamiento de las zonas donde este gas abunda. Ello da lugar a corrientes de aire que configuran unas pautas de circulación de vientos, como es el caso de los torbellinos.

El problema más grave es que, aún parando en seco la producción de estos compuestos, la cantidad ya emitida de ellos y la estabilidad que mantienen son tales, que seguirán afectando al ozono durante décadas. Una de las soluciones aparentemente viables es la inyección en la estratosfera de dos gases, propano y etano, que se combinarían con los CFC para producir una solución de ácido clorhídrico, que por su debilidad es neutra en términos medioambientales.

La lluvia ácida

La lluvia ácida es un fenómeno que se produce por la combinación de los óxidos de nitrógeno y azufre provenientes de las actividades humanas, con el vapor de agua presente en la atmósfera, los cuales se precipitan posteriormente a tierra acidificando los suelos. Estos gases son producidos, principalmente, por la combustión de carburantes fósiles en las actividades industriales, tales como centrales térmicas dedicadas a la obtención de energía eléctrica.

Cuando la lluvia ácida se precipita a tierra es transportada hacia los lagos por las

aguas superficiales, acidificando los suelos y fijando elementos como el calcio y magnesio, que los vegetales necesitan para desarrollarse. Muchas plantas y peces han desaparecido por efecto de la acidez a la que se ha sometido el entorno en que vivían, los cuales se encontraban adaptados a ciertos límites que se vieron superados.

Además de a los seres vivos, la lluvia ácida afecta también a las construcciones y materiales. Es común observar monumentos, edificios o construcciones de piedra, alterados por los ácidos que contienen estos contaminantes, los cuales reaccionan con sus componentes graníticos o calcáreos, demoliéndolos o debilitándolos, convirtiendo este fenómeno en una verdadera amenaza para las edificaciones.

La contaminación de los suelos

El suelo, desde un punto vista ecológico, es un sistema dinámico donde la materia orgánica es descompuesta por los microorganismos en sustancias diversas, las cuales son absorbidas posteriormente por los vegetales a través de sus raíces. Expuesto este principio, el incorporar residuos al suelo podría parecer incluso una forma natural y beneficiosa para las plantas, contribuyéndose al desarrollo de las cadenas tróficas; no obstante, existen ciertos requisitos para que la actividad no termine siendo contraproducente.

Salvo las materias expulsadas a la atmósfera, la mayor parte de los residuos producidos por las actividades humanas, como son los procedentes de los desechos urbanos, son vertidos a los ríos o abandonados en los suelos. Otros muchos de origen industrial, o generados en zonas rurales, son directamente enterrados. Las aguas de lluvia pueden arrastrar todas estas materias hacia capas profundas e incorporarlas a las corrientes subterráneas, las cuales terminarán en parte aflorando de nuevo a la superficie. El exceso de residuos, o no biodegradables, satura el proceso de depuración de las redes tróficas.

Para que todos estos residuos puedan ser procesados por las redes tróficas deben ser limitados y estar compuestos únicamente por sustancias biodegradables, ausentes totalmente de toxicidad. Además, los microorganismos descomponedores de las materias orgánicas deben poder procesarlas a buen ritmo; una cantidad excesiva de materia saturaría el ciclo, produciéndose una paulatina desaparición de las especies vegetales y animales. Por su parte, los productos tóxicos absorbidos por los vegetales y que sirven a los animales como alimento, pasan a éstos y posteriormente al hombre.

Agentes contaminantes de los suelos

El equilibrio de un ecosistema puede quedar influenciado por un exceso de residuos de materia orgánica, sin embargo, la mayor amenaza de un biotopo reside en determinadas sustancias tóxicas o contaminantes, procedentes de actividades agrícolas, ganaderas, industriales o domésticas, tales como insecticidas, herbicidas, etc., que son rociadas sobre las plantas o incorporadas al suelo mediante aguas de riego.

Nuevas técnicas genéticas intentan conseguir especies resistentes a la acción parasitaria, a la vez que se desarrollan bio-insecticidas que permiten una acción selectiva, evitando afectar a la planta cultivada o al suelo, cuya técnica consiste en la introducción de organismos vivos específicos, que atacan y eliminan los parásitos de las plantas a tratar.

Los insecticidas no son los únicos agentes contaminantes, también los herbicidas suponen una amenaza para los vegetales y el suelo. Se trata de sustancias químicas utilizadas para eliminar las hierbas nocivas que crecen en las zonas de sembrados, las cuales pueden ser tóxicas en ciertas condiciones.

Pero no sólo la actividad agrícola es fuente de contaminación del suelo, también la industrial, ganadera y la proveniente de residuos urbanos. Si los compuestos que se originan en estas áreas son solubles se incorporan a las plantas y a los animales que las ingieren; ejemplo de los metales como el mercurio, plomo, cadmio, níquel, etc. Por otro lado, si los compuestos no son solubles permanecen en el suelo retenidos sin poder ser procesados eficazmente por las redes tróficas, salvo en ciertas condiciones de acidez del terreno.

Cuando un suelo ha sido contaminado la tarea de recuperación es altamente costosa y compleja. Las técnicas utilizadas son de tipo biológico, químico o eléctrico. El procedimiento biológico se basa en introducir bacterias que tienen la capacidad de degradar el sustrato; el químico es introduciendo componentes que equilibran el exceso de otros productos, o reaccionan con ellos generando un tercer elemento inocuo; el eléctrico consiste en crear un campo eléctrico entre dos electrodos para que los contaminantes se concentren en uno de ellos.

La contaminación de las aguas

La contaminación de las aguas se produce al incorporar a ese medio elementos extraños, tales como microorganismos, residuos industriales, productos químicos o aguas residuales, entre otros, que deterioran su calidad.

La salud humana puede quedar seriamente afectada por efecto de la contaminación de las aguas. Existen ciertos elementos químicos muy peligrosos para los seres vivos por ingestión, como el mercurio, arsénico o plomo, que pueden llegar a la cadena alimenticia al ser absorbido por los vegetales mediante las aguas de riego, o por medio de los acuíferos subterráneos; por ejemplo, el cadmio presente en algunos fertilizantes, ingerido a ciertos niveles puede producir diarreas agudas y lesiones de hígado y riñones; los nitratos (sales del ácido nítrico) presentes en el agua potable pueden producir enfermedades infantiles con riesgo de mortalidad. Unas zonas especialmente vulnerables a la contaminación son los Lagos.

Los principales agentes contaminantes de las aguas son las aguas residuales, petróleos, sustancias radiactivas, minerales inorgánicos y compuestos químicos. Las aguas residuales contienen mayormente materias orgánicas que precisan oxígeno, son por tanto un agente desoxigenador del agua cuando entran en descomposición, que generan además olores desagradables.

Los hidrocarburos son especialmente dañinos para las aguas, en el mar se extienden formando una película que termina muchas veces invadiendo playas y acantilados, y afectando a peces, aves y vegetación.

Los productos químicos como los pesticidas, las sustancias tensioactivas (detergentes), y los minerales inorgánicos y compuestos químicos son también causa de alta contaminación, cuando son arrastrados desde las tierras de cultivo por tormentas y escorrentías.

Una forma de contaminación de menor entidad pero que debe ser considerado, es la del calor. Se presenta cuando es vertido a los ríos u otros cauces, el agua de refrigeración de las fábricas y centrales energéticas, elevando la temperatura de las aguas y afectando a la vida que se desarrolla en ella.

Finalmente, una de las sustancias más contaminantes por su largo periodo de actividad, es la de origen radiactivo. Estas sustancias suelen proceder de los residuos que producen la minería y refinado de uranio y torio, centrales nucleares y actividades científicas y médicas.

Fuentes contaminantes de las aguas

Básicamente, las fuentes contaminantes de las aguas están identificadas en las actividades industriales, zonas urbanas, agricultura y ganadería.

En las zonas urbanas la contaminación está protagonizada por las aguas residuales de hogares y actividades comerciales. El tratamiento de los residuos urbanos siempre estuvo enfocado hacia la reducción de materias que demandaban oxígeno, compuestos inorgánicos como fósforo y nitrógeno, ciertas bacterias dañinas y sólidos en suspensión. Sin embargo, los procesos de depuración generan a su vez residuos sólidos que es preciso eliminar. El vertido a los ríos y lagos de aguas residuales con ausencia de depuración, implica la desoxigenación del agua y su entrada en descomposición.

Las fuentes contaminantes con origen en la agricultura y ganadería, tienen su incidencia en las aguas superficiales y subterráneas, y están compuestas de materias orgánicas e inorgánicas, en las que se incluyen compuestos como el fósforo o nitrógeno, los cuales demandan gran cantidad de oxígeno. Estos compuestos suelen proceder de la erosión de tierras de cultivo, que tienen depositados en parte residuos fertilizantes y de naturaleza animal, estos últimos transportadores en ocasiones de organismos patógenos.

Las mareas negras

Los hidrocarburos descargados en la mar constituyen un grave peligro para el medio ambiente al ser causa de daños y mortalidad para pájaros y mamíferos marinos y al ejercer una influencia de toxicidad sobre la vida subacuática. Los hidrocarburos disueltos en el agua se dispersan rápidamente pudiendo ser absorbidos por los organismos y afectar a su fisiología, comportamiento, potencial reproductivo y supervivencia.

Cuando un hidrocarburo llega a aguas costeras y comienza a depositarse en la orilla, su potencial de causar daños es mucho mayor, ya que conducen a la muerte de un gran número de organismos y al deterioro del hábitat.

Comportamiento de una marea negra

El hidrocarburo vertido sobre la superficie de la mar se extenderá inmediatamente. A causa de sus propiedades físicas y químicas, así como las condiciones externas, el hidrocarburo se extenderá de manera impredecible resultando un vertido no homogéneo consistente en manchas espesas y grumos entremezclados con finas capas oleosas. El modo en que un vertido deriva en la mar estará condicionado por el viento, las olas y las corrientes.

La corriente transporta el vertido con el agua. En ausencia de viento, el hidrocarburo se moverá, normalmente, con la misma velocidad y en la misma dirección que la corriente. En otro caso, el movimiento del hidrocarburo también es afectado por el viento, a una velocidad estimada en un pequeño tanto por ciento de la velocidad del viento. Las olas ejercen una influencia menor sobre un vertido ya que no inducen un movimiento considerable sobre el hidrocarburo derramado. Su efecto es más importante en relación con la dispersión y el proceso de envejecimiento.

Un derrame de hidrocarburos en el mar será afectado por un número de procesos de envejecimiento. Al incrementarse el área del vertido aumenta también la tasa de evaporación, pero la velocidad y extensión de la evaporación varían considerablemente dependiendo de la composición del hidrocarburo. Los hidrocarburos ligeros, como la gasolina o el fuel-oil ligero, se evaporan con gran rapidez (el 50% en unas pocas horas), mientras que los hidrocarburos pesados se evaporan más lentamente. La evaporación se ve también afectada por la velocidad del viento y la temperatura; cuanto más altas sean ambas, más rápida será la evaporación.

Con mal tiempo, una proporción significativa del hidrocarburo se dispersa en la columna de agua, debido mayormente al efecto de las olas rompientes. Las gotitas oleosas dispersas tienden entonces a volver a la superficie o a ser redispersadas por las fuerzas de flotabilidad. Las gotas más grandes emergen enseguida, mientras que las gotas más pequeñas pueden ser transportadas por las corrientes lejos del lugar del vertido y permanecen dispersas durante semanas.

Otro elemento importante del proceso de envejecimiento es la emulsificación del vertido, es decir, la incorporación de agua al hidrocarburo cambiando así las propiedades de mismo y la cantidad presente en la superficie de la mar. Las condiciones de viento y la viscosidad del hidrocarburo son los factores más importantes para la formación de emulsiones, que pueden llevar a que el volumen de la emulsión cinco días después del derrame sea el doble del volumen derramado.

Las descargas de hidrocarburos también son afectados por la biodegradación, proceso extremadamente lento pero que es importante a largo plazo. Sin embargo, no todos los componentes de un hidrocarburo son degradados por los microorganismos.

El reciclaje

Cuando un material resultante de un proceso de fabricación, consumo, limpieza o transformación es abandonado, se convierte en un residuo. Los propios seres vivos se convierten en residuos cuando mueren, sin embargo las cadenas tróficas siempre han tenido la suficiente capacidad de procesarlos, integrándolos de nuevo al ciclo vital. Son los seres humanos los que han alterado la suficiencia de la naturaleza para mantener el equilibrio, concentrándose en núcleos urbanos e industriales, los cuales se ven agravados con los crecientes índices demográficos; los residuos generados se concentran a su vez en espacios reducidos que, junto con periodos de tiempo insuficientes para ser procesados, son absorbidos por el suelo, aire y aguas, superando la capacidad de la Tierra de reintegrarlos.

Cada persona producimos diariamente como media unos 20 kg. de residuos, suma de los desechos domésticos y el consumo de bienes industriales, muchos de ellos desechables tras su uso y fabricados con materiales no biodegradables. En muchos países, los vertederos controlados absorben gran parte de estas materias, además de ser estéticamente rechazables afeando y degradando el paisaje. Otra parte importante de materias se vierten incontroladamente, siendo las más peligrosas por los productos tóxicos que pueden transportar. Finalmente, sólo una pequeña parte es reciclada, o incinerada para ser aprovechada en la obtención de energía eléctrica.

El reciclado es la única solución viable al problema de la acumulación de los residuos. La posterior reutilización de los materiales reciclados es además la mejor forma de evitar la extracción de materias primas, la cual, a su vez, reducirá las necesidades energéticas para la propia extracción y transformación en productos manufacturados. La deforestación y erosión del suelo con el posterior proceso de desertización, que se produce al talar árboles para la obtención de la pasta de papel, es un ejemplo de la necesidad de reciclaje de esta materia.