Capitulo III Contaminación y Contaminates

CAPÍTULO 3

INTRODUCCIÓN:

CONTAMINACIÓN Y CONTAMINANTES

Preocupación: Calidad Ambiente

Revolución Industrial: Cambio

en Atmósfera e Hidrósfera

Reto: Preservarlos para asegurar

Calidad de Vida

INTRODUCCIÓN:

CONTAMINACIÓN Y CONTAMINANTES

Contaminación: Problema

ambiental más importante

Surge por: Presencia

cuantitativa y cualitativa de

materia y energía

Produce: Un desequilibrio

ambiental

INTRODUCCIÓN:

CONTAMINACIÓN Y CONTAMINANTES

Últimos 200 años (Hombre agregado al

ambiente agentes físicos)

Como consecuencia de su dominio sobre

los recursos naturales

Se ha observado una relación importante

entre uso de recursos con la población

Población Problemas

ambientales

Aire

Agua

Suelo

CONTAMINACIÓN Y CONTAMINANTES

CONTAMINACIÓN: Alteración del medio ambiente por la influencia de elementos ajenos a él, ya sean sustancias, materiales u organismos.

CONTAMINANTE: Sustancia o compuesto que afecta negativamente al ecosistema .

CLASIFICACIÓN DE LOS CONTAMINANTES La contaminación puede clasificarse dependiendo de sus características y de las fuentes que la generan.

Contaminación Biológica: Cuando hay microorganismos que causan desequilibrio en

la naturaleza. Ej Bacterias, hongos, virus

Contaminación Física: Provocada por los factores físicos y mecánicos relacionados con

la transformación de la energía. Ej: Ruido, Gases combustión.

Contaminación Química: Uso de la materia, especialmente de sustancias químicas que

pueden ser orgánicas e inorgánicas.

CLASIFICACIÓN DE LOS CONTAMINANTES

Contaminación Natural: Causada por contaminantes de origen natural. Ej: Volcanes, Efectos Geoclimáticos, Lluvias ácidas.

Contaminación Antropogénica: Es producida y distribuida por el ser

humano Ej: La basura, Smog, Descargas Industriales.

CARACTERÍSTICAS DE LOS CONTAMINANTES

• Potencial hidrógeno (pH).- Determina si la sustancia es corrosiva, de ser así será un residuo peligroso, y el límite aceptado de pH está entre 2 y 12.5, fuera de estos valores es sustancia contaminante.

• Volatilidad.- Es la propiedad de algunas sustancias que se evaporan a bajas temperaturas y afectan a la atmósfera, entre estos se anotan los bencenos, etileno, propileno, acetona que contribuyen en la contaminación atmosférica a través de sus reacciones químicas.

• Degradabilidad.- Es la características de algunos compuestos que son reducidos por agentes naturales químicos, físicos, a un estado neutral, la biodegradación es producida por bacterias vivas y ayuda a reducir las cargas de sustancias degradables, no así de elementos de degradabilidad lenta como DDT, plásticos, aluminio, etc.

Tiempos de degradación

CARACTERÍSTICAS DE LOS CONTAMINANTES

• Difusión.- Es la propiedad de los contaminantes de poder distribuirse uniformemente en el medio que los rodea, como los gases que son altamente expandibles en la atmósfera, igual los líquidos en solventes adecuados.

• Tiempo de vida media.- Es el tiempo que puede durar el contaminante en el medio ambiente antes de ser degradado por efectos naturales, esta propiedad difiere de una sustancia a otra

• Sinergismo.- Es el aumento de los efectos de un contaminante , a causa de la introducción o presencia de otro, como ejemplo el vapor de agua a la presencia de óxido de azufre se convierte en lluvia ácida.

• Antagonismo.- Es lo contrario a lo anterior.

FUENTES GENERADORAS DE CONTAMINACIÓN

La contaminación puede ocurrir a partir de ciertas manifestaciones

naturales o de procesos productivos del hombre. Las primeras son incontrolables y las segundas se pueden controlar.

• Fuentes contaminantes Industriales.- Es la fuente contaminante más importante y depende del proceso industrial que se tenga y emite contaminantes sólidos, líquidos, gaseosos. Se presenta con en lugares de concentración industrial: plantas térmicas, complejos hidrocarburíferos, refinerías, acerías, destiladoras etc.

Orden NOx SOx COx MP RS

1 Termoeléctricas Cementeras Transporte Asfalto Comercio

2 Cementeras Termoéléctricas Termoeléctricas Termoéléctricas

Talleres

3 Vidrieras Papeleras Petroquímicas Metálicos Hospitales

4 Refinación Petroquímicas Refinación

Papeleras Domésticos

5 Químicos Alcohol Vidrieras

Vidrieras

6 Papeleras Refinación Papeleras Alcohol

NOx = Oxidos de nitrógeno SOx = Oxidos de azufre

COx = Oxidos de carbono MP = Materia particulada

RS= Residuos Sólidos

FUENTES GENERADORAS DE CONTAMINACIÓN

CONTAMINANTES INDUSTRIALES

• Se encuentran los NOx, SOx, COx, y partículas en suspensión, producidos por en procesos industriales y en combustión de la materia prima de los energéticos.

CONTAMINANTES DEL AGUA

• Compuestos químicos, en los que se incluyen compuestos orgánicos e inorgánicos.

• Sustancias inorgánicas sales metálicas solubles como cloruros, sulfatos, nitratos, fosfatos, carbonatos.

• Contaminantes orgánicos : Compuestos que contienen carbono, como el aceite, solvente, breas.

FUENTES GENERADORAS DE CONTAMINACIÓN

• Fuentes contaminantes comerciales: Contaminación por la presencia de deshechos sólidos, que proviene de envolturas y empaques de los productos que pueden ser o no reciclables, se debe manifestar que el usuario paga en el producto el valor del reciclado de las envoltura y empaques, por lo que el proveedor tiene la obligación de dar el tratamiento adecuado de estos.

QUE ES FSC?

Es una ONG sin fines de lucro formada por miembros de

todo el mundo

Propósito es impulsar el Manejo Forestal Sostenible y el

uso de la madera con origen conocido.

ONG basada en 3 aspectos (Social, Económica y

Ambiental) Equilibrio de Sostenibilidad.

Tipos de Certificados FSC

Manejo Forestal: Estandar de cumplimiento de Manejo

Forestal Responsable y Sostenible.

Cumplimiento de 10 principios y 56 Croterios

Cadena de Custodia: Certifica el origen de la madera y su

trazabilidad desde el bosque hasta su acopio, transporte,

proceso industrial, distribución y ventas.

Beneficios

Reconocimiento Mundial de Manejo Forestal con

estándares aceptados.

Certifica ante terceros un abastecimiento de madera legal y de origen conocido.

Ingreso a nuevos mercados con productos certificados.

Alimentos Kosher

Alimentos puros, aptos en cuanto a

seguridad alimentaria y calidad, para ser consumidos

por judíos.

Son las leyes judías las que establecen cómo

deben ser los alimentos, cuales están permitidos

y cuales no. Cómo se deben tratar otros alimentos, cómo se

deben sacrificar, etc.

Torá indica que solo se pueden comer animales de

ganadería y caza que tengan pezuñas y sean rumiantes.

Deben ser sacrificados por un “Schochet”

No se debe causar dolor a los animales

FUENTES GENERADORAS DE CONTAMINACIÓN

•Fuentes contaminantes agrícolas.- Para

combatir plagas, insectos se emplean plaguicidas, herbicidas y fertilizantes de de origen químico lo que ha traído con el paso del tiempo una serie de problemas de contaminación persistente en suelos, alimentos y agua. Entre los fertilizantes agrícolas están los iones de nitratos, derivados del nitrato de sodio, que contaminan suelos, aguas superficiales y subterráneas. Entre los pesticidas que eliminan insectos, pagas, animales, etc, se anotan esencialmente los provenientes de sustancias cloradas, clorofenoxiácidos, organofosfatos, etc.

FUENTES GENERADORAS DE CONTAMINACIÓN

Fuentes contaminantes domésticas (hogar) Existen sobre las 100 000 sustancias químicas de uso doméstico y cotidiano. Entre los residuos sólidos, que provienen de alimentos (44%), papel (19%), cartón (5%), pañales desechables (5%), residuos de jardinería (4%), vidrio (4%), fibra vegetal (3%), residuo fino o pulverizado(11%), plásticos (3%).

FUENTES CONTAMINANTES MÓVILES

Aquellos que tienen dinámica, movimiento.

Parque automotor genera el 70% de la contaminación

atmosférica de las ciudades.

Principales contaminantes:

Óxidos de nitrógeno Nox.

Óxidos de carbono Cox.

Otros.

Contaminación de los tres elementos del medio ambiente

( Aire, Agua, Suelo)

AIRE: Mezcla de gases y vapor de agua

(Donde los organismos desarrollan sus procesos biológicos)

N2 O2 CO2 CH4 y H2 Otros gases nobles

y vapor de agua

78% 21% 0,03% 0,07% 0,90%

Composición química del aire puro

Es uno de los compuestos que contiene la atmósfera que afecta a su composición química y que alteran la salud de los seres humanos.

Smog.- Mezcla de compuestos de

hidrocarburos efecto de la combustión,

óxidos de nitrógeno

El Agua: Constituye el 70% de nuestro planeta y está dispersa en

océanos, lagos, mares, ríos y casquetes polares.

De estos el 0,3% es apto para uso humano y se encuentran en lagos, lagunas, ríos y subsuelo.

Ésta se encuentra contaminada y para su consumo se purifica mediante la oxidación de partículas.

DBO (demanda bioquímica de oxígeno) es un indicador de la cantidad de oxigeno que se necesita para oxidar la materia orgánica presente.

El Suelo

La mayor parte de los contaminantes liberados a la

atmósfera, terminan en el suelo por efectos de la

gravedad que tienden a depositarse en él con el

consecuente daño del mismo.

MAYORES CONTAMINACIONES AMBIENTALES

Sucedió el 24 de Mayo de 1989 tras encallar el Buque

Exxon Valdez en las Costas de Alaska.

Se derramó una carga de 11 millones

de galones / 41 millones de litros de

crudo, en Prince William Sound.

El derrame se se expandió sobre más de 2.000 kilómetros

de costa.

Desastre del Exxon Valdez

MAYORES CONTAMINACIONES AMBIENTALES

Sucedió el 20 de Abril del 2010 luego de la

explosión de la plataforma Deepwater Horizon a cargo de la

compañía British Petroleum.

Se trata del peor derrame en la historia

de Estados Unidos, que afecta a unos 193

kilómetros de línea costera .

Según informaciones emitidas por agentes de Investigación Ambiental,

hasta fines del mes de Agosto del 2010 aún

brotaba crudo del fondo a un caudal de 30000

barriles al día.

Derrame Golfo de México

MAYORES CONTAMINACIONES AMBIENTALES

Texaco empezó a explorar los campos de petróleo en el norte del Oriente de Ecuador a partir de 1964.

Entre 1972 y 1992 la empresa extrajo 1500 millones de barriles de petróleo de Ecuador.

Durante el proceso intencionadamente vertió 19 mil millones galones de residuos en la región y derramó 17 millones de galones de petróleo.

Algunas organizaciones ecologistas han llamado la situación el peor desastre petrolero del mundo. La

compañía esta acusada de no limpiar suficientemente la

región a su salida en 1992 y de ignorar sus responsabilidades a las comunidades afectadas

por sus actividades.

Chevron-Texaco (Ecuador)

Chevron-Texaco (Ecuador)

TAREA: Fecha entrega 3 Diciembre

• Consultar: Cuál es el estado actual del Caso Chevron-Texaco en juicio con Ecuador.

• Análisis Crítico del Video.

EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN SOBRE LA SALUD

Los contaminantes son efectos de reacciones químicas, los productos de éstas afectan la salud, dependiendo de:

• Concentración del compuesto al ambiente

donde está la persona.

• Edad del ser humano expuesto.

• Tiempo de exposición.

Clasificación de sustancias nocivas según su efecto

Tóxicas Carcinogénicos Mutagénicos. Teratogénicos

De metales pesados,

dioxinas, etc.,

Tóxicas

Producen alteraciones en el sistema nervioso central. Éstos compuestos se denominan neurotoxinas.

Proceden de los

contaminantes de la

industria en general.

De la agricultura,

pesticidas,

fertilizantes

De fuentes

naturales.

¿Cómo son expuestas las personas a los pesticidas?

Al respirar (exposición por

inhalación).

Ingesta accidental (exposición oral)

El contacto con la piel o los ojos (la

exposición cutánea).

Carcinogénicos

Producen variedad de cáncer (tumores)

Producido por compuestos

químicos, radiación, algún

tipo de virus, al que está

expuesto la persona. Se

presente entre 10 y 40

años luego de contaminado.

Humo del cigarrillo, 30 y 40% de causa

de cáncer.

Virus diversos. Factores genéticos.

Mutagénicos

Cambia la estructura del mapa genético de la

persona.

Conlleva a transmisión de

mutaciones genéticas

indeseables

Esto afectan la salud del individuo y la sociedad.

Teratogénicos

Malformaciones en la especie humana y demás especias vivas

EFECTOS DEL TABACO

CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

ATMOSFERA

Está compuesta por varias capas

Troposfera

Espesor

10 Km.

Estratosfera

40 Km.

Mesosfera

30 Km.

Termosfera

90 Km.

Se define como cualquier condición atmosférica en que las sustancias presentes, producen un efecto adverso en la salud humana, animales, vegetales , o daño físico en los materiales ( construcciones, puentes, piscinas, cubiertas, etc.)

Definición de contaminación atmosférica

(contaminación del aire)

Capas de la Atmósfera

TROPOSFERA

Contiene el 95% de la masa total del aire atmosférico

Composición del aire

Gas Concentración (ppm) Gas Concentración (ppm)

Ar 93,4 H2 0,58

Ne 18 N2O 0,33

Xe 0,09 SO2 4:10

N2 780840 NH3 3:10

O2 209460 NO+NO2 2:10

CH4 1,65 O3 1:10

Co2 332 HNO3 3:10

Kr 1,1 H2O variable

CO 0,05 - 0,2 He 5,2

CONTAMINANTE ATMOSFÉRICO

Es cuando una sustancia causa alteración en la composición química media de la atmósfera.

Contaminantes pueden ser:

• Sólidos.

• Líquidos.

• Gaseosos.

Entre estos se tiene el azufre, nitrógeno, carbono, halógenos, sustancias toxicas, compuestos radiactivos provenientes de materia orgánica, chimeneas industriales , plantas generadoras de emergía, quema de basura, etc.

Clases de contaminantes

Contaminantes primarios

Contaminantes secundarios

Son emitidos directamente a la

atmósfera por chimeneas

industriales, Gases de la

combustión de automotores

Originadas por

transformaciones debidas a

las primarias que

reaccionan por influencia

del clima, presión,

temperatura, radiación

solar, humedad etc. Bióxido de azufre (SO2).

Ácido sulfhídrico (H2S).

Óxido de nitrógeno (NO).

Amoniaco (NH3).

Monóxido de carbono (CO).

Hidrocarburos (CxHy).

Halógenos.

Tritóxido de azufre.

Ácido sulfúrico.

Cetonas y aldehídos.

Bióxido de nitrógeno.

ANALISIS DE CONTAMINANTES

ATMOSFERICOS

Óxidos de nitrógeno (NOx) Producidos por la combustión a altas

temperaturas al reaccionar O2 Y N2

presentes en el aire.

Los efectos sobre la naturaleza y seres vivos:

• Afecciones respiratorias y cardiovasculares.

• Inhibe el crecimiento de plantas

• Caída prematura de hojas.

• Disminución de la visibilidad.

Es un componente del smog, formador de nitratos, ácido nítrico que junto con el acido sulfúrico forma la lluvia acida.

La mayor concentración esta entre las

06h00 y 13h00 de cada día debido al parque automotor.

Óxidos de azufre (SOx) El SO2 y SO3 se da por la oxidación del azufre orgánico e inorgánico presentes en los

combustibles fósiles.

Efectos de los SOx

• Por su alta solubilidad afecta a los bronquios con concentraciones menores a 1 ppm.

• Genera la lluvia ácida por presencia de humedad en las nubes.

• Irritación de los ojos y tracto respiratorio.

• Asma, bronquitis crónica.

Monóxido de carbono (CO)

Es uno de los mas abundantes después del CO2 , originado por la

combustión incompleta de los combustibles.

Los efectos sobre la salud.

• Inadecuada oxigenación de la

sangre y concentraciones mayores

300 ppm, causa muerte por asfixia.

• Afecta al sistema nervioso central.

• Provoca cambios funcionales

cardíacos y pulmonares.

• Dolores de cabeza.

• Fatiga, somnolencia,

• Fallos respiratorios y la muerte.

Bióxido de carbono (CO2)

No se lo considera como contaminante, ya que es de fácil absorción

por océanos y bosques.

Efectos del CO2

• La gran cantidad de emisión modifica la composición natural de la

atmósfera.

• Actúa como un filtro de la reradiación solar, causando el efecto

invernadero en la atmósfera.

• Debido al efecto invernadero se presenta calentamiento del ambiente y la creación de microclimas diversos y extinción de especies vivas.

Partículas y contaminantes inorgánicos

Partículas Tamaño

Gruesas >25 micras,

Finas 10-25 micras

Inhalables < 10 micras

Efectos sobre la salud.

Las inhalables (> 10 micras) son las mas perjudiciales.

Afectan al aparato respiratorio y circulatorio cuando son < 1micra

se anotan:

• Partículas de metales pesados (Pb, Cd, As).

• Asbestos,.

• Partículas vivas (microorganismos),.

• Partículas ligeras (Na, Mg, Al, K, Ca, etc.)

De estas partículas el plomo es mas perjudicial

Es parte de las gasolinas de los autos (tetraetil de plomo), usado

como detonante de la misma.

• No permite la maduración y desarrollo de

los glóbulos rojos.

• Afectando principalmente a niños y

ancianos en la respiración.

• Afecta las plantas disminuyendo la

fotosíntesis.

Emisiones secundarias

El ácido sulfúrico (H2SO4), considerado como uno de los contaminantes

de mayor presencia en la atmósfera y proviene del bióxido de azufre

(SO2) con presencia de la humedad del ambiente

Efectos producidos

Acidificación de los suelos y corrosión de materiales de construcción.

Disminución de la visibilidad en las ciudades.

Su presencia se identifica con la lluvia ácida.

El ácido nítrico HNO3

Se origina a partir del bióxido de nitrógeno (NO2) en contacto con la humedad del aire

El HNO3 es componente de la lluvia ácida con efectos similares al anterior.

Límites establecidos como norma oficial en diversos países para los principales contaminantes atmosféricos

Contaminante Límite

PST (partículas suspendidas totales) 275

microgramos/m3

SO2 (bióxido de azufre) 0.13 ppm.

CO (monóxido de carbono) 13 ppm.

NO2 (bióxido de nitrógeno) 0.21 ppm.

EFECTOS GOLBALES DE LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

• Lluvia ácida.

• Efecto invernadero.

• Destrucción de la capa de ozono.

LLUVIA ÁCIDA

Contiene iones sulfato (SO4) e iones nitrato (2NO3) producto de las reacciones

entre el SO2 y NO3 con el oxigeno atmosférico y la humedad ( son

contaminantes secundarios).

Efectos

Ardor de la piel, efectos sobre

la fauna (muerte de peces),

deterioro de materiales,

toxicidad sobre las plantas,

acidificación de las aguas y

ríos.

Fuentes principales

Son la combustión de los

desechos fósiles y

orgánicos de operaciones

industriales.

EFECTO INVERANDERO

Atrapamiento de la radiación del sol debido a la presencia de gases y partículas que impiden la salida de la misma, como por ejemplo el CO2, CH4, Nox, CFC (carbonoclorofluorados Solventes de limpieza y Refrigerantes).

Efectos

Aumento de la temperatura promedio entre 1 y 5 ºC en las ultimas décadas, aumento en la precipitación pluvial ( fenómeno del niño en el Ecuador), aumento del nivel del mar, (deshielos), tormentas, inundaciones, etc.

Fuentes

Combustión de gran cantidad de combustible en las industrias principalmente para la generación de engría

DESTRUCCIÓN DE LA CAPA DE OZONO

• Cumple una función de vital importancia en nuestro planeta, filtrar los rayos

infrarrojos , rayos delta, gamma, cósmicos con longitudes de onda del orden

de 0,3 micras; de no ser así no existiría condiciones de vida alguna, ya que

la tierra se calentaría desmedidamente.

• Tiene un espesor aproximado de entre 3 a 5 mm.

Efectos

• Alto nivel de radiación.

• Calentamiento agresivo del clima.

• Destrucción de plantas microscópicas marinas.

• Cáncer de piel.

• Afecciones oculares( cataratas).

CONTAMINACIÓN DEL AGUA

Uno de los elementos indispensables para la vida humana, animal, vegetal.

Usos

• Agricultura

• Humectación.

• Procesos industriales.

• Transformación de energía.

• Recreación

• Navegación.

• Asimilación de desechos, entre otros.

Uno de los contaminantes mas frecuentes en países industrializados es la presencia de metales pesados, dioxinas. agroquímicos, etc.

Fuentes contaminantes del agua

Por tipo de escurrimiento.

Arrastramiento de minerales solubles, sustancias sulfuros, aguas servidas,

hacia los ríos , mares.

Por contaminantes químicos

Sustancias orgánicas ( C, H, O, N), demanda bioquímica de oxigeno (DBQ)

permite determinar cantidad de materia orgánica en afluentes.

Sustancias inorgánicas como sulfatos, fosfatos, detergentes, fertilizantes, etc.

Por propiedades físicas.

Elementos radiactivos, altas temperaturas generados por plantas térmicas, y

nucleares.

Por procesos biológicos.

Microorganismos, bacterias ,virus, tifoidea, hepatitis, amibiasis, etc., en el

agua provenientes de hospitales laboratorios, etc., que afectan la salud

Por impacto ambiental

Compuestos tóxicos, metales pesados ( Zn, Cu, Cd, Pb, Hg), herbicidas,

pesticidas, fenoles, ácidos.

Regulación de la contaminación del agua

Los parámetros son:

Demanda bioquímica de oxigeno

Sólidos suspendidos

Grasas

Color

Acidez

Temperatura

Tratamiento de aguas contaminadas

Separación química de contaminares metálicos

Se tiene algunos métodos (Adsorción, proceso redox, etc.)

Separación química de contaminares no metálicos

Electrolisis, osmosis inversa, para neutralizar el nivel de acidez del agua.

Tratamientos de lodos activados.

Consiste en oxidar la materia orgánica para sedimentar los residuos y

microorganismos del efluente final.