Contaminación: aire y agua

Contaminantes. Smog. Lluvia ácida. Agujero de ozono. Agua. Eutrofización

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LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE

 

 

Definición de contaminación atmosférica: presencia en el aire de materias o formas de energía que impliquen riesgo, daño o molestia grave para las personas y bienes de cualquier naturaleza

La OMS afirma que un aire está contaminado cuando en su composición aparecen una o varias sustancias extrañas, en tales cantidades y durante tales períodos de tiempo, que pueden resultar nocivas para el hombre, los animales, las plantas o las tierras, y así como perturbar el bienestar o el uso de los bienes.

 

Fuentes de contaminación:

-         Contaminación natural: como las erupciones volcánicas, tempestades de polvo, desastres, incendios, son originados por la dinámica terrestre, biológica o geológica.

-         Contaminación antrópica: cuando los contaminantes son introducidos en la atmósfera debido a las actividades humanas, básicamente provienen de automóviles, procesos industriales, calefacciones....

 

Tipos de Contaminantes:

-         Contaminación química: cuando el contaminante es una sustancia química concreta.

-         Contaminación física: se debe a cambios en las características físicas de la atmósfera: contaminación acústica, térmica y radiactiva.

 

Contaminación Química:

Está producida por dos tipos de contaminantes: primarios y secundarios.

 

Contaminantes primarios:

Llegan directamente a la atmósfera desde las fuentes emisoras. Ocasionan más del 90% de la contaminación atmosférica. Hay cinco tipos: cuadro.

 

Contaminantes Secundarios:

se producen porque la energía de la luz solar provoca en los contaminantes primarios una serie de reacciones que los transforman en radicales altamente reactivos. Los más importantes son el ozono, los compuestos orgánicos volátiles y los derivados de los NOx .

-         El ozono (O3): es un gas incoloro, azul en grandes cantidades, muy reactivo. El ozono troposférico, incrementado por las emisiones humanas, es agresivo para la salud y en altas proporciones provoca dolores de cabeza y afecciones respiratorias. Además es tóxico para las plantas, ya que afecta a su crecimiento y disminuye la productividad de los cultivos. Las altas temperaturas y la elevada insolación hacen a España un país con riesgo de contaminación de ozono.

-         Compuestos orgánicos volátiles (COV): como dioxinas y furanos. Junto a los NOx son precursores del ozono.

-         Derivados de los NOx: como NO3. HNO3, PAN, SOx, contribuyen a la formación de ozono troposférico, smog y lluvia ácida.

 

EFECTOS LOCALES, REGIONALES Y GLOBALES DE LA CONTAMINACIÓN

 

Efectos locales:

Se deben considerar el nivel de emisión( que depende del contaminante, del uso, del clima y de la zona) y como se transporta el contaminante (si es capaz de difundirse o tiende a acumularse). Por ello valoraremos el límite de tolerancia de el contaminante que es lo que llamamos nivel de inmisión. También hay que tener en cuenta las condiciones atmosféricas de las zonas, ya que el nivel de inmisión es incrementado con los anticiclones, las inversiones térmicas y el grado de insolación alto.

El grado de contaminación también viene definido por las características topográficas:

-         En zonas costeras: se favorece la contaminación durante el día, ya que las brisas marinas llevan el aire hacia la costa, afectando a las ciudades costeras. Durante la noche ocurre lo contrario.

-         En zonas de valles y laderas: Encualquier momento del día se mantiene una inversión térmica entre la ladera y el fondo del valle. Además los vientos circulan cíclicamente, por lo que es que es una zona de elevada contaminación.

-         Los núcleos urbanos: presentan problemas de contaminación ya que las línea isotermas se disponen disponiendo una cúpula. Por ello el aire circula hacia arriba por el centro de la ciudad, pero hacia los lados se dirigen nuevamente a la superficie. Los gases contaminantes se mantienen formando ISLAS DE CALOR, que podrán eliminarse tan solo con un frente frío sobre la ciudad.

El efecto SMOG (nube de contaminación): suele producirse en ciudades con islas de calor, con inversión térmica, situadas en depresiones tectónicas, ciudades costeras con cadenas montañosas...

Se produce cuando la radiación solar altera los hidrocarburos y oxidos de nitrógeno producidos sobre todo por vehículos y los convierte en una niebla química que se conoce como smog. La radiación solar convierte los contaminantes primarios en contaminantes secendarios. Los principales componentes del smog son el ozono, los óxidos de azufre y nitrógeno.

Sus efectos son: irritación en los ojos, molestias respiratorias y daños en los árboles.

 

Efectos Regionales:

La Lluvia Ácida:

Recibe este nombre debido a que su pH inferior a 5,6.

Agentes causantes: esta lluvia se debe a la emisión antrópica de SO2, NOx, O3 de las centrales térmicas y de los vehículos a motor urbanos. Estos reaccionan con la luz del sol, humedad y oxidantes atmosféricos, produciendo H2SO4, HNO3, contaminantes secundarios. Su deposición puede ser seca o húmeda, ambas igual de dañinas.

El transporte de la lluvia ácida está condicionada por la circulación atmosférica, y se puede ver frenado por los cationes Na+, Ca2+, Mg+ y NH4+, que proceden de la evaporación del mar. Por ello la lluvia ácida se transporta preferentemente en el mismo continente y se frena en los océanos.

Las principales regiones afectadas por la lluvia ácida son: zona próxima a Nueva York, Países Bajos, Alemania y Dinamarca, pero como la circulación del aire va de oeste a este, los efectos negativos de esta lluvia se observan al este de las zonas donde se produce.

Sus efectos : son fácilmente observables sobre materiales de costrucción, ya que corroe los metales, ataca la piedra de monumentos y edificios...

-         Sobre plantas superiores: deteriora la cutícula de las hojas, causando un daño irreversible del follaje, daño que se incrementa por la pérdida de nutrientes del suelo.

 

 

El Agujero de Ozono

En 1.985 se reconoció la presencia del agujero de la capa de Ozono sobre la Antártida.

El ozono se forma y se destruye continuamente, manteniéndose en equilibrio natural desde que la fotosíntesis enriqueciese de oxígeno la primitiva atmósfera reductora. Las regiones de mayor producción de ozono son las ecuatoriales.

Formación y destrucción natural del ozono:

 

 

 

 

 

 

 

LA CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS

 

 

Definición de contaminación de las aguas: acción y efecto de introducir materias o formas de energía o inducir condiciones en el agua que , de modo directo o indirecto impliquen una alteración perjudicial de su calidad en relacion con los usos posteriores o con su función ecológica.

La Calidad del Agua:

La UE establece dos concepto para controlar la calidad de las aguas: la emisión de contaminantes al medio acuático y los contaminantes existentes en ella.

Para determinar la calidad del agua es necesario analizar parámetros físicos, químicos y biológicos.

Parámetros Físicos: son el color, el olor, turbidez, gusto, temperatura(agua más fría= más oxígeno, agua más caliente = menos oxígeno), sustancias flotantes, oxígeno disuelto en el agua...

Parámetros químicos:

- Orgánicos: son la cantidad de compuestos orgánicos: proteínas, carbohidratos, grasas, aceites. Para determinarlos se utiliza la demanda bioquímica de oxígeno (DBO).

Si la DBO es baja, hay poca contaminación; si el alta, mucha contaminación.

-         Inorgánicos: los más usuales son el pH, alcalinidad, [] de cloruros, sulfatos, nitratos, procedentes de la lluvia ácida.

Parámetros Microbiológicos:

Se basan en la presencia de microorganismos indicadores de las posibles contaminaciones. Para el análisis del agua se utilizan sistemas cuantitativos: [] de microorganismos, y sistemas cualitativos: sólo informan de la presencia o ausencia de un determinado organismo. Uno de estos métodos consiste en la presencia de organismos bioindicadores o indicadores biológicos, como moluscos, insectos, aves acuáticas y peces.

Fuentes de Contaminación Natural y Antrópica:

La contaminación de origen natural:

Es la causada por la entrada de agua de polen, esporas, hojas, excrementos de animales arrastrados por escorrentía, gases atmosféricos... Estos residuos son eliminados normalmente por al capacidad autodepuradora del agua.

 

La contaminación de origen antrópico:

Hay de diversos tipos:

-         De origen urbano: es el resultado del uso del agua en viviendas, actividades comerciales y de servicios, lo que genera aguas residuales, residuos fecales, desechos de alimentos, lejías detergentes...

-         De origen industrial: es la que produce mayor impacto, por la gran variedad de materiales y fuentes de energía que pueden aportar al agua: materia orgánica, metales pesados, incremento de pH y temperatura, aceites, grasas...

-         De origen agrícola: deriva del uso de plaguicidas, pesticidas, biocidas, fertilizantes y abonos, que son arrastrados por el agua de riego, llevando consigo sales compuestas de N, P, S, que llegan al suelo por lixiviación y contaminar aguas subterráneas. (EUTROFIZACIÓN).

-         Otros: vertederos de residuos, restos de combustibles, mareas negras, originadas por el vertido de petróleo crudo sobre el mar.

 

Tipos de Contaminantes de las aguas:

 

Contaminantes Biológicos:

El agua puede contener materia orgánica y microorganismos que la convierten en causa de enfermedad si se utiliza para necesidades biológicas.

-         Bacterias coliformes: de la fiebre tifoidea, cólera, disentería, gastroenteris, conjuntivitis.

-         Virus: hepatitis, polio.

-         Protozoos: disentería, amebiana.

-         Gusanos: esquistosomiosis.

 

Contaminantes Químicos:

1)       Biodegradables: como nitratos y fosfatos procedentes de los fertilizantes o de la descomposición de materia orgánica. La propia naturaleza es capaz de degradarlos.

2)       No biodegradables: son compuestos obtenidos por la síntesis química tales como plásticos, pesticidas, metales pesados, no encuentran organismos con equipos enzimáticos capaces de transformarlos.

 

Contaminantes Físicos:

1)       Radiactividad: procedente de fuentes naturales (rayos cósmicos, suelo..) o actividades humanas. Se acumulan en los fondos de los embalses y fondos oceánicos. Son mutagénicos y tienen efectos cancerígenos.

2)       Contaminación térmica: procedente de la utilización del agua como refrigerante en las industrias térmicas o de las turbinas de los embalses. Afecta a la [] de O2 en el agua, a la duración de los ciclos de crecimiento y reproductores de las especies.

 

Efectos Generales de la Contaminación del Agua:

 

EUTROFIZACIÓN:

Consiste en un aporte de nutrientes que supera la capacidad de autodepuración natural que tienen los medios acuáticos. Se produce entonces, un exceso de algas y plantas acuáticas y una gran actividad biodegradativa de la materia orgánica formada, que consume el oxígeno del agua y provoca un deterioro de su calidad, reduciendo sus posibles usos.

El proceso de eutrofización tiene tres fases:

1.       Gran aporte de nutrientes: fundamentalmente fósforo procedente de abonos y fertilizantes agrícolas, industrias agropecuarias, residuos alimenticiosm detergentes...

2.       Proliferación excesiva de organismos fotosintéticos superficiales: fitoplancton y algas, enturbian el agua, disminuyen la zona fótica y producen al morir una gran acumulación de materia orgánica en el fondo.

3.       Oxidación: de la materia orgánica del fondo, agotando el oxígeno, llegando a producirse condiciones de anaerobiosis que favorecen la aparición de bacterias anaerobias. Éstas fermentan la materia orgánica y desprenden compuestos químicos desagradables (H2S, CH4 y NH3).

 

Sus efectos: falta de estética. Turbidez, color verdoso, olor desagradable, falta de oxigeno o anoxia total, disminución de la vida acuática, aumento de la vegetación, cambios en el equilibrio biológico y sustitución de especies.

Soluciones aportadas: limitación del crecimiento de algas, reducirse el aporte de nutrientes, en especial fósforo, usando detergentes sin fosfatos y moderación en el uso de abonos o con tratamientos previos al vertidos.

 

Contaminación de Aguas Subterráneas:

Los dos grandes problemas son la sobreexplotación y la contaminación.

La contaminación:

La contaminación microbiana favorece la existencia de contaminantes físico.químicos,, siendo estos los relevantes en las aguas subterráneas.

Diferencias entre la contaminación de aguas sub y aguas super:

-         Detección: en aguas super puede ser inmediata y las medidas de corrección pueden ser de aplicación rápida. Sin embargo en aguas subterráneas cuando se detecta el problema, pueden haber pasado meses o años.

-         Solución: los acuíferos, al tener un flujo más lento y afectar a volúmenes muy grandes, necesitan mucho más tiempo para renovarse.

 

Esto quiere decir que las aguas subterráneas son más difíciles de proteger, de depurar artificialmente y tiene una autodepuración mucho más lenta.

Las principales actividades humanas que producen impactos en las aguas subterráneas son:

1.      Residuos sólidos urbanos, que puede lixiviar.

2.      Aguas residuales vertidas en fosas sépticas.

3.      Actividades agrícolas que afectan a grandes superficies.

4.      Ganadería, la más grave la porcina

5.      Actividades industriales.

6.      Actividades mineras.

 

La sobreexplotación:

Si la sobreexplotación ocurre en zonas costeras y se produce una disminución del nivel freático, la zona de interfaz, que separa los acuíferos salado y dulce se desvía, originando una intrusión salina o desplazamiento permanente o temporal del agua dulce del acuífero por el agua salada. Estos acuíferos en condiciones de sobreexplotación, estarán expuestos a un mayor grado de contaminación.

 

Contaminación de las Aguas Marinas:

Al abusar de la capacidad depuradora natural del agua del mar, el vertido incontrolado de aguas residuales urbanas, industriales y dragados, han convertido al mar en un medio muy favorable para el desarrollo y crecimiento de microorganismo patógenos. Esto puede afectar a criaderos de moluscos, pesquerías....

La contaminación química es de mayor importancia que la bacteriana, el arrastre de detergentes y pesticidas desde los continentes tiene efectos muy nocivos sobre los estuarios, deltas y ecosistemas. En Canarias este es un aspecto a considerar debido a que el turismo utiliza las playas como atractivo turístico y buena parte de la pesca se realiza en aguas cercanas a la costa.

 

Las descargas accidentales de petróleo son una importante fuente de contaminación. Normalmente suelen ser accidentes de superpetroleros, pero también hay que tener en cuenta los vertidos de la refinerías, plantas petroquímicas, explotación de plataformas petrolíferas y además, las labores normales de limpieza de buques, trasvase de barcos y desechos de motores.

El efecto de las mareas negras depende del tipo de petróleo(crudo o refinado), cantidad liberada, movilidad del mar receptor y distancia de las costa. Parte del vertido se evapora, otra se expande y una cantidad cae al fondo.

El pétroleo actúa sobre los seres vivos:

-         Impidiendo la fotosíntesis.

-         Disminuyendo el oxígeno del agua.

-         Impregnando a todo tipo de organismos, causando intoxicación, afectando a su flotabilidad o capacidad de movimiento o aislamiento térmico.

 

Las posibles maneras de tratar las mareas negras son:

-         Inocular bacterias consumidoras de petróleo.

-         Potenciar la acción bacteriana del agua marina.

-         Aislamiento del petróleo con flotadores, burbujas...

-         Dispersión con agentes tensoactivos.

-         Utilización de absorbentes.

 

El Agujero de Ozono:

 

El ozono se forma u se destruye continuamente de forma natural, manteniéndose el equilibrio natural. Se produce básicamente en las zonas ecuatoriales, pero es arrastrados por la circulación atmosférica hasta los polos.

Formación y destrucción natural del ozono:

 

 

 

 

Destrucción de ozono inducida por contaminantes:

Los CFC cuyo origen es completamente antrópicos, son inertes y muy estables en la troposfera, pero pueden alcanzar la estratosfera y allí descomponerse en partículas de cloro activo. Por otra parte, el monóxido de nitrógeno tb puede actuar como destructor de moléculas de ozono. Ambos compuestos, actúan como catalizadores de reacciones de destrucción de ozono y nunca se consumen.

El efecto es un progresivo adelgazamiento de la capa de ozono estratosférico y por tanto, un incremento de la radiación ultravioleta que llega a la superficie terrestre, provocando cánceres de piel, daños oculares, debilitamiento del sistema inmune, etc...

Los agentes destructores del ozono son:

-         Óxidos de nitrógeno: NO y NO2, formados al reaccionar el oxígeno con el N2 atmosférico.

-         Los CFC son derivados clorados y fluorados del metano y otros hidrocarburos.

-         Compuestos de bromo.

 

 

 

 

 

 

 

Efectos Globales:

El incremento del efecto invernadero, el cambio climático

MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLO SOSTENIBLE

 

 

DESARROLLISMO: implica un mayor crecimiento económico y un aumento del consumismo, en perjuicio del medio natural.

 

CONSERVACIONISMO: implica detener cualquier avance económico para evitar los daños en el entorno y dejar actuar a la naturaleza libremente, sin interferencias.

 

DESARROLLO SOSTENIBLE: es el que satisface las necesidades de la generación presente sin comprometer las necesidades de las futuras.

 

SUSTENTABILIDAD: persistencia sobre un futuro aparentemente indefinido de ciertas características, que se pretenden y son necesarias, del sistema sociopolítico y su medio ambiente.

 

Herramientas de la educación ambiental para ser sustentables:

 

Medidas PREVENTIVAS:

1)       La normativa legal sobre el medio ambiente.

2)       La investigación básica: como los programas de investigación y desarrollo de la UE.

3)       Planificación del territorio: para realizar una ordenación del territorio, para usarlo racionalmente.

4)       La evaluación del Impacto ambiental (EIA): se define como un proceso de análisis encaminado a identificar, predecir, interpretar y valorar, el afecto de un proyecto sobre la salud y el bienestar humano, incluyendo los ecosistemas naturales.

 

Matriz de Leopold: es una forma de estudio del impacto medioambiental. Recoge 100 acciones(en eje horizontal) y 88 factores ambientales (en eje vertical). El impacto se valora mediante la expresión de la magnitud y su importancia.

 

Medidas CORRECTORAS:

1)       La rehabilitación o restauración de zonas deterioradas.

2)       Ecoauditorías: evaluación periódica de las actividades de empresas que se prestan a ser revisadas para detectar su grado de agresión al medio ambiente.

3)       El etiquetado ecológico: consiste en la concesión de etiquetas a aquellos productos que respetuosos con el medio ambiente.