DESARROLLO SOTENIBLE

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GRAN EVENTO

lunes, 6 de junio de 2011

IMPACTOS AMBIENTALES EN EL RECURSO AIRE-AGUA-SUELO





















IMPACTO AMBIENTAL SOBRE EL AIRE
Desde hace unas décadas (desde los años 70), el ser humano ha podido darse cuenta y conocer lo complejo y limitado que es nuestro planeta.
La contaminación del aire es un creciente problema en las grandes ciudades con mala ventilación natural e importantes emisiones móviles o estacionarias. En muchas ciudades, las condiciones se empeoran año tras año, a medida que aumentan las emisiones industriales y las provenientes del uso de los combustibles.
La tecnología que hemos desarrollado a lo largo de los últimos años ha servido para conocer mas a fondo nuestro planeta, aunque también ha servido para explotar sus recursos descontroladamente, sin dejar tiempo a que se regeneren de forma natural.
La enorme presión que el ser humano ejerce sobre el medio natural provoca un grave deterioro y empobrecimiento de los recursos ambientales. A este problema se le conoce como impacto ambiental.
Los impactos ambientales mas graves son consecuencia de una sobreexplotación de recursos y de la contaminación ambiental, producida por la acumulación de residuos.
*      AIRE

El aire que nos rodea proviene de la atmósfera. Así se llama la capa que rodea al planeta, y en la que todos los seres vivos realizamos nuestra vida diaria. Todos los animales y el hombre requieren de un gas que se encuentra en la atmósfera llamado Oxígeno. Incorporamos este gas a nuestro organismo mediante un proceso natural: la respiración. El aire no tiene color, olor ni sabor. Por esta razón, no lo podemos ver cuándo se encuentra limpio.

*      PROPIEDADES DEL AIRE
La composición del aire es variable y depende de la altitud. A nivel del mar, el aire seco está compuesto por los siguientes gases: nitrógeno 78,03%, oxígeno 20,90%, argón 0,93%. El 0,04% restante lo constituyen el dióxido de carbono y el vapor de agua, más otros gases en menor proporción.

Las propiedades del aire que se manifiestan por su composición son:

·         El aire es materia: Tiene masa y ocupa un volumen determinado.
·         El aire ejerce presión en todas las direcciones: Dicha presión se denomina presión atmosférica, y que para un lugar concreto, depende de la altitud, temperatura y cercanía con el mar.
·         El aire es fuente de oxígeno. Posibilita la respiración de los seres vivos y mantiene la combustión de cualquier sustancia combustible.
·         El aire es fuente de muchos gases esenciales para la vida. El dióxido de carbono, el nitrógeno y el agua gaseosa, junto al oxígeno, se ciclan constantemente en la biosfera.
Por ejemplo, los seres vivos toman el oxígeno del aire al respirar y liberan dióxido de carbono, que absorben las plantas verdes en la fotosíntesis, para seguir entregando nuevamente oxígeno al aire.
·         El aire actúa como filtro de la radiación ultravioleta proveniente del Sol. La capa de aire que se encuentra a unos 30 km. de altura sobre la superficie terrestre, nos protege de las radiaciones dañinas gracias al elemento gaseoso llamado ozono, cuyas moléculas se forman a partir de tres átomos de oxígeno.

*      UTILIDADES DEL AIRE

La actividad humana está estrechamente relacionada con la utilización del aire para los más diversos fines:

·         El aire es un medio para realizar todo tipo de combustiones. La combustión permite el funcionamiento de maquinarias, la utilización y transformación de la energía calórica, y la multitud de materiales útiles.
·         El aire es un elemento utilizado para el funcionamiento de maquinarias que facilitan la vida y las tareas del hombre. Cabe destacar la fabricación de bombas aspirantes que sirven para extraer, elevar e impulsar el agua u otro líquido en una dirección determinada. Estas máquinas se utilizan para elevar el agua de los pozos y abastecer a localidades que no cuentan con un sistema de cañerías de agua potable. El principio de funcionamiento de estas bombas se basa en las diferencias de presión del aire presente en secciones vecinas al lugar de instalación.
CONTAMINACIÓN DEL AIRE Y EFECTO INVERNADERO
*      LOS PRINCIPALES CONTAMINANTES DEL AIRE
Ø  PRIMARIOS:
Son los que permanecen en la atmósfera tal y como fueron emitidos por la fuente. Para fines de evaluación de la calidad del aire se consideran:
·         Dioxidos de azufre: Es un gas inodoro cuando se halla en bajas concentraciones, pero en alta concentración despide un olor muy fuerte. Se produce por la combustión de carbón, especialmente en usinas térmicas. También proviene de ciertos procesos industriales, tales como la fabricación de papel y la fundición de metales. Al igual que los óxidos de nitrógeno, el dióxido de azufre es uno de los principales causantes del smog y la lluvia ácida. Está estrechamente relacionado con el ácido sulfúrico, que es un ácido fuerte. Puede causar daños en la vegetación y en los metales y ocasionar trastornos pulmonares permanentes y problemas respiratorios  

·         Monóxido de carbono: Es un gas inodoro e incoloro. Cuando se lo inhala, sus moléculas ingresan al torrente sanguíneo, donde inhiben la distribución del oxígeno. En bajas concentraciones produce mareos, jaqueca y fatiga, mientras que en concentraciones mayores puede ser fatal.
El monóxido de carbono se produce como consecuencia de la combustión incompleta de combustibles a base de carbono, tales como la gasolina, el petróleo y la leña, y de la de productos naturales y sintéticos, como por ejemplo el humo de cigarrillos. Se lo halla en altas concentraciones en lugares cerrados, como por ejemplo garajes y túneles con mal ventilados, e incluso en caminos de tránsito congestionado.
·         Óxido de nitrógeno: Proviene de la combustión de la gasolina, el carbón y otros combustibles. Es uno de los principales causas del smog y la lluvia ácida. El primero se produce por la reacción de los óxidos de nitrógeno con compuestos orgánicos volátiles. En altas concentraciones, el smog puede producir dificultades respiratorias en las personas asmáticas, accesos de tos en los niños y trastornos en general del sistema respiratorio. La lluvia ácida afecta la vegetación y altera la composición química del agua de los lagos y ríos, haciéndola potencialmente inhabitable para las bacterias, excepto para aquellas que tienen tolerancia a los ácidos.

·         Clorofluorcarbonos (CFC): Son substancias químicas que se utilizan en gran cantidad en la industria, en sistemas de refrigeración y aire acondicionado y en la elaboración de bienes de consumo. Cuando son liberados a la atmósfera, ascienden hasta la estratosfera. Una vez allí, los CFC producen reacciones químicas que dan lugar a la reducción de la capa de ozono que protege la superficie de la Tierra de los rayos solares. La reducción de las emisiones de CFC y la suspensión de la producción de productos químicos que destruyen la capa de ozono constituyen pasos fundamentales para la preservación de la estratosfera.


 
·         Plomo:
Es un metal de alta toxicidad que ocasiona una diversidad de trastornos, especialmente en niños pequeños. Puede afectar el sistema nervioso y causar  problemas digestivos. Ciertos productos químicos que contienen plomo son cancerígenos. El plomo también ocasiona daños a la fauna y flora silvestres.  

El contenido de plomo de la gasolina se ha ido eliminando gradualmente, lo que ha reducido considerablemente la contaminación del aire. Sin embargo, la inhalación e ingestión de plomo puede tener lugar a partir de otras fuentes, tales como la pintura para paredes y automóviles, los procesos de fundición, la fabricación de baterías de plomo, los señuelos de pesca, ciertas partes de las balas, algunos artículos de cerámica, las persianas venecianas, las cañerías de agua y algunas tinturas para el cabello.

·         Partículas: En esta categoría se incluye todo tipo de materia sólida en suspensión en forma de humo, polvo y vapores. Además, de reducir la visibilidad y la cubierta del suelo, la inhalación de estas partículas microscópicas, que se alojan en el tejido pulmonar, es causante de diversas enfermedades respiratorias. Las partículas en suspensión también son las principales causantes de la neblina, la cual reduce la visibilidad.
Las partículas de la atmósfera provienen de diversos orígenes, entre los cuales podemos mencionar la combustión de diesel en camiones y autobuses, los combustibles fósiles, la mezcla y aplicación de fertilizantes y agroquímicos, la construcción de caminos, la fabricación de acero, la actividad minera, la quema de rastrojos y malezas y las chimeneas de hogar y estufas a leña.
·         Ozono (O3): Este gas es una variedad de oxígeno, que, a diferencia de éste, contiene  tres átomos de oxígeno en lugar de dos. El ozono de las capas superiores de la atmósfera, donde se forma de manera espontánea, constituye la llamada “capa de ozono”, la cual protege la tierra de la acción de los rayos ultravioletas. Sin embargo, a nivel del suelo, el ozono es un contaminante de alta toxicidad que afecta la salud, el medio ambiente, los cultivos y una amplia diversidad de materiales naturales y sintéticos. El ozono produce irritación del tracto respiratorio, dolor en el pecho, tos persistente, incapacidad de respirar profundamente y un aumento de la propensión a contraer infecciones pulmonares. A nivel de medio ambiente, es perjudicial para los árboles y reduce la visibilidad.
El ozono que se halla a nivel del suelo proviene de la descomposición (oxidación) de los compuestos orgánicos volátiles de los solventes, de las reacciones entre substancias químicas resultantes de la combustión del carbón, gasolina y otros combustibles y de las substancias componentes de las pinturas y spray para el cabello. La oxidación se produce rápidamente a alta temperatura ambiente. Los vehículos y la industria constituyen las principales fuentes del ozono a nivel del suelo.  

Ø  SECUNDARIOS:
Son los que han estado sujetos a cambios químicos, o bien, son el producto de la reacción de dos o más contaminantes primarios en la atmósfera. Entre ellos destacan los oxidantes fotoquímicos y algunos radicales de corta existencia como el ozono.
A nivel nacional, la contaminación atmosférica se limita a las zonas de alta densidad demográfica o industrial. Las emisiones anuales de contaminantes en el país son superiores a 16 millones de toneladas, de las cuales el 65 % es de origen vehicular.
*      INVERSION TERMICA
Se define como un aumento de la temperatura con la altitud en una capa de la atmósfera. Como la temperatura suele descender con la altitud hasta el nivel de los 8 a 16 km de la tropósfera a razón de aproximadamente 6.5 °C/km, el aumento de la temperatura con la altitud se conoce como inversión del perfil de temperatura normal. Sin embargo, se trata de una característica común de ciertas capas de la atmósfera. Las inversiones térmicas actúan como tapaderas que frenan los movimientos ascendentes de la atmósfera. En efecto, el aire no puede elevarse en una zona de inversión, puesto que es más frío y, por tanto, más denso en la zona inferior.
*      Mecanismos deformación y efectos.
La mayor parte de las sustancias acidificantes vertidas al aire son el dióxido de azufre y los óxidos de nitrógeno.
*      La reducción de la cantidad de ozono

El ozono es una molécula simple compuesta por tres átomos de oxígeno (O3) conectados entre sí.
El ozono, puede tener efectos muy distintos depende del lugar donde se encuentre. Cerca de la superficie de la Tierra es muy destructivo. Como tiene gran capacidad de reacción con otras moléculas, una alta concentración de ozono cerca del suelo es tóxica para los seres vivos. A mayor altitud, entre 10 y 50 Km, donde está el 90% del ozono de nuestro planeta, es esencial, ya que absorbe las radiaciones ultravioletas (UV), y protege a los animales y vegetales de ellas. Pero cerca de la superficie terrestre el ozono es un gas que en grandes cantidades daña a los seres vivos, causándoles problemas en los ojos y pulmones. Al haber menos ozono en la atmósfera, la cantidad de radiaciones ultravioleta que llega a la Tierra es mayor.
Los científicos estudiaron que una gran cantidad de radiaciones UV provocaría un aumento de casos de cáncer de piel.


·         ¿Cómo se crea y se destruye el ozono?
La radiación UV es responsable de la creación y de la destrucción del ozono. Cuando el UV encuentra una molécula de oxígeno (O2), ésta se divide en dos átomos de oxígeno (O). Los átomos de oxígeno liberados pueden unirse a otra molécula de oxígeno, produciéndose una molécula de ozono (O3). El ozono tiene la capacidad de absorber la radiación UV de forma que constituye un escudo que nos protege de esta radiación. Al absorber radiación UV la molécula de ozono se divide en una molécula de oxígeno y un
Átomo de oxígeno; el átomo de oxigeno libre puede unirse a otra molécula de oxígeno regenerándose dos moléculas de oxígeno.

El ozono es una molécula muy inestable que puede reaccionar con otras moléculas liberando un átomo de oxígeno. Estas moléculas son liberadas dentro de procesos naturales. Estos procesos naturales dependientes de la estación y de los vientos también afectan a la distribución del ozono en la atmósfera.

·         La disminución de la capa de ozono
La disminución de la capa de ozono es consecuencia de la actividad humana. La concentración de ozono ha disminuido en los últimos años por la acumulación de compuestos destructores de ozono, con un valor de 1% de disminución anual, en zonas de latitud media.


·         ¿Cómo afecta la actividad humana a la capa de ozono?
La actividad humana ha alterado el equilibrio de los niveles de ozono en la atmósfera. La concentración de ozono en las capas superiores de la atmósfera ha disminuido desde los años 70, y se debe a compuestos de cloro y bromo procedentes de moléculas generadas por la actividad industrial como los CFC (fluoroclorocarbonados).

*   Lluvia Ácida   

¿Qué es la lluvia ácida?
Se denomina lluvia ácida al retorno a la superficie terrestre, mediante cualquier tipo de precipitación, de los ácidos disueltos en agua originados por contaminantes primarios, descargados a la atmósfera por determinadas actividades humanas, como el dióxido de azufre (SO2)y los óxidos de nitrógeno (NOx) al reaccionar en un proceso de transformación fotoquímica con determinados componentes atmosféricos (oxígeno, vapor de agua) durante su estancia en la atmósfera.

·         ¿Cómo se produce?
Las fuentes de energía habitualmente utilizadas en las actividades industriales y urbanas (transporte, calefacción) son el carbón y el petróleo. La energía se obtiene de estas fuentes mediante un proceso de combustión, liberándose a la atmósfera el azufre y el nitrógeno que contienen en forma de óxidos: dióxido de azufre (SO2) y óxidos de nitrógeno (NOx). Las fuentes antropogénicas de estos contaminantes primarios son tres:

ü  Emisiones industriales
ü  Gas de escape de los automóviles
ü  Emisiones urbanas (hogares)

·         ¿Qué consecuencias origina?

La lluvia ácida afecta a todos los sistemas ambientales. Produce efectos en la Sociosfera y en la Tecnosfera: las construcciones humanas en general, los edificios singulares, las pinturas, los productos metálicos (corrosión), etc. y a los propios seres humanos (efectos sobre la salud). También afecta a la Atmósfera (en el proceso fotoquímico de transformación del SO2 y los NOx en ácidos se forma ozono) y a la Hidrosfera (acidificando lagos y humedales y alterando los sistemas acuáticos). La Biosfera y la Geosfera también sufren los efectos de la acidificación producida por las precipitaciones ácidas (debilitamiento y muerte de los bosques y acidificación del suelo).

·         ¿Qué podemos hacer?
Prever las emisiones mediante medidas correctoras de tipo tecnológico aplicadas a las fuentes contaminantes.
Control de los efectos de los contaminantes mediante normas legales de calidad del aire que establecen unos límites.


*      El Efecto Invernadero 

En 1947 dos científicos, Frank Rowland y Mario Molina (ambos ganadores del premio Nobel de Química en 1995) descubrieron la disminución en la capa de ozono, principal responsable en evitar la penetración de la radiación solar en la superficie terrestre. Actualmente la producción de los gases que provocan el llamado Efecto Invernadero (gases de invernadero) ha aumentado. La atmósfera de la Tierra está compuesta de muchos gases. Los más abundantes son el nitrógeno y el oxígeno (este último es el que necesitamos para respirar). El resto, menos de una centésima parte, son gases llamados "de invernadero". No los podemos ver ni oler, pero están allí. Algunos de ellos son el dióxido de carbono, el metano y el dióxido de nitrógeno, se encargan de absorber la energía emitida por el Sol, impidiendo que los días sean demasiado calurosos o las noches demasiado frías; el aumento en la emisión de estos gases además provoca grandes cambios drásticos en el clima mundial (haciéndolo cada vez más impredecible), sufriendo alteraciones en las temperaturas regionales, en los regímenes de lluvia, incremento en la desertificación, alteraciones en la agricultura, y la descongelación de los casquetes polares, incrementando así el nivel del mar y causando inundaciones en las zonas costeras y continentales en todo el mundo.

El efecto invernadero es producido tanto de manera natural como de manera artificial (principalmente por la industrialización) debido a la acumulación de los gases invernaderos en la atmósfera.


·         Causas del efecto invernadero:

Las principales causas por las cuales se produce un aumento de las temperaturas del planeta son:

ü  La quema de combustibles fósiles
ü  La deforestación, que impide que los vegetales fijen grandes cantidades de CO2.
ü  El dióxido de carbono, el vapor del agua y otros gases contribuyen a que parte del calor proporcionado por el Sol quede entre nosotros y no fluya hacia la troposfera.

No obstante, la concentración natural de estas sustancias se ha multiplicado desde los inicios de la era industrial, especialmente desde 1950, y actualmente amenaza con convertir la Tierra en un hábitat sólo apto para unas cuantas especies. Los gases que causan el efecto invernadero, debido a su concentración en la atmósfera, son:
o   Dióxido de carbono o anhídrido de carbono(CO2)
o   Metano(NH4)
o   Óxido nitroso(N2O)
o   Cloro−fluoro−carbonis(CFCs)
·         Consecuencias:

Conocemos las consecuencias que podemos esperar del efecto invernadero para el próximo siglo:

ü  Aumento de la temperatura media del planeta.
ü  Aumento de sequías en unas zonas e inundaciones en otras.
ü  Mayor frecuencia de formación de huracanes.
ü  Progresivo deshielo de los casquetes polares, con la consiguiente subida de los niveles de los océanos.
ü  Incremento de las precipitaciones a nivel planetario pero lloverá menos días y más torrencialmente.
ü  Aumento de la cantidad de días calurosos, traducido en olas de calor.


·         Descripción del proceso.

A.    Absorción de la radiación emitida por el Sol en las capas atmosféricas.
B.     Reflexión de la radiación solar (aproximadamente un 30% de la radiación                    absorbida).
C.    Captación de la radiación solar reflejada por los gases invernaderos.
D.    Radiación solar liberada al espacio.

El ciclo formado por los puntos B y C, es el responsable de la elevación de la temperatura en las capas más cercanas a la superficie terrestre.




*      PRINCIPALES CAUSAS DE CONTAMINACION DEL AIRE 

ü  Emisiones del transporte urbano (CO, CnHn, NO, SO2, Pb)
ü  Emisiones industriales gaseosas (CO, CO2, NO, SOx)
ü  Emisiones Industriales en polvo (cementos, yeso, etc
ü  Basurales (metano, malos olores).
ü  Quema de basura (CO2 y gases tóxicos)
ü  Incendios forestales (CO2)
ü  Fumigaciones aéreas (líquidos tóxicos en suspensión).
ü  Derrames de petróleo (Hidrocarburos gaseosos).

*      EFECTOS DE LA  contaminación del aire EN EL HOMBRE
El impacto ambiental en el aire es el que se produce por causa de la emisión de sustancias tóxicas.
La contaminación del aire puede causar:
ü  trastornos tales como ardor en los ojos y en la nariz
ü   irritación y picazón de la garganta
ü   problemas respiratorios.
Bajo determinadas circunstancias, algunas subsustancias químicas que se hallan en el aire contaminado pueden producir:
ü  Cáncer
ü  malformaciones congénitas
ü  daños cerebrales y trastornos del sistema nervioso
ü   lesiones pulmonares y de las vías respiratorias.
A determinado nivel de concentración y después de cierto tiempo de exposición, ciertos contaminantes del aire son sumamente peligrosos y pueden causar serios trastornos e incluso la muerte.
Las emisiones generadas por los edificios pueden afectar a la atmósfera, lo que se traduce en un impacto local o global. Las emisiones también pueden deteriorar el ambiente interior de los edificios y perjudicar la salud de sus ocupantes. Deben evitarse los materiales que emiten compuestos orgánicos volátiles, formaldehídos, radiaciones electromagnéticas o gases tóxicos o de difícil combustión. En cuanto al ruido, se recomienda utilizar aparatos con niveles bajos de emisión de ruidos.


*      Efectos de los contaminantes sobre los animales:

·         son similares a los que padece el hombre.

*      Efectos de los contaminantes sobre los vegetales:
·         las plantas se secan;
·         las partículas suspendidas en el aire interfieren la captación de enrgía lumínica y afectan, así, la fotosíntesis;
·         pueden producir manchas rojizas y negruzcas, porque facilitan el desarrollo de microorganismos.
*      Efectos de los contaminantes sobre diversos materiales:
·         el aire contaminado provoca corrosión de los metales, manchas y desprendimiento de mampostería de edificios y monumentos, desintegración de pinturas, etc.
La atmósfera cuenta con distintos elementos para diluir los contaminantes del aire y disminuir sus efectos: el viento, los torbellinos (movimiento del aire en sentido vertical), las lluvias que hacen precipitar las partículas hacia el suelo, la topografía del terreno, etc.
*  Reflexiones finales      

·         Diariamente respiramos entre 8.000 y 12.000 litros de aire. En los alvéolos* de nuestros pulmones se produce el intercambio del oxígeno que necesitamos por el dióxido de carbono que nuestro cuerpo debe eliminar. Muchos de los gases y partículas que llegan al pulmón lo afectan, y afectan todo nuestro bienestar
·         ¿Sabías que la biosfera es la zona de la superficie terreste en la que hay vida?
Esta vida es posible gracias al aire. En otros planetas, la existencia de otros tipos de gases y de distintas temperaturas imposibilitan la vida tal como nosotros la conocemos
·         La atmósfera es la capa de aire que rodea a la tierra, y allí es donde se desarrolla la vida. Su composición química depende, en parte, del resultado de la actividad de los distintos seres vivos en contacto con ella: algunos producen oxígeno ( plantas verdes terrestres, algas y bacterias fotosintetizadoras); todos ellos consumen oxígeno y eliminan dióxido de carbono.
La troposfera, es parte de la atmósfera en contacto con el suelo (8 a 10 km), es la más importante para el estudio de la contaminación.
Pareciera que muy poco se puede hacer para revertir este orden de cosas. Pero si cada uno de nosotros aportara lo suyo, se notarían cambios sustanciales.
 Ejemplos:
ü  Usar la bicicleta siempre que sea posible, o ir caminando a los lugares cercanos.
ü  Compartir los viajes en automóvil con vecinos o amigos.
ü  Mantener el encendido y la carburación del automóvil a punto, para no producir cantidades innecesarias de gases tóxicos.
ü  Usar nafta sin plomo, dentro de lo posible.

·         ¿Sabías que, desde 1986, en muchos países se usa nafta sin plomo, por se menos contaminante y a veces más barata? Además, los coches tienen filtros catalizadores en su sitema de escape, para disminuir la contaminación. Las mediciones de control en esos países indicaban en 1990 una disminución notable del plomo como contaminante


·         ¿Sabías que en las proximidades de fotocopiadoras, televisores y otros aparatos modernos se forma ozono a partir del oxígeno del aire? Esto se debe a la radiación intensa en la cercanía de dichos aparatos

·         ¿Sabías que dormir con un brasero con carbón encendido, en un ambiente sin ventilación, ha causado muchas muertes?


La formación de monóxido de carbono* es la responsable

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