Contaminación Ambiental: Agua, Aire y Suelo

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Contaminación del Agua

Usos del Agua

El agua es esencial para la vida y se utiliza en diversas actividades cotidianas e industriales:

  • Bebida
  • Limpieza
  • Cocinar
  • Refrigeración
  • Riego
  • Higiene
  • Procesos industriales
  • Transporte

Garantizar el suministro de agua es crucial para cualquier actividad.

Fuentes de Provisión

Las fuentes de provisión son los lugares de donde se extrae el agua, idealmente de forma sostenible. Ejemplos: ríos, lagos, napas. La proximidad de la fuente es un factor importante.

Es importante destacar que el agua pura no existe en la naturaleza.

Calidad del Agua

La calidad del agua se mide por los indicadores de sustancias disueltas o flotantes. Los límites de calidad varían según el uso previsto. Existen normas que establecen los valores máximos permitidos para diferentes parámetros según el uso.

Ejemplo: Agua para riego → Nitrato 50 mg/L

Las empresas proveedoras deben potabilizar el agua para alcanzar la calidad de agua potable.

Potabilización del Agua

La potabilización se realiza en plantas potabilizadoras, donde el agua pasa por una serie de filtros para su purificación.

Aguas Residuales

El uso del agua genera residuos (aguas servidas) en igual volumen y calidad. Estas aguas se vierten en cuerpos receptores (ríos, lagos, terrenos), que a menudo son la fuente de provisión original. Estos ecosistemas pueden verse afectados por las aguas servidas si no se tratan adecuadamente.

Límites de Vuelco

Los límites de vuelco establecen los valores máximos permitidos para diversos parámetros en las aguas residuales antes de ser vertidas en un cuerpo receptor. Si las aguas servidas no cumplen con estos límites, deben ser tratadas en una planta de tratamiento.

Las industrias están obligadas a tener plantas de tratamiento.

La ingeniería sanitaria se encarga de estos temas.

Tratamiento de Efluentes

El tratamiento de efluentes líquidos generalmente consta de varias etapas:

  1. Pretratamiento
  2. Tratamiento primario
  3. Tratamiento secundario
  4. Tratamiento avanzado
  5. Tratamiento terciario

No todos los tratamientos son siempre necesarios.

Pretratamiento

Este proceso físico elimina impurezas mediante rejas de diferentes tamaños. También incluye la cámara de sedimentación, donde los sólidos se separan por densidad. La desinfección (ej. con lavandina) y el ajuste del pH son pasos finales.

Tratamiento Primario

En esta etapa, se reduce la materia orgánica en un digestor mediante biodigestión anaerobia (bacterias sin oxígeno). El objetivo es reducir al menos un 40% la materia orgánica.

Tratamiento Secundario

Similar al primario, pero utiliza bacterias aerobias (con oxígeno) en piletones a cielo abierto (ej. tanque australiano), que son más eficientes.

Tratamiento Avanzado

Se aplica para eliminar sustancias inorgánicas (metales pesados) mediante procesos químicos.

Tratamiento Terciario

Elimina fosfatos (de detergentes, jabones, agroquímicos) para prevenir la eutrofización (crecimiento excesivo de algas) en el cuerpo receptor.

Contaminación del Aire

Definición

Presencia de sustancias en el aire en concentraciones dañinas para seres humanos, animales, vegetación y construcciones.

Contaminantes

  • Primarios: Emitidos directamente de una fuente.
  • Secundarios: Formados por reacciones atmosféricas de contaminantes primarios. Pueden ser más peligrosos.

La Atmósfera

La atmósfera es la capa de aire que rodea la Tierra, con una composición variable según la altitud. Los contaminantes tienen diferente impacto según la posición y presión.

Composición del aire a 1 atm:

  • N2: 78%
  • O2: 20.5%
  • Ar: 0.9%
  • CO2: 0.03%

Funciones de la atmósfera:

  • Suministra O2
  • Protege de la radiación UV (capa de ozono - O3)
  • Regula la temperatura
  • Redistribuye la energía solar
  • Regula la humedad relativa
  • Proporciona la presión atmosférica

Causas de la Contaminación Atmosférica

  • Antrópicas (humanas):
  • Combustión (completa e incompleta de combustibles fósiles)
  • Actividades industriales
  • Actividades domésticas
  • Tratamiento de residuos sólidos (quema de basura)
  • Transporte

Capas de la Atmósfera

  • Troposfera (0-10,000 m): Contiene la mayor parte del O2 y vapor de agua. Donde ocurren los fenómenos meteorológicos.
  • Estratosfera (10,000-30,000 m): Contiene la capa de ozono.
  • Mesosfera (30,000-45,000 m): Donde se desintegran los meteoritos.
  • Ionosfera (45,000-75,000 m): Partículas ionizadas, auroras.

Inconvenientes en el Estudio de la Contaminación del Aire

  1. Dispersión de gases: Solución: concentrar muestras de grandes volúmenes.
  2. Movimiento continuo: Solución: bombas de succión, caudalímetros, filtros.
  3. Interacción entre contaminantes y dificultad para determinar el origen.
  4. Variabilidad de respuesta individual: Solución: DL50/CL50 (dosis/concentración letal 50), NOEC/LOEC (concentración sin/con efecto observado).
  5. Escaso conocimiento del significado ambiental.

Contaminantes Criterio

Existen guías con información sobre concentración/tiempo y sus efectos (inocuo, molesto, peligroso, letal). La OMS y OPS establecen leyes para su cumplimiento.

  1. Monóxido de carbono (CO): Gas tóxico, incoloro e inodoro. Proviene de la combustión incompleta.
  2. Dióxido de azufre (SO2): Gas irritante. Forma ácido sulfúrico (lluvia ácida) al reaccionar con agua.
  3. Óxidos de nitrógeno (NOx): Forman ácido nítrico y smog.
  4. Ozono (O3): Oxidante. Beneficioso en la alta atmósfera, perjudicial a nivel del suelo.
  5. Plomo (Pb): Tóxico, afecta el sistema nervioso.
  6. Material particulado (PM10): Partículas

Efecto Invernadero y Calentamiento Global

El efecto invernadero es un fenómeno natural intensificado por la actividad humana. El aumento de gases de efecto invernadero (CO2, CH4, NOx, CFCs) causa el calentamiento global.

Consecuencias:

  • Cambios de temperatura
  • Cambios meteorológicos
  • Retroceso de glaciares
  • Cambios en el nivel del mar

Deforestación

La deforestación reduce la capacidad de absorción de CO2 de las plantas, contribuyendo al calentamiento global.

Contaminación del Suelo

Disposición de Residuos Sólidos

  • A cielo abierto: Problemas sanitarios.
  • Incineración: Emisiones tóxicas.
  • Entierro: Gases y problemas de biodegradabilidad.
  • Relleno sanitario: Método más adecuado con control de gases y lixiviados.

Las 5 R

  • Reducir
  • Reusar
  • Reciclar
  • Reformular
  • Rediseñar
  • Recompensar

Residuos Especiales

:
- Peligrosos
- Inflamables
- Explosivos
- Corrosivos
- Tóxicos
- Radioactivos
- Patogénicos
Cuidado en cómo se tratan y transportan. Preparada para cualquier accidente.
ENERGIAS
La principal causa de contaminación del aire es la combustión.
ENERGIAS CONVENCIONALES O TRADICIONALES
. Energías Fósiles (o Combustibles Fósiles)
Son aquellas que se sacan del suelo:
- Petróleo
- Carbón
- Gas Natural
Suelen estar en el subsuelo
Se usan como combustible
Problemas:
- Requieren combustión (Quemarlas)
o Por lo que libera dióxido de carbono
o Contribuye al efecto invernadero
- Recursos no renovables a corto plazo (se agotan)
- Procesos de exploración, de extracción, de transporte, de manufactura y uso, son contaminantes (Aire, Agua y Suelo).
- Peligro de accidentes en todas las actividades nombradas antes.
- Peligro de explosión (son sustancias explosivas)
Se está buscando la forma de reducir el uso de las Energías Fósiles. Se las busca reemplazar por otras:
ENERGIAS ALTERNATIVAS
Energía que reemplace a las fósiles.
En un principio tiene que ser renovable a una escala humana
En un principio no genera combustión. (Es decir que no genera CO2 y no contribuye al efecto invernadero.
No presenta peligro de explosión.
Se tiene que conocer cómo aprovecharlas y tener a disponibilidad las técnicas para realizarlo.
La potenciabilidad tiene que ser alta de uso
Debe ser económicamente rentable y competitiva (en relación a las energías fósiles)
No presenta peligro en su exploración, extracción, transporte, manufactura y uso)
Sin embargo, presentan inconvenientes que hacen que todavía seamos muy dependientes de las energías fósiles
Ejemplos:
- Eólica
- Solar
- Nuclear
- Motriz
ENERGIA HIDRAULICA
Se saca del agua en movimiento (Río)
Aprovecha la energía cinética para transformarla en energía eléctrica
No es nueva. (Se usaba en la antigua China)
Cuando apareció la energía eléctrica comenzó a utilizase más.
En un principio no funcionó porque las paletas tienen que girar a velocidad constante.
Por eso Ingenieros contruyeron una pared en el río para que el agua no pase y así mantener una altura constante para que pase por el subsuelo, donde colocaron las paletas, un flujo de agua constante.
A mediados del siglo 20 (uso masivo de energía eléctrica) se construyeron muchas represas.
En la actualidad, esta energía hidráulica es la principal.
El 70% de la energía que consumimos en el país es hidroeléctrica.
El 29% nuclear.
El 1% resto de energías.
Posibles beneficios de la construcción de represas:
1) Producción de electricidad:
- Sin combustión (No hay producción de CO2 ni de otros gases.
- No influye en el efecto invernadero.
- No influye en el fenómeno del calentamiento global.
2) Costo competitivo (menor que Energía Fósil)
3) Abastecimiento de agua para consumo (riego, etc.)
4) Control de inundaciones (Rio abajo)
5) Desarrollo económico (a nivel local y regional)
- Genera trabajo
- Obtener energía influye en el desarrollo económico.
- Incremento de actividad agrícola/ granadera.
- Incremento actividad turística (pesca, visitas, etc.)
- Aumento de transporte acuático por aumento de la cota.
- Incremento de calidad de vida en las poblaciones cercanas
Inconvenientes de la construcción de las represas
1) Alteración de las condiciones ecológicas y climatológicas:
- Se debe al aumento de % de humedad, aumento de vaporización del agua (precipitaciones).
- Afecta a la biodiversidad, tanto en su composición (especies), como en la abundancia (cantidad). Aumentan las aves acuáticas, parásitos y mosquitos.
2) Incremento en la erosión del suelo:
- Por mala práctica de actividades ganaderas
- Por la construcción de los caminos para llegar a las represas
- Cambios hidrológicos del río (el caudal no va a ser el mismo)
3) Creación de condiciones ideales para el desarrollo de parásitos y mosquitos:
- El esquitosoma (gusano que necesita un caracol acuático para desarrollarse, y la represa permite este desarrollo) causa la “enfermedad de las represas” (esquitosomasis) que daña los órganos.
4) Creación de condiciones ideales para el desarrollo de malezas acuáticas.
- Interfiere con la navegación (beneficio)
- Interfiere con el trabajo de las turbinas (se puede evitar)
- Evapotranspiración (Las malezas consumen agua (transpiración)) puede causar que la cota baje.
- Interfiere con la pesca (beneficio)
- Las malezas generan un microclima que favorece al desarrollo de parásitos y mosquitos.
5) Necesidad de desplazar a pobladores:
- Por la construcción, los pobladores afectados deben ser desplazados (los indemnizan) a ciudades o pueblos cercanos, los cuales se ven afectados por el impacto que esta mudanza le puede causar en sus recursos.
6) Perdida del suelo:
- Queda inutilizado por la creación del embalse. En realidad, causa la pérdida del suelo y todo lo que estaba en ese lugar (bosques por ej.)
- Perdida del patrimonio cultural, edificios, todo.
7) El peso del lago afecta a las placas tectónicas y puede dar lugar a actividad sísmica.
- Por generación de tensiones en la corteza terrestre.
- El agua del lago puede llegar a las napas e inundar otros sectores donde no estaba previsto.
8) Eutroficación
- Crecimiento exponencial de algas.
- Estas algas disminuyen el oxigeno
- Crecen y tapan por completo todo el embalse y causa la perdida de otros organismos que se encontraban dentro del embalse
9) Ya no queda lugar donde construir represas.
CAPACIDADES DE LAS REPRESAS
- Hasta 1960, la capacidad media era menor a 100 millones de m3 de agua (1 m3 = 1 kg).
- Desde 1961 a 1975 la capacidad media era aproximadamente 500 millones de m3.
. Ejemplos de Argentina:
- Salto grande: 5.000 millones de m3
- Yaciretá: 21.000 millones de m3
- Itaipú: 29.000 millones de m3 (una de las más grandes del mundo).
ENERGIA EOLICA
Energía alternativa, por lo que presenta todas las características de estas.
Molino  Viento  Electricidad
Problemas: En ningún lugar del mundo el viento es todo el tiempo constante (Lo mismo que pasaba con los ríos, que se logró solucionar con las represas) y aún no se encontró la solución a esto.
ENERGIA SOLAR DIRECTA
Paneles solares.
Problema: Equipos costosos, grandes y además cuando no hay sol no funciona (nubes o noche).
ENERGIA NUCLEAR
Problema: Peligro de accidentes, y residuos contaminantes (radioactivos).
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