CONTAMINACIN AMBIENTAL

Vicente Vergara Florez Ingeniero Agrcola Candidato a MSc.

Ciencias Ambientales UNIVERSIDAD DE SUCRE

CICLOS BIOGEOQUIMICOSEl trmino ciclo biogeoqumico se deriva del movimientocclico de los elementos que forman los organismosbiolgicos y el ambiente geolgico, e intervienen en uncambio qumico.

-Los ciclos biogeoqumicos constituyen un sistemaregulador de la hidrosfera y la biosfera.

- Estos ciclos describen los movimientos y las interaccionesde los elementos qumicos esenciales para la vida a travs dela geosfera, mediante procesos fsicos, qumicos ybiolgicos.

EL CICLO DEL AGUA El 71 % de la superficie terrestre

est cubierta de agua.

El 97 % del agua de la superficieterrestre se encuentra en los maresy ocanos.

Del 3% del agua dulce, el 87 % seencuentra en los polos, aguasubterrnea y en la atmsfera,quedando slo aprox 0.4% del totalde agua del planeta como aguadulce disponible, del cual dependenlos ecosistemas terrestre, loshumanos y la agricultura.

CICLO DEL AGUA

EL CICLO DEL AGUA

En el ciclo del agua la energa es provista por el sol, el cual produce laevaporacin ya sea de los ocanos como de cualquier superficie de agua libre. Elsol tambin provee la energa para los sistemas climticos que permiten elmovimiento del vapor de agua (nubes) de un lugar a otro.

El ciclo de agua desempea un papel fundamental en el funcionamiento tanto delsistema climtico como del conjunto de ciclos biogeoqumicos, conectando unsistema con el otro.

EL CICLO DEL AGUA

Problemtica Ambiental del Agua

-Contaminacin trmica: Por procesosindustriales que utilizan enormescantidades de agua para enfriamiento(Termoelctricas, extraccin de ferronquel,fabricacin de cemento, etc.)

-Sedimentacin cultural: Debido a lasdescarga de desperdicios slidos enel agua (basura orgnica, envases,llantas viejas, etc.)

Problemtica Ambiental del Agua- Vertimiento de venenos (plaguicidas) y desechos industriales: a los ros yfuentes de agua, al igual que sustancias qumicas utilizadas en los cultivosilcitos y su procesamiento. La mayora de los compuestos qumicos y sintticosque se producen actualmente resultan nuevos para los sistemas biolgicos, queno pueden degradarlos fcilmente. Muchos son txicos.

Problemtica Ambiental del Agua- Eutroficacin cultural: Debido a descargas de nutrientes provenientes de losfertilizantes aplicados en los cultivos comerciales. Con esta fertilizacin, las algasflorecen en biomasa, muren y las bacterias inician el proceso de descomposicin.Esta materia orgnica en descomposicin se hunde al fondo y las bacteriasreductores agotan el oxgeno disuelto disponible que peces, crustceos, larvasde insectos, etc. Necesitan para vivir.

Ciclo del Carbono

Ciclo del NitrgenoEl nitrgeno es una sustancia esencial para toda la vida en La Tierra. La mayorparte del nitrgeno se encuentra en el aire en forma gaseosa, pero tambin sepuede encontrar nitrgeno en el agua y en el suelo en diferentes formas. All, serdescompuesto por bacterias y absorbido por plantas y animales.

El elemento qumico nitrgeno es esencial para todas las formas de vida y susproductos. Es uno de los elementos necesarios para hacer protenas (msculosen carnes, nervios, cabellos, tendones, piel, plumas, seda, leche, queso, semillasy nueces, enzimas), y estructuras genticas.

El aire de la atmsfera contiene un 78% de nitrgeno, por lo tanto la atmsfera esun reservorio de este compuesto. A pesar de su abundancia, pocos son losorganismos capaces de absorberlo directamente para utilizarlo en sus procesosvitales. Por ejemplo las plantas para sintetizar protenas necesitan el nitrgeno ensu forma fijada, es decir incorporado en compuestos.

Ciclo del Nitrgeno

Formas de Fijacin de Nitrgeno

Fijacin biolgica: Se realiza mediante la accin de bacterias fijadoras denitrgeno del suelo. Las bacterias nitrificantes son capaces de fijar el nitrgenoatmosfrico, constituyendo ndulos en las races de las plantas leguminosas.Tambin algunas algas verde-azules son capaces de fijar el nitrgenoatmosfrico.

Fijacin atmosfrica. Se realiza mediante el proceso fisicoqumico que sepresenta cuando la energa contenida en los relmpagos, rompe las molculas denitrgeno y permite que se combine con el oxgeno del aire formando cidontrico. Este se disuelve en las lluvias y se precipita a tierra, donde quedadisponible para las plantas.

Fijacin industrial. Se realiza mediante el proceso de HABER-BOSCH de carcterfisicoqumico, semejante a la fijacin atmosfrica. En este proceso el hidrgeno yel nitrgeno reaccionan para formar amoniaco, NH3. Dicho proceso es utilizadopor ejemplo para la fabricacin de fertilizantes.

La mayor reserva de fsforo est en la corteza terrestre y en los depsitos de rocas marinas. De las rocas se libera fsforo y en el suelo, donde es utilizado por las plantas para realizar sus funciones vitales. Los animales obtienen fsforo al alimentarse de las plantas o de otros animales que hayan ingerido.

Ciclo del Fosforo

Ciclo del Azufre

El azufre llega a la atmsfera como H2S o SO4, ambos gases provenientes de volcanesactivos y descomposicin de materia orgnica. Cuando en la atmsfera se combinancon el agua se forma H2SO4, y al precipitarse lo hace como lluvia cida.

Ciclo del Azufre

El carbn mineral y el petrleo contienen azufre y su combustin libera bixidode azufre a la atmsfera, al igual que los volcanes. El 95% del SO2 es emitido porel uso de combustibles fsiles.

El incremento en las emisiones de azufre ha causado una acidificacin de laprecipitacin (lluvia cida), del suelo y de los ecosistemas acuticos. Estefenmeno ha provocado la alteracin de otros ciclos (aluminio, metales pesadosy nutrientes), y ha causado daos severos en bosques y lagos.

1908 1968

Ciclo del Azufre

Efectos de la Lluvia cida Altera y puede destruir los ecosistemas.

La deposicin cida induce efectosambientales adversos por alteracin delpH.

El pH de un ambiente es crtico debidoa los efectos que tiene sobre elfuncionamiento de todas las enzimas,hormonas y algunas protenas delcuerpo de todos los seres vivos queviven en un ambiente.

Altas concentraciones de SO2 y NO2provoca dificultades respiratorias yefectos adversos sobre los rboles ylos cultivos.

Los huevos, el esperma y los estadiojuveniles de estos organismos sonespecialmente sensibles a estoscambios.

La lluvia cida hace que el aluminio y los metales pesados sean lixiviados del suelo con el agua de percolacin.

Cuando esos elementos se disuelvena bajo pH del agua, se liberan losmetales y pueden ser absorbidos,siendo altamente txicos, para lasplantas y los animales.

Deterioro de los monumento. Lasrocas carbonatadas y el mrmol sonlos materiales de los monumentos. Lareaccin entre el cido y el carbonatocausa que esas estructuras seerosionen de forma muy acelerada.

CONTAMINACION Y PROBLEMAS AMBIENTALES

La contaminacin es un cambio desfavorable en lascaractersticas fsicas, qumicas o biolgicas del aire, delagua o del suelo, que es o podra ser perjudicial para lavida humana, para la de aquellas especies deseables, paranuestros procesos industriales, para nuestrascondiciones de vivienda o para nuestros recursosculturales; o que desperdicie o deteriore recursos que sonutilizados como materias primas. (EPA, 2006)

Dinmica de los ContaminantesEs el estudio de un contaminante desde el momento en quese genera hasta su disposicin final o hasta que alcanceconcentraciones, tales que ya no es contaminante sinimportar cuantas veces se transforme o por donde vaya.

Fenmenos de la Dinmica de los Contaminantes

Dispersin: Un contaminante arrojado al medio tiende adispersarse debido a ciertos fenmenos como la difusin yla mezcla.

Concentracin: Es el hecho de que el contaminante tiendea concentrarse por la existencia de ciertos fenmenosfsicos tales como la precipitacin, floculacin,sedimentacin, diferencia de densidades, etc.

Fenmenos de la Dinmica

Transporte y transferencia: Se refiere a la situacin de uncontaminante que se arroja a un medio, permanece en esemedio, es transportado sin que cambie demasiado yfinalmente es transferido a otro medio. Ej: cuando unplaguicida es transportado por aire a otro lugar diferente dedonde se gener y luego por la lluvia cae en ese otro lugar.

Transformacin: Es el caso de una sustancia que una vezarrojada, se combina qumicamente y se transforma en otrasustancia, la cual es mucho ms peligrosa que elcontaminante original.

Biotransformacin: Es el fenmeno de transformacin debidoa la accin de los seres vivos del ecosistema. Muchassustancias que en el ambiente no se transforman, sonabsorbidas por algunos seres vivos y luego, sontransformadas por los mismos en otra sustancia mspeligrosa.

Fenmenos de la Dinmica BIOACUMULACION: Proceso natural tambin llamado por

varios autores BIOCONCETRACION.

Mecanismo: Las clulas de todos los organismos debenobtener nutrientes y elementos traza esenciales; absorbenas una gran cantidad de molculas. Por la semejanzaentre muchos compuestos txicos como metales pesadosy los elementos traza muchas toxinas que estn biendiluidas en el agua son absorbidas alcanzando nivelespeligrosos dentro de las clulas y membranas.

Fenmenos de la Dinmica

Diferencia Entre Bioconcentracin y Bioacumulacin

La Bioconcentracin se debe a que los seres vivospueden concentrar en su cuerpo los contaminantesy la Bioacumulacin: ocurre cuando elcontaminante se va acumulando a medida que se vapasando de un ser vivo a otro en la cadenaalimenticia. Metil-mercurio a la parte comestibledel pez.

Fenmenos de la DinmicaDiferencia Entre Bioconcentracin y Bioacumulacin

EFECTOS DE CONTAMINACIN POR MERCURIO

ENFERMEDAD DE MINAMATA

Fenmenos de la Dinmica

Fenmenos de la Dinmica Biomagnificacin: Es cuando el factor de

bioacumulacin aumenta con la edad del organismoafectado. No se produce a nivel celular sino a niveldel ecosistema. Este mecanismo ocurre cuando elcompuesto txico de inters no se excretafcilmente sino que se almacena y la carga txica degran nmero de organismos en un nivel trficoinferior se acumula y se concentra ms aun por unorganismo en un nivel trfico superior a medida queel material asciende en la cadena alimenticia.

Clasificacin de la ContaminacinLa contaminacin se clasifica segn los grandes medios en la que se le puede encontrar, estos son:

Contaminacin Atmosfrica:Debida a las emisiones en laatmsfera terrestre, en especial,de dixido de carbono. Loscontaminantes principales sonlos productos de procesos decombustin convencional enactividades de transporte,industriales, generacin deenerga elctrica y calefaccindomstica, la evaporacin dedisolventes orgnicos y lasemisiones de ozono y freones.

La contaminacin atmosfrica (monxido de carbono, el dixido de azufre, losxidos de nitrgeno, el ozono, el dixido de carbono o las partculas ensuspensin).

Ciclo del oxgeno

El oxgeno molecular O2 representa el 20% de la atmsfera terrestre. Este oxgenoabastece las necesidades de todos los organismos terrestres para su metabolismo,adems cuando se disuelve en agua, cubre las necesidades de los organismosacuticos.

Clasificacin de la Contaminacin

Contaminacin hdrica: Serefiere a la presencia decontaminantes en el agua (ros,mares y aguas subterrneas). Loscontaminantes principales son losvertidos de desechos industriales(presencia de metales yevacuacin de aguas a elevadatemperatura) y de aguas servidas(saneamiento de poblaciones).

Clasificacin de la Contaminacin

Contaminacin del suelo:Se refiere a la presencia decontaminantes en el suelo,principalmente debidos aactividades industriales

(almacenes, vertidos ilegales),vertido de residuos slidosurbanos, productosfitosanitarios empleados enagricultura (abonos yfertilizantes qumicos) ypurines de las actividadesganaderas.

Contaminacin Snica: Se refiere a la contaminacinque se produce en un lugar determinado por la presenciade focos productores de altos decibeles sonoros, queperturban, desequilibran y destruyen la calma relativa queen ese sitio exista antes de que dichos focos seactivaran.

Clasificacin de la Contaminacin