jueves, 23 de septiembre de 2010

S.O.S contaminación ambiental… Conocer el ambiente para cuidarlo!



En los últimos años, nos hemos familiarizado con términos tales como contaminación ambiental, y polución, smog, etc., hemos comenzado a preocuparnos por nuestro entorno, posiblemente por que a menudo, y cada vez con mayor frecuencia sufrimos las consecuencias dañinas del deterioro de la naturaleza.
Mediante el presente curso se persigue, más allá de conocer la temática que afecta al mundo entero como lo es la contaminación, intentar concientizar y poner en práctica diferentes acciones multiplicadoras que permitan corregir mediante el conocimiento diferentes actitudes que contribuyen al maltrato del planeta. Y del medio que nos rodea.

Bloque Nº1:  Contaminación Atmosférica.  Contaminación del suelo.



Qué es la contaminación ambiental?
La contaminación es la presencia o incorporación al ambiente de sustancias o elementos tóxicos que son perjudiciales para el hombre o los ecosistemas (seres vivos). Existen diferentes tipos de contaminación, Los tipos de contaminación más importantes son los que afectan a los recursos naturales básicos: el aire, los suelos y el agua. Algunas de las alteraciones medioambientales más graves relacionadas con los fenómenos de contaminación son los escapes radiactivos, el smog, el efecto invernadero, la lluvia ácida, la destrucción de la capa de ozono, la eutrofización de las aguas o las mareas negras. Existen diferentes tipos de contaminación que dependen de determinados factores y que afectan distintamente a cada ambiente.
• Contaminación del agua.
• Contaminación del aire.
• Contaminación del suelo.
• Contaminación radiactiva.
• Contaminación lumínica.
• Contaminación sonora.
• Contaminación visual.
La contaminación ambiental es también la incorporación a los cuerpos receptores de sustancias sólidas, líquidas o gaseosas o de mezclas de ellas, siempre que alteren desfavorablemente las condiciones naturales de los mismos o que puedan afectar la salud, la higiene o el bienestar del público.
¿Qué es un contaminante?
Un contaminante es cualquier sustancia o forma de energía que puede provocar algún daño o desequilibrio (irreversible o no) en un ecosistema, en el medio físico o en un ser vivo. Es siempre una alteración negativa del estado natural del medio ambiente, y generalmente, se genera como consecuencia de la actividad humana.
Para que exista contaminación, la sustancia contaminante deberá estar en cantidad relativamente suficiente como para provocar ese desequilibrio. Esta cantidad relativa puede expresarse como la masa de la sustancia introducida en relación con la masa o el volumen del medio receptor de la misma. Este cociente recibe el nombre de concentración.
Los agentes contaminantes tienen relación con el crecimiento de la población y el consumo (combustibles fósiles, la generación de basura, desechos industriales, etc.), ya que, al aumentar éstos, la contaminación que ocasionan es mayor.
Por su consistencia, los contaminantes se clasifican en sólidos, líquidos y gaseosos. Se descartan los generados por procesos naturales, ya que, por definición, no contaminan.
Los agentes sólidos están constituidos por la basura en sus diversas presentaciones. Provocan contaminación del suelo, del aire y del agua. Del suelo porque produce microorganismos y animales dañinos; del aire porque produce mal olor y gases tóxicos, y del agua porque la ensucia y no puede utilizarse.
Los agentes líquidos incluyen las aguas negras, los desechos industriales, los derrames de combustibles derivados del petróleo, los cuales dañan básicamente el agua de ríos, lagos, mares y océanos, y con ello provocan la muerte de diversas especies.
Los agentes gaseosos incluyen la combustión del petróleo (óxido de nitrógeno y azufre) y la quema de combustibles como la gasolina (que libera monóxido de carbono), la basura y los desechos de plantas y animales.
Descripción de los principales contaminantes y sus fuentes
Desde los años 1960, se ha demostrado que los clorofluorocarbonos (CFC, también llamados "freones") tienen efectos potencialmente negativos: contribuyen de manera muy importante a la destrucción de la capa de ozono en la estratosfera, así como a incrementar el efecto invernadero. El protocolo de Montreal puso fin a la producción de la gran mayoría de estos productos.
• Utilizados en los sistemas de refrigeración y de climatización por su fuerte poder conductor, son liberados a la atmósfera en el momento de la destrucción de los aparatos viejos.
• Utilizados como propelentes en los aerosoles, una parte se libera en cada utilización. Los aerosoles utilizan de ahora en adelante otros gases sustitutivos, como el CO2.
Monóxido de carbono
Es uno de los productos de la combustión incompleta. Es peligroso para las personas y los animales, puesto que se fija en la hemoglobina de la sangre, impidiendo el transporte de oxígeno en el organismo. Además, es inodoro, y a la hora de sentir un ligero dolor de cabeza ya es demasiado tarde. Se diluye muy fácilmente en el aire ambiental, pero en un medio cerrado, su concentración lo hace muy tóxico, incluso mortal. Cada año, aparecen varios casos de intoxicación mortal, a causa de aparatos de combustión puestos en funcionamiento en una habitación mal ventilada.
Los motores de combustión interna de los automóviles emiten monóxido de carbono a la atmósfera por lo que en las áreas muy urbanizadas tiende a haber una concentración excesiva de este gas hasta llegar a concentraciones de 50-100 ppm, tasas que son peligrosas para la salud de las personas.
Dióxido de carbono
La concentración de CO2 en la atmósfera está aumentando de forma constante debido al uso de carburantes fósiles como fuente de energía y es teóricamente posible demostrar que este hecho es el causante de producir un incremento de la temperatura de la Tierra - efecto invernadero La amplitud con que este efecto puede cambiar el clima mundial depende de los datos empleados en un modelo teórico, de manera que hay modelos que predicen cambios rápidos y desastrosos del clima y otros que señalan efectos climáticos limitados. La reducción de las emisiones de CO2 a la atmósfera permitiría que el ciclo total del carbono alcanzara el equilibrio a través de los grandes sumideros de carbono como son el océano profundo y los sedimentos.
Monóxido de carbono.
También llamado óxido de nitrógeno (II) es un gas incoloro y poco soluble en agua que se produce por la quema de combustibles fósiles en el transporte y la industria. Se oxida muy rápidamente convirtiéndose en dióxido de nitrógeno, NO2, y posteriormente en ácido nítrico, HNO3, produciendo así lluvia ácida.
Dióxido de azufre.
La principal fuente de emisión de dióxido de azufre a la atmósfera es la combustión del carbón que contiene azufre. El SO2 resultante de la combustión del azufre se oxida y forma ácido sulfúrico, H2SO4 un componente de la llamada lluvia ácida que es nocivo para las plantas, provocando manchas allí donde las gotitas del ácido han contactado con las hojas.
La lluvia ácida se forma cuando la humedad en el aire se combina con el óxido de nitrógeno o el dióxido de azufre emitido por fábricas, centrales eléctricas y automotores que queman carbón o aceite. Esta combinación química de gases con el vapor de agua forma el ácido sulfúrico y los ácidos nítricos, sustancias que caen en el suelo en forma de precipitación o lluvia ácida. Los contaminantes que pueden formar la lluvia ácida pueden recorrer grandes distancias, y los vientos los trasladan miles de kilómetros antes de precipitarse con el rocío, la llovizna, o lluvia, el granizo, la nieve o la niebla normales del lugar, que se vuelven ácidos al combinarse con dichos gases residuales.
El SO2 también ataca a los materiales de construcción que suelen estar formados por minerales carbonatados, como la piedra caliza o el mármol, formando sustancias solubles en el agua y afectando a la integridad y la vida de los edificios o esculturas.
Metano.
El metano, CH4, es un gas que se forma cuando la materia orgánica se descompone en condiciones en que hay escasez de oxígeno; esto es lo que ocurre en las ciénagas, en los pantanos y en los arrozales de los países húmedos tropicales. También se produce en los procesos de la digestión y defecación de los animales herbívoros.
El metano es un gas de efecto invernadero que contribuye al calentamiento global del planeta Tierra ya que aumenta la capacidad de retención del calor por la atmósfera.
Ozono.
El ozono O3 es un constituyente natural de la atmósfera, pero cuando su concentración es superior a la normal se considera como un gas contaminante.
Su concentración a nivel del mar, puede oscilar alrededor de 0,01 mg kg-1. Cuando la contaminación debida a los gases de escape de los automóviles es elevada y la radiación solar es intensa, el nivel de ozono aumenta y puede llegar hasta 0,1 kg-1.
Las plantas pueden ser afectadas en su desarrollo por concentraciones pequeñas de ozono. El hombre también resulta afectado por el ozono a concentraciones entre 0,05 y 0,1 mg kg-1, causándole irritación de las fosas nasales y garganta, así como sequedad de las mucosas de las vías respiratorias superiores
Todos los agentes contaminantes provienen de una fuente determinada y pueden provocar enfermedades respiratorias, digestivas y cardiovasculares. Es necesario que la sociedad humana tome conciencia del problema.
Clasificación de los contaminantes
• Contaminantes no degradables: Son aquellos contaminantes que no se descomponen por procesos naturales. Por ejemplo, son no degradables el plomo y el mercurio.
La mejor forma de tratar los contaminantes no degradables (y los de degradación lenta) es por una parte evitar que se arrojen al medio ambiente y por otra reciclarlos o volverlos a 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.
• Contaminantes de degradación lenta o persistente: Son aquellas sustancias que se introducen en el medio ambiente y que necesitan décadas o incluso a veces más tiempo para degradarse. Ejemplos de contaminantes de degradación lenta o persistente son el DDT (Dicloro Difenil Tricloroetano) y la mayor parte de los plásticos.
• 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.

• 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.

Bloque Nº1:  Contaminación Atmosférica.  Contaminación del suelo.



¿Qué se entiende por contaminación atmosférica?
Se entiende por contaminación atmosférica a la 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, así como que puedan atacar a distintos materiales,
Se denomina contaminación atmosférica o contaminación ambiental a la presencia en el ambiente de cualquier agente (físico, químico o biológico) o bien de una combinación de varios agentes en lugares, formas y concentraciones tales que sean o puedan ser nocivos para la salud, para la seguridad o para el bienestar de la población, o que puedan ser perjudiciales para la vida vegetal o animal, o que puedan reducir la visibilidad o producir olores desagradables e impidan el uso habitual de las propiedades y lugares de recreación y el goce de los mismos.
El nombre de la contaminación atmosférica se aplica por lo general a las alteraciones que tienen efectos perniciosos en los seres vivos y los elementos materiales, y no a otras alteraciones inocuas. Los principales mecanismos de contaminación atmosférica son los procesos industriales que implican combustión, tanto en industrias como en automóviles y Calefacción y /o calefacciones residenciales, que generan dióxido de carbono y monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno y azufre, entre otros contaminantes. Igualmente, algunas industrias emiten gases nocivos en sus procesos productivos, como cloro o hidrocarburos que no han realizado combustión completa.

La contaminación atmosférica puede tener carácter local, cuando los efectos ligados al foco se sufren en las inmediaciones del mismo, o planetario, cuando por las características del contaminante, se ve afectado el equilibrio del planeta y zonas alejadas a las que contienen los focos emisores.

Algunos ejemplos de contaminación atmosférica y sus observaciones satelitales.

Contaminantes atmosféricos primarios y secundarios



Los contaminantes primarios son emitidos directamente por a fuente a la atmósfera como el dióxido de azufre SO2, que daña directamente la vegetación y es irritante para los pulmones.
Los contaminantes secundarios son aquellos que se forman mediante procesos químicos atmosféricos que actúan sobre los contaminantes primarios o sobre especies no contaminantes en la atmósfera. Son importantes contaminantes secundarios el ácido sulfúrico, SO4H2, que se forma por la oxidación del SO2, el dióxido de nitrógeno NO2, que se forma al oxidarse el contaminante primario NO y el ozono, O3, que se forma a partir del oxígeno O2.
Ambos contaminantes, primarios y secundarios pueden depositarse en la superficie de la tierra por deposición seca o húmeda e impactar en determinados receptores, como personas, animales, ecosistemas acuáticos, bosques, cosechas y materiales.
En todos los países existen unos límites impuestos a determinados contaminantes que puede incidir incidir sobre la salud de la población y su bienestar

Los actores en el fenómeno de la contaminación atmosférica.
La polución o contaminación atmosférica es un fenómeno en ele que se encuentran involucrados estos participantes:
 FUENTES DE CONTAMINACION.

Natural:Estas pueden ser fijas y móviles.

Artificiales

 LOS CONTAMINANTES.
 LA ATMOSFERA.
 LOS RECEPTORES.

Las fuentes de contaminación de emisión pueden dividirse en naturales y artificiales (antropogénicos):

 Las artificiales son consecuencia de la actividad humana y se las pude agrupar en fuentes fijas o estacionarias, y fuentes móviles.

 Los naturales provenientes de fuentes naturales tales como:

Los incendios forestales emiten partículas, gases y sustancias que se evaporan en la atmósfera (VOCs, por sus siglas en inglés)
Partículas de polvo ultra finas creadas por la erosión del suelo cuando el agua y el clima sueltan capas del suelo, aumentan los niveles de partículas en suspensión en la atmósfera.
Los volcanes arrojan dióxido de azufre y cantidades importantes de roca de lava pulverizada conocida como cenizas volcánicas.
El metano se forma en los procesos de pudrición de materia orgánica y daña la capa de ozono. Puede acumularse en el subsuelo en altas concentraciones o mezclado con otros hidrocarburos formando bolsas de gas natural.

¿Qué sucede con los contaminaste una ves que entran a la atmosfera?



Los movimientos de las masas de aire es característico de la parte mas baja de la atmosfera llamada tropósfera ya que la mayor parte de los contaminantes se concentran en ella, ésta a su vez posibilita que los contaminantes se dispersen en todas las direcciones uniformemente, alejándose de la fuente de emisión disminuyendo así su impacto localizado, la distancia a la que pueden desplazarse los contaminantes depende de las condiciones meteorológicas; del tamaño de los mismos, o si se trata de aerosoles o de sustancias químicas.

En esta capa los contaminantes sufren las siguientes transformaciones físicas y químicas:
a) Se mezclan con los componentes del aire, proceso que facilitado por la turbulencia de los vientos, dispersándose y diluyéndose por corrientes de convección. Esto logra una distribución homogénea en extensas zonas de la atmosfera.
b) Pueden reaccionar con otras sustancias transformándose químicamente y dando origen a otros contaminantes denominados secundarios. La turbulencia facilita las transformaciones químicas.
c) La mayoría sedimentan por acción de la gravedad terrestre, en su forma original o transformada, en el suelo o los océanos.

Efecto invernadero (representacion esquematica)



EL EFECTO INVERNADERO

Es uno de los fenómenos más conocidos y comentados, debido a sus graves efectos posibles.
Es causado por el aumento en la concentración de los gases de invernadero: el dióxido de carbono (CO2), los clorofluorocarbonados (CFC), el metano (CH4), el óxido de nitrógeno (N2O) y el ozono de la troposfera.
La radiación solar pasa a través de ellos, pero atrapan y conservan el calor de la radiación infrarroja reflejada por la superficie del suelo, aumentando así la temperatura de la atmósfera baja
Gases con efecto invernadero

Acción relativa Contribución real

CO2 1 (referencia) 76%
CFCs 15 000 5%
CH4 25 13%
N2O 230 6%

Como se indica en la columna de acción relativa, un gramo de CFC produce un efecto invernadero 15 000 veces mayor que un gramo de CO2 , pero como la cantidad de CO2 es mucho mayor que la del resto de los gases, la contribución real al efecto invernadero es la que señala la columna de la derecha
Otros gases como el oxígeno y el nitrógeno, aunque se encuentran en proporciones muchos mayores, no son capaces de generar efecto invernadero

Tres grandes problemas



Lluvia ácida

Los contaminantes atmosféricos provenientes de las diferentes fuentes de emisión, en especial el dióxido de azufre (SO2) y los óxidos de nitrógeno (NO y NO2) reaccionan con el agua de las nubes y forman ácido sulfúrico y nítrico.

¿Cómo se forma la lluvia ácida?

a. Las centrales eléctricas, fabricas, chimeneas, caños de escape de vehículos, calderas y el fuego que se enciende para cocinar o calentar hogares producen gases ácidos.
b. Estos gases suben al aire y se disuelven en el agua de las nubes, que forman gotas de lluvias ácidas.
c. El viento transporta la lluvia ácida a cientos de kilómetros
d. Cuando la lluvia ácida cae, la absorbe el suelo, dañando el agua de las plantas y los animales.

Consecuencia de la lluvia ácida.
La lluvia ácida es consecuencia de la disolución, en agua de lluvia, de acido sulfúrico (H2SO4) y de acido nítrico (HNO3),principalmente.los efectos que produce al caer sobre los suelos depende; sobre todo de la composición de éste último. Los terrenos calcáreos son más atacados y erosionables que otros. Además su efecto posterior depende del grosor de la capa de humus. Esta puede neutralizar los efectos de los ácidos y si se originan nitratos sus efectos son beneficiosos.
La exagerada acidificación de los suelos hace que se pierdan ciertos componentes esenciales para su crecimiento y metabolismo. La lluvia caída puede provocar la muerte de peces y otros organismos acuáticos cuando llega en cantidades excesivas a los ríos y lagos.
La vegetación existente en terrenos elevados (cerros, montañas, etc.) exponen sus hojas directamente a nieblas o nubes acidas bajas, lo que altera notablemente su desarrollo.
La lluvia ácida por su carácter corrosivo, corroe las construcciones y las infraestructuras. Puede disolver, por ejemplo, el carbonato de calcio, CaCO3, y afectar de esta forma a los monumentos y edificaciones construidas con mármol o caliza.

Destrucción de la capa de ozono

El ozono lo podemos encontrar de dos maneras:
1. El ozono formado en la atmósfera (desde la superficie de la tierra hasta 15 kilómetros de altura), es muy nocivo para los seres vivos, pues además de ser un contaminante, participa en el efecto invernadero. En este caso es un contaminante que es llamado secundario porque no se emite directamente a la atmósfera, sino que se forma en el aire cuando los hidrocarburos y los óxidos de nitrógeno reaccionan bajo la luz del sol generalmente en los días tibios y soleados con temperaturas que oscilen entre los 24° y 32°C. En los últimos años los niveles de ozono han aumentado considerablemente.
2. Por otro lado, forma parte de las capas superiores de la atmósfera (lo encontramos en la estratosfera unos 25 kilómetros de altura) y funciona como un compuesto vital, ya que ayuda a filtrar los rayos ultravioleta provenientes del sol y evita que el 90% de la radiación solar ultravioleta atraviese la atmósfera y cause algún daño en las cosechas o en las células de los organismos vivos, ya que puede provocar cáncer en la piel.

Los principales causantes de la alteración de la capa de ozono son los CFCs
...¿Cómo destruyen los CFCs al ozono?
Cuando el Sol se descompone los CFCs, se libera el cloro. Este es nocivo para el ozono, que es un gas con tres átomos de oxigeno. El cloro se "roba" uno de estos tres átomos de oxigeno, convirtiendo el ozono en oxigeno normal, y lo que es peor, cada átomo de cloro puede hacer esto 100.000 veces.
Se calcula que una molécula de monóxido de cloro (CIO) puede destruir millones de moléculas de ozono. Si a esto le agregamos que los clorofluorocarbonados (CFC) son moléculas muy estables, las cuales duran casi 20 años como tales en la atmósfera, entonces todavía en el futuro, infinidad de moléculas de la capa de ozono serán destruidas.



Efectos de la pérdida de ozono.

El aumento de radiación ultravioleta causado por la disminución de la capa de ozono produce en las personas cáncer de la piel, quemaduras de sol, cataratas en los ojos y disminución del sistema inmunológico.
El aumento de radiación ultravioleta también daña a los animales terrestres y acuáticos y a las plantas. Puede reducir la vida silvestre, las cosechas y los organismos marinos.
Desafío ambiental: Protégete del sol en las horas cercanas al mediodía, prefiere estar a la sombra o utiliza lociones protectoras contra el sol, sombrero, ropa que cubra los brazos y las piernas y anteojos para sol.
Efecto de invernadero
¿Por qué se produce el efecto invernadero?
El efecto invernadero se origina porque la energía que llega del sol, al proceder de un cuerpo de muy elevada temperatura, está formada por ondas de frecuencias altas que traspasan la atmósfera con gran facilidad. La energía remitida hacia el exterior, desde la Tierra, al proceder de un cuerpo mucho más frío, está en forma de ondas de frecuencias mas bajas, y es absorbida por los gases con efecto invernadero. Esta retención de la energía hace que la temperatura sea más alta, aunque hay que entender bien que, al final, en condiciones normales, es igual la cantidad de energía que llega a la Tierra que la que esta emite. Si no fuera así, la temperatura de nuestro planeta habría ido aumentando continuamente, cosa que, por fortuna, no ha sucedido.
Podríamos decir, de una forma muy simplificada, que el efecto invernadero lo que hace es provocar que le energía que llega a la Tierra sea "devuelta" más lentamente, por lo que es "mantenida" más tiempo junto a la superficie y así se mantiene la elevación de temperatura. La temperatura media en la Tierra es de unos 15ºC y si la atmósfera no existiera sería de unos -18ºC. Se le llama efecto invernadero por similitud, porque en realidad la acción física por la que se produce es totalmente distinta a la que sucede en el invernadero de plantas.
Dentro de un invernadero la temperatura es más alta que en el exterior porque entra más energía de la que sale, por la misma estructura del habitáculo, sin necesidad de que empleemos calefacción para calentarlo.
En el conjunto de la Tierra se produce un efecto natural similar de retención del calor gracias a algunos gases atmosféricos.