miércoles, 17 de noviembre de 2010

III. Contaminación del aire.


La principal causa de la contaminación del aire son las llamadas "Fuentes estacionarias", que provocan la emisión de grandes cantidades de humo procedente de las centrales eléctricas, instalaciones de fabricación, o de procedencia domestica.  
También podemos referirnos a los motores de grandes buques, aeronaves y otros vehículos de gran tamaño. Algunos prefieren utilizar el término "Intercambio de energía", que describe con mayor precisión lo qué hacen las plantas, que no es otra cosa que la conversión de otras formas de energía, como energía química, energía potencial gravitatoria o la energía térmica en energía eléctrica.
Luego destacan las "Fuentes móviles", como los vehículos de motor, aeronaves... etc. Los gases de los automóviles desempeñan un papel muy importante en la contaminación en la atmósfera.

Destacan también las actividades de quema de madera, chimeneas, estufas, hornos e incineradoras, el refino del petróleo, y la actividad industrial en el proceso del refinado.
 En conclusión, existen importantes emisiones de la contaminación en el aire así como un notable olor que  normalmente acompaña a una refinería.
Aparte de los efectos de la contaminación del aire también nos referiremos al de las aguas residuales.
Riesgos de accidentes industriales, tales como incendio y explosión, el ruido y los efectos sobre la salud debido al ruido industrial.
Causas como los productos químicos, como el polvo y las quemas controlada en la agricultura y la gestión forestal, la agricultura, la restauración de las praderas o la reducción de gases de efecto invernadero. El fuego es una parte natural de los bosques y siendo controlado puede ser una herramienta útil para los silvicultores. Controlada estimula la germinación de algunos árboles forestales causando por lo tanto, la renovación del bosque.
Vapores de pintura, espray para el pelo, barnices, aerosoles y otros disolventes.

Deposición de residuos en los vertederos, que generan metano. El metano no es tóxico, sin embargo, es altamente inflamable y puede formar mezclas explosivas con el aire. El metano es también un gas asfixiante y puede desplazar el oxígeno en un espacio cerrado.
Causas militares, tales como las armas nucleares, gases tóxicos y cohetes.
Causas naturales: El polvo de las fuentes naturales, por lo general grandes extensiones de tierra con poca o ninguna vegetación.
El metano, emitido por la digestión de los alimentos por parte de los animales, por ejemplo el ganado.
Gas radón de desintegración radiactiva en la Tierra. Es un gas noble radiactivo que se formó a partir de la descomposición de radio. Es considerado como la segunda causa más frecuente de cáncer de pulmón, después de fumar cigarrillos.
El humo y el monóxido de carbono de los incendios forestales. La actividad volcánica, que produce azufre, cloro, partículas y cenizas.

Los principales contaminantes del aire producidos por la actividad humana son:
Óxidos de azufre (SOx), especialmente el dióxido de azufre, que es un compuesto químico con la fórmula SO2. El SO2 es producido por los volcanes y en diversos procesos industriales. Dado que el carbón y el petróleo a menudo contienen compuestos de azufre, su combustión genera dióxido de azufre. Además de oxidación de SO2, por lo general en presencia de un catalizador como el NO2, las formas H2SO4, y, por tanto, la lluvia ácida. Esta es una de las causas de la preocupación por el impacto ambiental de la utilización de estos combustibles como fuentes de energía.

Los óxidos de nitrógeno
(NOx), especialmente el dióxido de nitrógeno son emitidos por la combustión a alta temperatura. El oxido de nitrógeno es el compuesto químico con la fórmula NO2. De color rojizo-marrón , es uno de los gases tóxicos que tiene un carácter fuerte y un desagradable  olor. El NO2 es uno de los más importantes contaminantes del aire.

El monóxido de carbono es incoloro, inodoro, no irritante, pero muy venenoso. Es un producto de la combustión incompleta de combustibles como el gas natural, carbón o la madera. Los vehículos son una de las principales fuentes de monóxido de carbono.
 El dióxido de carbono (CO2), es un gas de efecto invernadero emitido por la combustión.
Compuestos orgánicos volátiles COV son un importante contaminante del aire en el exterior.
Metano: es un eficiente gas de efecto invernadero que contribuye a un mayor calentamiento de la Tierra.
Hidrocarburos: Otros compuestos orgánicos volátiles son también importantes gases de efecto invernadero a través de su papel en la creación de ozono y en la prolongación de la vida del metano en la atmósfera, aunque el efecto varía en función de la calidad del aire local.
Los compuestos aromáticos: benceno, tolueno y xileno son cancerígenos y pueden dar lugar a la leucemia a través de una exposición prolongada. El 1, 3-butadieno es otro compuesto que se asocia a menudo con los usos industriales.
 Partículas en suspensión, son pequeñas partículas de sólidos o líquidos en suspensión de un gas. Algunas partículas se dan de manera natural, procedentes de los volcanes, las tormentas de polvo, los bosques y los incendios de pastizales. Las actividades humanas, tales como la quema de combustibles fósiles en vehículos, centrales eléctricas y diversos procesos industriales también generan importantes cantidades de aerosoles.
Un aumento de los niveles de partículas finas en el aire están vinculados a peligros para la salud tales como enfermedades del corazón, alteración de la función pulmonar y el cáncer de pulmón.
Los metales tóxicos, como plomo, cadmio y cobre. Clorofluorocarbonos (CFC), nocivos para la capa de ozono emitido a partir de los productos refrigerantes o neveras, actualmente de uso prohibido.
 Amoniaco (NH3) Es un compuesto con la fórmula NH3. Se encuentran como un gas con un olor acre característico. El amoníaco contribuye de manera significativa a las necesidades nutricionales de los organismos terrestres por los que actúa como un precursor a los productos alimenticios y fertilizantes.  El amoníaco, ya sea directa o indirectamente, es también un elemento fundamental para la síntesis de muchos productos farmacéuticos. Aunque en amplio uso, el amoníaco es a la vez cáustico y peligroso.
 Olores, como el de la basura, aguas residuales, y los procesos industriales.
Contaminantes radiactivos producidos por las explosiones nucleares, los explosivos, y los procesos naturales, como la desintegración radiactiva del radón.
Soluciones a la contaminación del aire
Para luchar contra la contaminación en los Estados Unidos, surge la Ley de Aire Limpio de 1970 cuyas enmiendas dieron paso a la Agencia de Protección Ambiental (EPA) con autoridad para establecer y hacer cumplir las normas de contaminación atmosférica y establecer las normas de emisión para las nuevas fábricas y reducir los extremadamente peligrosos contaminantes industriales.
Los estados están obligados a cumplir "de calidad del aire ambiental" por la regulación de las emisiones de diversos contaminantes procedentes de fuentes fijas existentes, tales como las centrales eléctricas, las incineradoras, depuradoras, precipitadores electrostáticos, filtros y otros.
Los fabricantes de automóviles tenían la obligación de instalar controles de escape o el desarrollo de motores menos contaminantes. La Ley de Aire Limpio, en su forma enmendada en 1977, autorizó a la EPA para imponer normas más estrictas de contaminación y sanciones por el incumplimiento de dichas normas de calidad del aire.

El resultado de estas leyes ha causado un progreso limitado en la reducción de las cantidades de dióxido de azufre, monóxido de carbono, óxido de nitrógeno, ozono, partículas y plomo en el aire.
La EPA también regula los contaminantes del aire, donde destacan: el mercurio, berilio, asbesto, cloruro de vinilo, benceno, sustancias radiactivas, y el arsénico inorgánico.
La solución más satisfactoria a largo plazo para reducir la contaminación del aire puede ser la eliminación de los combustibles fósiles y, en última instancia, la sustitución de la combustión interna de los motores. Para estos fines se han reunido en los Estados Unidos, Japón y Europa para desarrollar fuentes alternativas de energía, así como diferentes tipos de motores de transporte, tal vez alimentándose por electricidad o vapor. Un sistema de subsidios de la contaminación sobre la base de comercio de derechos de emisión se ha establecido en los Estados Unidos en un intento de utilizar el mercado libre a recompensar la reducción de la contaminación, y la venta internacional de los excedentes de derechos de emisión esté permitida por el Protocolo de Kyoto.
Otras soluciones propuestas incluyen la electricidad y el aumento de las tasas de la gasolina a fin de reflejar mejor los costos ambientales  para desalentar el despilfarro y la ineficiencia, mecánica y los controles de carbón extraído de las plantas.

En 1992, 150 naciones firmaron un tratado sobre el calentamiento global en las Naciones Unidas patrocinada por la cumbre sobre el medio ambiente en Río de Janeiro. La conferencia de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático, celebrada en Kyoto, Japón, en 1997, produjo un acuerdo internacional para luchar contra el calentamiento global por reducir drásticamente las emisiones de gases industriales. Aunque los Estados Unidos abandonó el tratado en el 2001, diciendo que estaba en contra de los intereses de los EE.UU.


** Imagen obtenida (http://tumbaymonumento.wikispaces.com/Torres+de+Sat%C3%A9lite)
* Se puede observar lo contaminación del aire en Cd. Satélite, en su mayoría por causa de excesivo tráfico que genera que los automóviles emitan dióxido de carbono.

II. Problema de la contaminación ambiental.


Contaminación antropogénica.
La contaminación antropogénica es aquella producida por los humanos, alguna de las más importantes son.
*Industria. Según el tipo de industria se producen distintos tipos de residuos las más peligrosas son las que producen contaminantes más peligrosos, como metales tóxicos.
*Asentamientos humanos (pueblos y ciudades). La actividad doméstica produce principalmente residuos orgánicos, pero el alcantarillado arrastra además todo tipo de sustancias: emisiones de los automóviles hidrocarburos, plomo, otros metales, etc
*Agricultura y ganadería (campos de cultivo). Los trabajos agrícolas producen vertidos de pesticidas, fertilizantes y restos orgánicos de animales y plantas que contaminan de una forma difusa pero muy notable las aguas, además, muchas de las cosechas son regadas con aguas negras, alimentando las plantas con nuestros propios desechos.
La falta de cultura de algunas personas, propicia a la compra de nuevos sistemas de limpieza para tierras; en el caso de la agricultura, los cuales no se encuentran certificados para el cuidado de dicha tierra, ocasionando mayor daño en el menor tiempo, esto a su vez, produce vaporizaciones formando ahora nubes contaminadas, con lo que el mal antropogénico empieza a crecer, ocasionando un desastre natural muy severo, por el mismo medio de la naturaleza.

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.

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


** imagen obtenida de (http://unsoloplaneta.wordpress.com/2008/07/11/efectos-de-la-lluvia-acida-en-la-salud-humana/)

I. El medio y la ingeniería

Ecosistema.
Se denomina ecosistema a todas las interacciones que se establecen entre los seres vivos  y el ambiente en que se encuentran. Un ecosistema es la totalidad de la flora y fauna en una determinada región, junto con el entorno físico donde viven.
Por definición, el ecosistema está formado por elementos con vida (bióticos) y sin vida (abióticos).
 Dentro de los primeros se incluyen los animales, vegetales, algas, hongos, bacterias y protozoarios. Los factores abióticos son el agua, el suelo, el aire, los rayos solares, los factores climáticos, etc.
Los ecosistemas son sistemas complejos, por lo que cualquier variación que ocurra en uno de sus componentes traerá consecuencias en todos los demás componentes. Por esa razón es importante saber las distintas relaciones que se establecen entre los seres vivos y su entorno.
La ecología es la rama de las ciencias biológicas que estudia los ecosistemas, es decir, las relaciones recíprocas entre los seres vivos, su medio y las relaciones que establecen entre ellos. Los ecosistemas se estudian analizando las cadenas alimentarias, los ciclos de la materia y los flujos de energía.
La importancia del concepto ecosistema radica en que “todo se relaciona con todo”. Los componentes de un ecosistema están interrelacionados y esa interrelación es esencial para la vida. Debido a que no existe una parte independiente de otra, ninguna puede ser modificada sin afectar a las otras.
El bosque es un ejemplo de ecosistema, compuesto por el suelo, aire, nutriente y agua donde cohabitan árboles, pasturas, aves, insectos, hongos y bacterias, entre otros factores bióticos. La consecuencia inmediata, por ejemplo, de la tala de árboles es la pérdida del hábitat de las aves, la erosión de los suelos, la acumulación de agua de lluvia y el desplazamiento de los nutrientes del suelo.
Todos los ecosistemas necesitan una fuente de energía, representada por el sol, que se distribuye por los distintos componentes del ecosistema. De esa forma se mantiene la vida y se movilizan el agua, los minerales y otros componentes físicos del ecosistema. Además, hay un continuo movimiento de materia, ya que los distintos elementos químicos (carbono, oxígeno, nitrógeno, etc.) pasan desde el aire, el suelo o el agua hacia los seres vivos, y de éstos regresan luego al aire, suelo o agua cerrándose así el ciclo. Por lo expuesto, se puede afirmar que los ecosistemas son sistemas abiertos porque intercambian materia y energía con el entorno, aunque el ingreso de energía es más importante que el de la materia, puesto que ésta se recicla y la reingresa al sistema.

NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA ECOLOGIA
Individuo  -  especie  -  población  -  comunidad   -  ecosistema  -  bioma  -  biosfera
1-Individuo: es cada ser vivo presente en la naturaleza. Un individuo es un caballo, un árbol, un clavel, un hombre o una bacteria.
2-Especie: son los individuos que se reproducen entre sí y dejan crías fértiles, como los seres humanos, los bovinos o los sauces. Hay casos en que dos individuos de diferentes especies pueden reproducirse, pero sus descendientes no son fértiles. Un ejemplo es el asno o burro con la yegua, que al reproducirse obtienen una mula. La mula puede vivir pero no es fértil, es decir, no produce descendencia. Otro ejemplo es el apareamiento entre un león y un tigre,  cuyo descendiente se llama ligre, que es viable pero que no puede reproducirse.
3-Población: conjunto de individuos que viven al mismo tiempo en un mismo lugar, se relacionan entre sí y pertenecen a la misma especie. Son ejemplos la población humana, la población de plátanos o la población de camellos.
4-Comunidad: es el conjunto de poblaciones que conviven en un mismo lugar. Es por eso que en una comunidad hay muchas especies vegetales y animales. A la comunidad también se la denomina biocenosis.
5-Bioma: es un conjunto de ecosistemas con algunas características similares referentes al clima y a la vegetación uniforme. En otras palabras, un bioma es una unidad de gran extensión que abarca muchos ecosistemas que se desarrollan bajo un mismo clima, y que puede identificarse por su vegetación uniforme. Debe tenerse en cuenta que un determinado clima se acompaña de una vegetación característica. Por ejemplo:
Clima cálido y seco...................................vegetación desértica
                  Clima húmedo.......................................... bosques, selvas
                  Clima semiseco......................................... praderas

Se pueden encontrar biomasa con árboles abundantes o escasos, o biomas con cantidades grandes o escasas de hierbas. En general:
Biomas con árboles.................................... selvas, montes y bosques
              Biomas con hierbas y árboles................... parques
              Biomas con hierbas.................................... praderas y estepas
              Biomas con muy escasa vegetación........... desiertos

6-Biosfera: es el conjunto de biomas que hay en todo el planeta, el mayor ecosistema existente. Constituye una unidad indisociable junto a su entorno. La biosfera es el mayor nivel que alcanza la organización ecológica, es decir, un suprasistema que encierra a sistemas (biomas) de niveles inferiores. A su vez estos últimos incluyen a diversos subsistemas (ecositemas).


Retroalimentación negativa y positiva

Retroalimentación negativa:
Es una cadena circular de efecto que se opone al cambio, mantiene las cosas en el mismo estado. Cuando una parte de un ecosistema cambia demasiado con respecto a lo que debería ser, otras partes del sistema cambian de manera que dan marcha atrás al cambio que aconteció en un inicio. Su función consiste en mantener las partes del sistema dentro de los límites necesarios de supervivencia, fuente de estabilidad, fuerza contra el cambio.

Retroalimentación positiva:
Es una fuente de inestabilidad, es una fuerza para el cambio. Cuando crece un ecosistema o una parte de él, otra parte cambia de manera que la primera crezca aún más.

 Principios de sostenibilidad

1er principio de sostenibilidad.
Para su sostenibilidad los sistemas reciclan todos los elementos de modo que se libran  de los desechos y reponen los nutrientes.

2do principio de sostenibilidad.
Para su sostenibilidad los ecosistemas aprovechan la luz solar como fuente de energía.

3er principio de sostenibilidad.
Para que haya sostenibilidad, el tamaño de las poblaciones de consumidores debe ser tal que no exista pastoreo excesivo ni otros consumos en exceso.

 

 3) INFLUENCIA DE LAS ACCIONES DE LA INGENIERÍA EN EL AMBIENTE

La ingeniería ambiental es la rama de la INGENIERÍA que estudia los problemas ambientales de forma integrada, teniendo en cuenta sus dimensiones ecológicas, sociales, económicas y tecnológicas, con el objetivo de promover un desarrollo sostenible  o desarrollo sustentable.
La ingeniería ambiental contribuye a mantener la capacidad de sostenimiento del planeta y a garantizar, mediante la conservación y preservación de los recursos naturales, una mejor calidad de vida para la generación actual y para las generaciones futuras.
La ingeniería ambiental moderna tuvo sus comienzos en Londres a mediados del siglo XIX, cuando se estableció que una red de alcantarillado adecuada podría reducir la incidencia de enfermedades transmitidas por el agua como el cólera. La introducción desde ese entonces de la purificación del agua y del tratamiento de aguas residuales ha transformado a las enfermedades transmitidas por el agua de principales causas de muerte a rarezas en los países industrializados.
En la actualidad la ingeniería ambiental juega un importante papel en la elaboración de proyectos, sometidos a procesos de evaluación de impacto ambiental.
En pocas palabras, el cometido principal de la ingeniería ambiental consiste en proteger al medio ambiente de mayor degradación, preservar las partes de éste que se encuentran en buenas condiciones, y mejorarlo y revitalizarlo donde sea necesario.
 Principal acontecimiento que origina la explotación ambiental
La demanda sin precedentes a la que el rápido crecimiento de la población humana y el desarrollo tecnológico someten al medio ambiente está produciendo un declive cada vez más acelerado en la calidad de éste y en su capacidad para sustentar la vida. Nuestro modelo de vida supone un gasto de recursos naturales y energéticos cada vez más creciente e insostenible. Las formas industriales de producción y consumo masivos que lo hacen posible suponen a medio plazo la destrucción del planeta.
CONSIDERACIÓN AMBIENTAL
Se refiere a prestar la atención adecuada a la conservación de la fauna silvestre, el control de la contaminación, la conservación y uso eficiente de la energía, y el reciclado de desechos para compensar en algún grado los efectos negativos de un estilo consumista.
** imagen obtenida de (http://www.lygeum.es/?p=486)