Fenómenos naturales

Parte I

2. Contaminación Ambiental
3. Efectos ecológicos de la acción humana sobre el ambiente
4. Conclusiones
5. Bibliografía

Introducción:

A medida que aumenta el poder del hombre sobre la naturaleza y aparecen nuevas necesidades como consecuencia de la vida en sociedad, el medio ambiente que nos rodea se deteriora cada vez más. Mientras que los demás seres vivos se adaptan al medio ambiente para sobrevivir, el hombre adapta y modifica ese mismo medio según sus necesidades. Esta modificación se denomina como contaminación ambiental que corresponde a uno de los problemas más complejos que afectan al medio ambiente físico, biológico y social.

La contaminación es la impregnación del aire, el agua o el suelo con productos que afectan a la salud del hombre, la calidad de vida o el funcionamiento natural de los ecosistemas. La contaminación del medio ambiente constituye uno de los problemas más críticos en el mundo y es por ello que ha surgido la necesidad de la toma de conciencia la búsqueda de alternativas para su solución.

Para lograr un desarrollo sostenible de vida los seres humanos tenemos que modificar nuestro estilo de vida. Para esto debemos hacer un auto evaluación y examinar la forma en que vivimos. Al hacerlo vamos a tener que enfrentar verdades desagradables sobre nosotros mismos. El desarrollo sostenible requiere que entablemos relaciones muy diferentes con el resto de nuestro planeta. Esto no es obligación que compete a los gobiernos; tenemos que empezar a aunar esfuerzos individuales para hacer aportaciones útiles a la resolución de problemas grandes.

En este trabajo se tratara lo relacionado con la investigación de los Fenómenos Naturales, su origen y las posibles soluciones, con fin de crear inquietudes que favorezcan la toma de conciencia de este problema y se encuentra estructurado de la siguiente manera: Capítulo I (Contaminación Ambiental): definición, clasificación de la contaminación ambiental, desarrollo sostenido; Capítulo II (Efectos ecológicos de la acción humana sobre el ambiente): efecto invernadero, capa de ozono y el agua; y finalmente las Conclusiones

Capítulo I

Contaminación Ambiental

1.1 Definición.

Se denomina contaminación a la modificación del medio ambiente físico, biológico y social que nos rodea. La contaminación es uno de los problemas ambientales más relevantes que afectan a nuestro mundo y surge cuando se produce un desequilibrio, como resultado de la adición de cualquier sustancia al medio ambiente, en cantidad tal, que cause efectos adversos en el hombre, en los animales, vegetales o materiales expuestos a dosis que sobrepasen los niveles aceptables en la naturaleza.

La contaminación puede surgir a partir de ciertas manifestaciones de la naturaleza (fuentes naturales) o bien debido a los diferentes procesos productivos del hombre (fuentes antropogénicas) que conforman las actividades de la vida diaria.

Las fuentes que generan contaminación de origen antropogénico más importantes son:

• Industriales (frigoríficos, mataderos y curtiembres, actividad minera y petrolera)
• Comerciales (envolturas y empaques),
• Agrícolas (agroquímicos),
• Domiciliarias (envases, pañales, restos de jardinería)
• Fuentes móviles (gases de combustión de vehículos).

Como fuente de emisión se entiende al origen físico o geográfico donde se produce una liberación contaminante al ambiente, ya sea al aire, agua o suelo.

1.2 Clasificación de la contaminación ambiental.

La contaminación se divide por los efectos ocasionados a los recursos naturales renovables, los cuales son: aire, agua, suelo.

1.2.1 Aire

Como componente ambiental, se considera al aire como la capa de la atmósfera donde los organismos desarrollan sus procesos biológicos. Se denomina aire puro a la atmósfera que presenta la siguiente composición química: 78% de nitrógeno, 21% de oxígeno, 0.03% de dióxido de carbono, 0.07% de metano e hidrógeno y 0,90% de otros gases.

Figura No.1 Elementos del aire

Hasta la Revolución Industrial, la pureza del aire sólo era alterada por causas naturales, como las erupciones volcánicas. En la actualidad, la actividad del hombre es para la atmósfera como un enorme volcán que no cesa de introducir nuevas sustancias en el aire. Pero existe una gran diferencia entre los gases de las erupciones, chimeneas y tubos de escape de los automóviles. Estos últimos contienen elementos, en muchos casos extraños, que reaccionan entre sí y con los componentes naturales de la atmósfera, provocando en ésta grandes alteraciones que afectan seriamente la salud humana, la estabilidad del clima y el desarrollo de los ecosistemas.

La contaminación atmosférica provocada principalmente por las combustiones domésticas e industriales y los vehículos automotores, ha afectado gravemente el aire que respiramos. Las principales sustancias contaminantes son: dióxido de azufre, dióxido de carbono, monóxido de carbono, oxido de nitrógeno, hidrocarburos gaseosos, oxido de plomo, fluoruros, polvo atmosférico producto de la trituración de materiales y pulverización de productos.

1.2.2 Agua.

El agua esta compuesta por dos elementos: dos 2 átomos de hidrogeno y uno (1) de oxigeno.

Figura No.2 El agua

El agua constituye el 70% de nuestro planeta y se encuentra dispersa en los océanos, ríos, lagos, etc. y en forma sólida, en los casquetes polares. Del total de agua en el mundo, sólo podemos utilizar 10% para uso humano. Las principales fuentes de agua utilizable se localizan en los ríos y lagunas, así como en el subsuelo.

Figura No.3 Agua consumible en el planeta

Sin embargo, el agua es otro de los recursos renovables en peligro como consecuencia de la actividad humana. En muchos casos, en las zonas altamente industrializadas el agua pura que procede de la lluvia recibe, antes de llegar al suelo, su primera carga contaminante que la convierte en lluvia ácida. Una vez en el suelo, el agua discurre por la superficie o se infiltra hacia las capas subterráneas. Es el agua de escorrentía, que en los campos y en las granjas se carga de pesticidas y del exceso de fertilizantes y en las ciudades arrastra productos como aceites de auto, metales pesados, nafta y detergentes.

El caso de los herbicidas y plaguicidas merece especial atención pues si bien es cierto que han contribuido eficazmente en la lucha contra plagas y enfermedades como la roya de maíz, los carbones en el trigo y el paludismo en el hombre, el uso indiscriminado que se ha hecho de ellos, ha ocasionado equilibrios ecológicos graves, como la eliminación de especies de insectos indeseables para el hombre, pero que era fuente de alimento para otros animales, presentándose entre ellos la competencia por el alimento cada vez más escaso.

El agua que se utiliza para el riego en la agricultura arrastra los elementos tóxicos, pasan a los Ríos y mares ocasionando enfermedades y muerte en: aves, peces y en los seres humanos que eventualmente los llegan a consumir.

Quizás porque ocupa las dos terceras partes del planeta, o porque a nuestros ojos aparece siempre como una inmensa llanura de agua que se pierde en el horizonte, los seres humanos seguimos empeñados en creer que el océano es ilimitado y que soportará sin alterarse todo lo que arrojemos en él. Nada más lejos de la realidad. Con su actitud inconsciente, el hombre está amenazando seriamente la función más importante que realizan los océanos: la regulación del clima de la Tierra. El mayor peligro que se cierne, entonces, sobre los océanos es la muerte del fitoplancton, que constituye el motor de un mecanismo denominado bomba biológica encargado de regular en la atmósfera la presencia de oxígeno y dióxido de carbono y de incorporar a este último en las cadenas tróficas.

1.2.3 Suelo.

Se define como suelo a toda la capa de tierra que se encuentra suelta, diferenciándola de la roca sólida y de la cual dependen plantas, microorganismos y seres vivos. El suelo está constituido por una gran variedad de compuestos, de los cuales los más importantes son los nutrientes. Pero, además de ofrecernos su riqueza a través de la explotación agrícola-ganadera también es otro de los componentes ambientales que sufre la contaminación, que está dada principalmente por la acumulación de residuos y desechos domiciliarios e industriales, de insecticidas y plaguicidas y por la destrucción de las bacterias benéficas debido a la acción de las sustancias químicas no degradables.

Según estimaciones del Worldwatch Institute, el material de la corteza terrestre que la minería mundial remueve en un año equivale al doble de los sedimentos que arrastran todos los ríos del mundo. A los trabajos de extracción de los minerales metálicos y a su posterior fundición y purificación, hay que añadir los diversos procesos de fabricación en sus múltiples aplicaciones. El resultado es que cada año el hombre vierte en el medio ambiente cantidades de elementos metálicos abrumadoramente mayores que los aportes originales que de estos mismos elementos hace la naturaleza.

Los incendios forestales que se presentan anualmente en la época de verano, acaban con el suelo, la vegetación y los animales que allí viven. La tala de bosques para la industria maderera produce cambios no sólo en el paisaje, sino también en el clima y en los ecosistemas. Los campesinos generalmente desforestan por medio del fuego para obtener campos de cultivo, esto trae consigo el empobrecimiento de los suelos. Lo mismo ocurre con la práctica de cultivos en terrenos muy inclinados que conducen a la erosión de los suelos.

La destrucción de las zonas boscosas para la explotación agrícola de un terreno por unos pocos años y que luego es abandonado, es una práctica muy común entre nuestros campesinos y se conoce como "conuco". Al ser repetida esta práctica una y otra vez deja como resultado el empobrecimiento de los suelos. Más tarde las lluvias arrastraran el material del suelo y lo depositan en las zonas bajas, rellenando el cauce de los ríos y provocando inundaciones.

La sociedad tecnológica ha avanzado prácticamente sin tomar en cuenta el peligro en que sitúa a las especies animales y vegetales. En Venezuela, el caimán del Orinoco es un ejemplo de explotación comercial y hoy en día se encuentra casi extinguida su especie.

La contaminación industrial de ríos y lagos ha provocado la muerte a enormes cantidades de peces, los cuales sufren paralización de su metabolismo. Los derrames de petróleo, las llamadas mareas negras, provocan la muerte a miles de aves marinas mueren por asfixia y se reduce la actividad fotosintética de las plantas marinas.

Tanta desmesura provoca la incorporación de metales -puros o combinados- a las redes tróficas, afectando tanto a vegetales como a animales. Al ingerir alimentos o respirar aire contaminado, el ser humano corre graves peligros. Los compuestos orgánicos que contienen algunos de estos elementos metálicos atraviesan con gran facilidad las membranas celulares. De este modo el organismo los absorbe a través de las paredes de las vías respiratorias y digestivas, e incluso a través de la piel. Una vez en el cuerpo, los metales se acumulan en diferentes órganos y tejidos, provocando efectos a corto, mediano y largo plazo en la salud del individuo.

1.3 Desarrollo Sostenible.

1.3.1 Antecedentes.

Los avances científicos y tecnológicos tal y como se están dando, generan obstáculos para las potencialidades humanas. La gran mayoría de las personas no asociaban la problemática ambiental con el desarrollo de las naciones y el bienestar de su población.

Los países están incorporando la dimensión ambiental a sus planes de desarrollo. Y es que el medio ambiente es una dimensión del desarrollo socioeconómico que tiene que tomarse en cuenta.

Al aprovechar los recursos ambientales, es bien importante tener en cuenta la noción de vida "útil" o "durabilidad". Con el objeto de fijar criterios científicos se desarrolló el concepto de sustentabilidad ambiental. Para entender mejor este concepto, debemos definir la idea de sustentabilidad de los sistemas naturales. Esta considera que "un sistema natural es sustentable en la medida en que es capaz de mantener constante en el tiempo, la vitalidad de sus componentes y procesos de funcionamiento" (Gligo,1988). Cuando hay déficit ecológico se pierde la sustentabilidad ambiental. Obviamente, esto sucede cuando las exigencias de consumo de la sociedad provocan pérdidas que exceden la capacidad de carga que tiene un ecosistema.

La población crece de manera ilimitada, por tanto la demanda de recursos ambientales aumenta también. Hay que tomar medidas que recuperen la sustentabilidad de los recursos naturales, de otra manera el desequilibrio terminará haciendo que el sistema colapse.

1.3.2 Definición

Los esfuerzos por mitigar el hambre y la pobreza a nivel mundial han hecho que se evalúen nuevas perspectivas. Por esto tiende a generalizarse la búsqueda de un desarrollo diferente que, junto con fortalecer el crecimiento económico, promueva una mayor equidad entre los hombres en el marco de un medio ambiente sustentable.

Este nuevo pensamiento que va penetrando progresivamente en las diferentes naciones se denomina desarrollo sostenible o, desarrollo duradero. El cual persigue satisfacer las necesidades de bienestar de la población, sin comprometer las posibilidades de las generaciones futuras de satisfacer sus propias necesidades y aspiraciones (Comisión Mundial del Medio Ambiente y Desarrollo-CMMAD-1987).

Korten, David, (1995) expresa lo siguiente: el desarrollo sostenible trata de crear economías sostenibles que satisfagan de forma igualitaria las necesidades humanas sin la extracción de las fuentes de recursos o la creación de desechos superior a la capacidad regenerativa ambiental; instituciones humanas sostenibles que aseguren tanto la seguridad como la oportunidad de crecimiento social, intelectual y espiritual.

Según Castro, Fidel, (1992) si se quiere salvar a la humanidad de la autodestrucción, hay que distribuir mejor las riquezas y tecnologías disponibles en el planeta. Menos lujo y menos despilfarro en unos pocos países para que haya menos pobreza y menos hambre en gran parte de la Tierra. No más transferencias al Tercer Mundo de estilos de vida y hábitos de consumo que arruinan el medio ambiente. Hágase más racional la vida humana. Aplíquese un orden económico internacional justo. Utilícese toda la ciencia necesaria para un desarrollo sostenido sin contaminación. Páguese la deuda ecológica y no la deuda externa. Desaparezca el hambre y no el hombre.

El pensamiento de desarrollo sostenible promueve reformas estructurales que apuntan hacia la durabilidad del desarrollo. Es por esto, que habría que garantizar, en su capacidad para mantener sus beneficios en el tiempo. Algo que resultaría imposible si existe la degradación ambiental.

Sabemos que sólo una parte de las materias primas y la energía resultante de los procesos de producción se convierten en productos útiles. Esto establece límites al desarrollo de la humanidad. El desarrollo sostenible exige reducir al mínimo los efectos adversos sobre la calidad del aire, el agua y la tierra, con el fin de perpetuar la oferta ambiental de los ecosistemas.

1.3.3 Objetivos.

El concepto de desarrollo sostenible involucra diversas dimensiones: políticas, socioeconómicas, culturales, filosóficas, ambientales, entre otras. Para alcanzar el éxito se tienen que cumplir los siguientes objetivos:

1. Satisfacer las necesidades humanas básicas: para sobrevivir y desarrollar sus capacidades todo ser humano necesita consumir una cantidad mínima necesaria de alimentos. Este requerimiento es cuantificable. Lamentablemente las formas adoptadas por la sociedad para organizar su funcionamiento, ocasiona que el número de personas que padecen de hambre aumente constantemente. Si no se garantiza durabilidad y valorización plena a la especie, no puede haber desarrollo duradero.

2. Crecimiento económico constante: el desarrollo sostenible demanda un crecimiento económico que sea capaz de producir bienes y servicios para atender las necesidades de una población en permanente aumento. El incremento económico debe ser superior al ritmo del crecimiento demográfico, además debe existir un balance entre la utilización de los recursos naturales y consideraciones ambientales.

3. Mejorar la calidad del crecimiento económico: debe de haber un acceso equitativo a los recursos naturales y a los beneficios del crecimiento, obviamente esto dependerá de las políticas aplicadas a cada nación. Hay que proteger el entorno natural, ya que es una de las principales bases del desarrollo. Los países industrializados imponen al mundo en desarrollo formas de producción y servicios que no siempre presentan ventajas para los países en desarrollo. Hay que trabajar en la búsqueda de relaciones económicas internacionales más equitativas, como factor determinante para alcanzar el desarrollo duradero.

4. Aspectos demográficos: el ritmo del crecimiento de la población es muy superior al incremento de las disponibilidades de recursos básicos. A medida que aumenta el número de habitantes, aumenta la presión que ejerce sobre el medio ambiente. Las medidas establecidas para el control de la población deben de ir acompañadas de correcciones en los procesos que privan a un segmento de la población de la disponibilidad de recursos.

5. Selección de opciones tecnológicas adecuadas: la revolución técnico-científica y el desarrollo socioeconómico, crean alteraciones entre los vínculos de la sociedad y la naturaleza. Los avances tecnológicos resuelven problemas, pero crean otros. El desarrollo sostenido exige la aplicación de sistemas tecnológicos que protejan los sistemas naturales: atmósfera, agua, suelos, especies, que sostienen la vida en la Tierra.

6. Aprovechar, conservar y restaurar los recursos naturales: la intervención deliberada del hombre sobre la naturaleza, tiende a degradar la disponibilidad de recursos para el desarrollo. La Naturaleza tiene una capacidad limitada para regenerar la disponibilidad de recursos. Proteger esta facultad es imperativo. La ciencia y la tecnología deben ayudar a la Naturaleza, creando mecanismos artificiales para la restauración de ciertos recursos.

1.3.4 Influencia de los países del tercer mundo.

El consumo de los recursos medioambientales ya excede los límites sostenibles. La tarea primordial del desarrollo debe ser volver a asignar la utilización de los flujos de recursos sostenibles. Los problemas del medio ambiente son en gran parte consecuencia de la exportación del déficit ecológico del Norte al Sur, mediante el comercio y la inversión.

El desarrollo sostenible en los países pobres depende de:

● Incrementar la disponibilidad, accesibilidad y calidad de los flujos de recursos naturales sostenibles para satisfacer las necesidades básicas de sus habitantes.

● La capacidad política, institucional y técnica para utilizar sus recursos eficientemente y de forma sostenible y para distribuir los beneficios igualmente entre todos los miembros de las generaciones presentes y futuras.

La desigualdad es la causa de los problemas ambientales. Debido a su gran poder en una economía de mercado, los ricos son capaces de pasar los costos sociales y ecológicos de su exceso de consumo a los pobres. Eliminar la desigualdad mediante una distribución del control de recursos más equitativa es una condición fundamental para la sostenibilidad.

En vista de la ausencia de reformas económicas radicales que pretenden acelerar rápidamente la reducción de la fertilidad mediante una creciente igualdad, una seguridad social, la salud, y los servicios de planificación familiar para las mujeres, la población global se estabilizará de forma natural por acontecimientos catastróficos cuando el estrés social y ecológico den como resultado el hambre masiva y la violencia.

Capítulo II: Efectos de la Contaminación

2.1 Efecto invernadero

2.1.1 Definición.

El calentamiento de la atmósfera es el principal desafío medioambiental que hoy afronta la humanidad a nivel mundial. Importa a todos; ninguna población es ajena al problema y a sus consecuencias. Se expresa de varias formas:

• Aumento de la frecuencia de catástrofes climáticas con graves daños a las personas y los bienes materiales
• Derretimiento de los polos, afectando especialmente a poblaciones costeras y países insulares
• Aparición de nuevas enfermedades
• Erosión de tierras cultivables

El calentamiento global es consecuencia del aumento del contenido de ciertos gases en la atmósfera. Esos gases, denominados de efecto invernadero, impiden la disipación de la energía radiante que recibe la Tierra. Cuando el contenido era bajo, la radiación de onda corta penetraba normalmente la atmósfera, y daba lugar a los procesos normales de fotosíntesis que constituyen la fuente de la cadena alimentaría. Los excedentes de energía volvían al espacio exterior bajo la forma de radiaciones de onda larga (térmica o infrarrojas).

Cuando la atmósfera fue recibiendo crecientes cantidades de gases de efecto invernadero, la radiación de onda corta no sufrió inconvenientes para seguir atravesando la atmósfera. Pero la de onda larga, al volver, rebota en las moléculas de estos gases, provocando el calentamiento global y continuo del medio ambiente.

Los dos (2) gases responsables del fenómeno son el anhídrido carbónico: CO2 y el metano. Importa en consecuencia reducir la concentración de estos gases en la atmósfera. En el caso del dióxido de carbono, ello ocurre debido mayormente al uso de combustibles fósiles (petróleo y carbón) como fuente de energía. Se tiene por objeto buscar la posibilidad de usar combustibles alternativos que sean capaces de reducir la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera.

Existen muchas alternativas para avanzar en la solución de este problema. Una alternativa es el uso de los biocombustibles, que se obtienen a partir de materias primas de origen agrícola, y por lo tanto renovables.

El principio de la fotosíntesis, como mecanismo de captación de dióxido de carbono, establece el punto de partida del reciclado de este gas. Al sustituirse (en forma parcial o total) los combustibles actuales (naftas, gasoil, fuel oil), sin necesidad de modificar los motores o el diseño de los vehículos, puede lograrse un balance de emisiones mucho más favorable.

El balance energético, con las nuevas tecnologías, es positivo. También lo es el balance ambiental. En el plano económico, todavía no compiten con los derivados del petróleo, pero muchos países están implementando políticas ambientales que permiten compensar estas diferencias de costos.

Existen mecanismos funcionan ya en la industria de generación eléctrica de EE.UU. para gases responsables de lluvia ácida: los emisores deben comprar cuotas de emisión a los que cuentan con excedentes sobre las pautas de reducción establecidas por el Gobierno. También funciona en la industria forestal, que es fijadora de CO2.

Se esta hablando de "nafta ecológica" que no es otra cosa que nafta simplemente sin plomo. Este metal pesado, que provoca daños a la salud, es sustituido por MTBE, un derivado del gas que acaba de ser prohibido en California por cancerígeno (el 10 de abril de 1999). Va a ser sustituido por etanol, elaborado a partir de la fermentación del maíz.

Otra materia prima de enorme importancia está compuesta por las oleaginosas (soja y girasol). Su procesamiento local, en un racimo de plantas aceiteras que demuestran la capacidad de producir a bajos costos las materias primas de esta elaboración. En Estados Unidos y Europa están funcionando distintas experiencias de biodiesel, obtenido a través de la esterificación del aceite vegetal a partir del metanol o el etanol.

2.1.2 Balance de energía en nuestro sistema climático.

De cada 100 unidades del flujo total de radiación solar (o de onda corta) que llega al tope de la atmósfera, 23 unidades son absorbidas por ésta: el O3 estratosférico y el vapor de agua troposférico absorben 19 unidades, y el agua líquida en las nubes 4 unidades. La superficie de los océanos y los continentes absorben 46 unidades. Las 31 unidades restantes son reflejadas hacia el espacio exterior: las nubes reflejan 17 unidades, la superficie del planeta 6 unidades, y los gases que componen la atmósfera dispersan hacia el espacio exterior 8 unidades. Estas últimas 31 unidades no participan en los procesos e interacciones del sistema climático. La energía absorbida por éste (69 unidades) es convertida en calor, movimiento de la atmósfera y de los océanos (energía cinética), y energía potencial.

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Figura No. 4 Balance de calor del sistema climático del planeta

Tomado de: www.edu.red/cona.doc

2.1.3 Sistema climático

La atmósfera, los océanos, los continentes, las grandes masas de hielo y nieve, y los organismos vivientes de nuestro planeta, son los principales componentes de nuestro medio ambiente. Todos ellos se encuentran en un estado de permanente interacción a través del intercambio de flujos de materia (Ejemplo: flujos de agua líquida o vapor, otros gases y partículas) y energía (Ejemplo: radiación electromagnética y calor). En particular, los procesos físicos y químicos internos de la atmósfera y el conjunto de sus interacciones con los otros componentes del medio ambiente constituyen lo que, en un sentido amplio, se denomina el sistema climático terrestre.

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Figura No. 5 Sistema climático del planeta

Tomado de: www.edu.red/cona.doc

El aumento de la cantidad de ciertos gases (dióxido de carbono, vapor de agua, metano, oxido nitroso) aumentan la capacidad de la atmósfera para bloquear el calor, lo cual causa temperaturas mas elevadas y cambios climáticos.

Se produce además, una elevación del nivel del mar por el derretimiento paulatino de grandes masas de hielo polar. Se afirma que el "efecto invernadero" y el deterioro de la capa de ozono tienen un denominador común, que es la actividad incontrolada del hombre. Frente a la disminución de la capa de ozono se ha producido una conmoción mundial que ha llevado a muchos acuerdos internacionales.

La radiación solar consiste en luz visible y dos componentes invisibles, radiación ultravioleta y radiación infrarroja. La radiación infrarroja es una parte caliente de la luz solar. Gran parte de la radiación ultravioleta que llega a la atmósfera superior es reflejada por la capa de ozono, lo cual es afortunado para nosotros ya que dicha radiación es letal para el protoplasma expuesto a ella.

La energía radiante que llega a la superficie de la Tierra en un día despejado es alrededor del 10% ultravioleta, 45% visible y 45% infrarroja.

Hoy existe un consenso generalizado de que la atmósfera se está calentando como resultado de las actividades humanas y es más que probable que este calentamiento traerá consigo graves consecuencias ambientales, sociales y económicas. Entre los efectos del cambio climático se prevén los siguientes:

• Tormentas más intensas.
• Inundaciones.
• Sequías.
• Enfermedades.

Para limitar esos efectos es necesario proceder a una reducción considerable de las emisiones de gases de efecto invernadero

2.1.4 Incremento de la temperatura

La temperatura media mundial se ha elevado medio grado centígrado desde el principio de del siglo XX. A mediados de este siglo, la cantidad de dióxido de carbono de la atmósfera puede duplicarse y las temperaturas de la superficie del planeta pueden llegar a elevarse entre 3 y 5,5 grados centígrados.

Esto podría cambiar la distribución mundial de las precipitaciones, extender los desiertos del planeta y reducir drásticamente la producción agrícola.

Cualquiera de estos hechos o todos a la vez, serían desastrosos. El efecto invernadero refuerza el ciclo hidrológico; mas calor significa que más agua se evapora de ríos, lagunas y mares, lo que a su vez supone lluvias más torrenciales, huracanes y tormentas más fuertes, y un cambio en el equilibrio existente en las corrientes de aire entre tierra firme y superficies acuáticas. Derretimiento de los polos y glaciaciones. Tal vez la más grave de las secuelas de un calentamiento global podría muy bien ser la fundición de los casquetes polares.

Los científicos, sin embargo, siguen debatiendo sobre si llegará a ocurrir o no a pesar de que se ha calculado que en el siglo XIX "la expansión térmica ha elevado el nivel del mar unos cinco centímetros".

2.1.5 Nivel de los mares.

Esto implica que el derrame del agua inundaría las zonas costeras; las tierras que estén dentro del margen de ascensión podrían desaparecer, cambiando las formas de los continentes viéndose seriamente afectadas las islas. Aún no se sabe a ciencia cierta cuanto puede subir el mar por el derretimiento de los polos y glaciares.

Lo seguro es que de existir un incremento del nivel del mar, todas las islas que carecen de montañas terminarán bajo el agua. Lo más patético sería que hacer con la gente que habita en estos lugares, por otro lado no es solo un inconveniente físico sino también social y político.

Según estudios realizados se deduce que por cada metro que suba el nivel del mar desaparecerán entre 100 y 1000 metros de costa, lo que conlleva aun cambio drástico en toda la ecología y agricultura. Playas enteras serían destruidas, perjudicando terriblemente el turismo y la industria pesquera, eje central de la economía de nuestro país y muchos otros.

2.1.6 Gases del invernadero

Los gases que producen el efecto invernadero (ver cuadro 1), provocan que la radicación infrarroja del sol se retenga en el ambiente. Esto ocasiona que se caliente la superficie de la Tierra y la parte inferior de la atmósfera. Desde principios del siglo pasado hasta hoy, la temperatura ya se ha incrementado en 0,5 grados centígrados. El dióxido de carbono (CO2) es el gas más importante de efecto invernadero. Las actividades humanas comunes, fundamentalmente la quema de combustibles fósiles -carbón, petróleo y gas- y la destrucción de los bosques, son las principales fuentes actuales de emisión de CO2 a la atmósfera. La generación de energía es la actividad que más combustibles fósiles consume en el mundo.

Hace relativamente poco tiempo que se ha reconocido que la deforestación es una causa que contribuye a agregar una carga importante de dióxido de carbono y metano a la atmósfera. Esta situación se ve agravada por la rápida desaparición que están sufriendo las selvas tropicales. Sin embargo, durante muchos años, la desaparición de los bosques templados de los países desarrollados contribuyó enormemente a la emisión de gases de efecto invernadero. Una fuente adicional de emisiones de metano y CO2 a la atmósfera es la estimulación de la respiración de los suelos y la descomposición de la materia orgánica, que se verán aumentadas por el efecto del calentamiento de la atmósfera. La importancia de esta tercera causa de expulsión de gases es lo suficientemente importante para acelerar el calentamiento de la Tierra de forma apreciable.

Tabla No. 1 Gases de invernadero

Tomado de: www.edu.red

2.1.7 Zonas más afectadas

Las zonas con mayor riesgo son el interior de los continentes y precisamente las que más la sufren hoy día: Sahel, Norte África, Sudeste de Asia, India, Centroamérica y Mediterráneo. Las consecuencias sobre las zonas costeras también serían catastróficas. Se amenazaría la seguridad de más de dos mil millones de personas que viven en zonas costeras. Se afectaría los puertos y otras estructuras localizadas en la costa, incluyendo centrales nucleares en las costas del Japón, Corea, Taiwán, y otros países.

Si la temperatura del mar aumenta en 2 o 3 °C, la estabilidad de algunos corales se vería amenazada. Los aumentos previstos en el nivel del mar también afectarían su capacidad de sobrevivencia, pues la estabilidad de los arrecifes de coral se encuentra asociada al mantenimiento de una cierta distancia de la superficie del agua.

Un cambio de 2 o 3 °C en la temperatura promedio del planeta podría aumentar la pluviosidad en zonas de alta precipitación, principalmente en el trópico, afectando los ciclos agrícolas, agravando las inundaciones y la erosión de los suelos. Puede también causar una menor precipitación en épocas de sequía, con considerables efectos sobre la agricultura, así como sobre el suministro de agua y alimentos a zonas pobladas.

El efecto invernadero ha sido así transformado por el hombre en una amenaza a su propia seguridad. Los más afectados serán los más pobres, los marginados económicos, los que soportan más directamente el impacto de la degradación ambiental. Esto es, la mayor parte de la humanidad, especialmente la localizada en las zonas tropicales del planeta.

2.1.8 Cambios climáticos pronosticados para este siglo.

Queda claro que la previsión de cambios en los próximos 100 a 150 años, se basan íntegramente en modelos de simulación. Comprensiblemente la gran mayoría de los modelos se han concentrado sobre los efectos de la contaminación antrópica de la atmósfera por gases invernadero, y en menor grado, en los aerosoles atmosféricos. La mayor preocupación presente, es determinar cuánto se entibiará la Tierra en un futuro cercano.

En la última década, varios modelos complejos de circulación general (GCMs), han intentado simular los cambios climáticos antropogénicos futuros. Han llegado a las siguientes conclusiones:

• Un calentamiento global promedio, de entre 1,5 y 4,5 °C ocurrirá, siendo la mejor estimación 2,5 °C.
• La estratosfera se enfriará significativamente.
• El entibiamiento superficial será mayor en las altas latitudes en invierno, pero menores durante el verano.
• La precipitación global aumentará entre 3 y 15%.
• Habrá un aumento en todo el año de las precipitaciones en las altas latitudes, mientras que algunas áreas tropicales, experimentarán pequeñas disminuciones.

Modelos más recientes dependientes del tiempo, que acoplan los componentes oceánicos y atmosféricos, han entregado estimaciones más confiables, los resultados más significativos indican:

• Un calentamiento global promedio de 0,3 °C por década, asumiendo políticas no intervencionistas.
• Una variabilidad natural de aproximadamente 0,3 °C en temperaturas aéreas superficiales globales, en una escala de décadas.
• Cambios en los patrones regionales de temperatura y precipitaciones similares a los experimentos de equilibrio.

Aunque los modelos CGM proveen las simulaciones más detalladas de los cambios climáticos futuros, los constreñimientos computacionales evitan que sean usados en estudios desensibilidad que permitan investigar los defectos potenciales futuros en el mundo real, con respecto a las emisiones de gases invernaderos.

Usando las sensibilidades de "mejor estimación", se generan escenarios que dan un rango de calentamiento entre 1,5 y 3,5 °C para el año 2100. Bajo condiciones sin intervención, la temperatura superficial global promedio, se estima aumentaría entre 2 y 4 °C, en los próximos 100 años. Hasta las proyecciones más optimistas de acumulación de gases invernadero, no pueden prevenir un cambio significativo en el clima global del próximo siglo. En los peores escenarios, la temperatura superficial global promedio, podría aumentar en 6 °C para el año 2100.

Como conclusión, la temperatura global promedio podría aumentar entre 2 y 4 °C para el año 2100, si el desarrollo global continúa a los ritmos actuales. Si se incorpora la influencia de los aerosoles atmosféricos al modelo, el calentamiento disminuye a aproximadamente 0,2 °C por década, en los próximos 100 años. Esta tasa de cambio climático, aún así, es más rápido que en cualquier otro momento de la historia de la Tierra. Si las naciones no actúan, el mundo podrá experimentar numerosos impactos adversos como resultado del calentamiento global futuro.

2.1.9 Posibles Soluciones

La única defensa razonable ante el cambio climático es la reducción drástica de emisiones de dióxido de carbono cambiando el sistema energético y por tanto el económico, renunciando a la devoradora filosofía de desarrollo sin límites, es decir, la globalización. Se ha calculado que la estabilización de la concentración efectiva de C02 en la atmósfera requiere la reducción de emisiones de origen energético al 70% del nivel de 1990 para el año 2020, y aun así dicha estabilización sólo tendría lugar una década después con una cantidad de dióxido de carbono un 8% mayor que en 1990.

Sin embargo, no es menos cierto que la satisfacción de las necesidades básicas del Tercer Mundo, formado por el 80% de la humanidad y donde tiene lugar el 90% del aumento de población, conlleva un crecimiento de la demanda energética que podría alcanzar un 4 o 5% anual en las actuales condiciones. Para dar salida a ambas prioridades hay que aplicar simultáneamente dos estrategias:

-el ahorro de energía mediante la racionalización del uso y el empleo de tecnologías eficientes.

– obtención de la energía imprescindible por métodos renovables de bajo impacto ambiental.

Todo ello dentro de un necesario cambio de modos de vida, reduciendo el consumo en el Norte para que el Sur tenga margen para aumentar el suyo hasta niveles dignos.

Las medidas aplicables para disminuir el impacto del transporte son, esencialmente, maximizar la eficiencia de los vehículos mediante normas de obligado cumplimiento para fabricante y usuarios (limites de velocidad) y reducir su utilización fomentando una amplia red de transporte público con incentivos para el tren, y una política urbanística que favorezca el uso de la bicicleta y cierre el paso del vehículo al centro de la ciudad (todo lo contrario a la construcción de aparcamientos subterráneos). También planificación del territorio para disminuir las necesidades del transporte y la dependencia del vehículo privado en el urbanismo disperso.

Las posibilidades de alcanzar metas que permitan minimizar los efectos del cambio climático implícito en el proceso actual de desarrollo, dependen de un esfuerzo concertado entre todos los países de la Tierra. La distribución de las cargas deberá basarse en principios de justicia y equidad, tomando en consideración la responsabilidad acumulada hasta la fecha, la capacidad de cada país de contribuir al alcance de las metas que se tracen, y el derecho de todos los pueblos del mundo al disfrute de una vida digna.

La deuda ambiental que han generado los países industrializados debería traducirse en asistencia tecnológica y financiera, para que el avance social y económico de los países en desarrollo no desemboque en una mayor destrucción de los recursos naturales del mundo, y en los aumentos previstos en las emisiones de gases que amenazan la estabilidad planetaria. No hay mucho tiempo para la duda, el panorama con que se presenta en este siglo es muy sombrío y nuestra capacidad para modificarlo disminuye con la acumulación de C02. Cuanto más se retrase la adopción de nuevas tecnologías energéticas eficientes y blandas más difíciles serán las medidas a tomar.

2.2 Capa de ozono

2.2.1 Antecedentes.

El ozono fue descubierto y nombrado por Schoenbein en 1840, este investigador lo obtuvo a partir de oxigeno sometido a descargas eléctricas intensas, pero en 1861 Addlin estableció, la composición de su molécula a partir de los volúmenes y densidades relativas de oxigeno y ozono.

Durante varios años, a partir de finales de la década de 1970, los investigadores que trabajan en la Antártida detectaron una perdida periódica de ozono en las capas superiores de la atmósfera.

Otros estudios realizados, realizados mediante globos de gran altura y satélites meteorológicos, indican que el porcentaje global de ozono en la capa de ozono de la Antártida está descendiendo. Vuelos realizados sobre las regiones del Ártico, descubrieron que sobre de ellas se gesta un problema similar.

En 1985, una convención de las Naciones Unidas, conocida como Protocolo de Montreal, firmada por 49 países, puso de manifiesto la intención de eliminar gradualmente los clorofluocarbono hasta finales de siglo XX. En 1987, 36 naciones firmaron y ratificaron un tratado para la protección de la capa de ozono.

La Comunidad Europea (hoy Unión Europea) propuso la prohibición total de clorofluocarbono durante la década de 1990 en 1999, propuesta respaldada por el presidente de Estados Unidos George Bush padre. Con el fin estudiar la perdida de ozono como a escala global, en 1991 la NASA lanzó el satélite de investigación de la atmósfera superior, de 7 toneladas. En órbita sobre la tierra a una altitud de 600Km la nave mide las variaciones de la concentración de ozono a diferentes altitudes, y suministra los primeros datos completos sobre la química de la atmósfera superior.

La estructura molecular del ozono fue estudiada ampliamente durante años. Tras de rechazar la forma cíclicas y lineales, se ha establecido por estudios espectroscópicos que la molécula es angular y que la distancia entre los átomos de oxigeno es de 1,27A=B0 intermedio entre los enlaces sencillos y el doble, por lo que se supone que existe resonancia entre las formas mencionadas y otras cuya contribución es menor.

2.2.2 Definición.

La capa de ozono: es un gas compuesto por moléculas de tres átomos de oxigeno. Rodea al planeta tierra en forma de capa que absorbe los rayos ultravioleta y protege al hombre de los efectos negativo de los rayos solares.

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Figura No. 6 El ozono

Capa de ozono, zona de la atmósfera de 19 a 48 Km. por encima de la superficie de la Tierra. En ella se producen concentraciones de ozono de hasta 10 partes por millón. El ozono se forma por acción de la luz solar sobre el oxígeno. Esto lleva ocurriendo muchos millones de años, pero los compuestos naturales de nitrógeno presentes en la atmósfera parecen ser responsables de que la concentración de ozono haya permanecido a un nivel razonablemente estable. A nivel del suelo, unas concentraciones tan elevadas son peligrosas para la salud, pero dado que la capa de ozono protege a la vida del planeta de la radiación ultravioleta cancerígena, su importancia es inestimable.

Por ello, los científicos se preocuparon al descubrir, en la década de 1970, que ciertos productos químicos llamados clorofluocarbonos, o CFC (compuestos de flúor), usados durante largo tiempo como refrigerantes y como propelentes en los aerosoles, representaban una posible amenaza para la capa de ozono. Al ser liberados en la atmósfera, estos productos químicos, que contienen cloro, ascienden y se descomponen por acción de la luz solar, tras lo cual el cloro reacciona con las moléculas de ozono y las destruye. Por este motivo, el uso de CFC en los aerosoles ha sido prohibido en muchos países. Otros productos químicos, como los halocarbonos de bromo, y los óxidos nitrosos de los fertilizantes, son también lesivos para la capa de ozono.

2.2.3 Distribución de la capa de ozono.

El ozono se encuentra muy desigualmente repartido en las capas atmosféricas; las inferiores contienen a partir de los 20 Kms. de altura.

Va aumentando su proporción para alcanzar la mayor densidad hacia los 50 Kms. y disminuir posteriormente hasta los 80. Por esta razón recibe el nombre de ozonósfera (capa de ozono), la zona comprendida entre los 35 y 80 Kms, la cual se halla encima de la estratosfera y debajo de la ionosfera.

La formación del ozono atmosférico es debido al bombardeo de las moléculas de oxigeno por iones y electrones procedentes del sol, y su presencia en la atmósfera hace posible la absorción de la casi totalidad de la radiación ultravioleta del sol que incide sobre la tierra, de modo que evite la acción destructora de los órganos vivos que llevaran a cabo la radiación procedente del sol sin el filtro de la capa de ozono gaseoso. La cantidad de ozono en la atmósfera varia según el lugar y el tiempo, aumenta desde las zonas tropicales a los polos y experimenta una oscilación anual imperceptible en el ecuador y de la mayor amplitud en los polos, con un máximo en la primavera y un mínimo en el otoño.

2.2.4 Función de la capa de ozono.

En la superficie de la tierra, el ozono resulta perjudicial para la vida, pero en la estratosfera, a una distancia entre 15 y 50 kilómetros, forma una verdadera capa protectora de los rayos ultravioletas provenientes del sol, ya que actúa como una pantalla que filtra dichos rayos; por lo que ésta es, indudablemente su función especifica en la estratosfera, que es donde se encuentra en estado natural y es allí donde absorbe las peligrosas radiaciones ultravioletas provenientes del sol, mientras que deja pasar la luz visible para soportar la producción de las plantas que forman la base de las cadenas alimenticias.

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Figura No. 7 Función de capa de ozono

2.2.5 La verdad sobre la capa de ozono.

La capa de ozono, según investigaciones científicas, se está reduciendo entre un 2 y 3 % cada año. La disminución del espesor de la capa de ozono fue por mucho tiempo un misterio. Explicaciones ligadas a los ciclos solares o características dinámicas de la atmósfera, parecen infundadas y hoy por día parece probado que es debido al aumento de las emisiones de freón (Clorofluocarbono o C.F.C), un gas que se usa en la industria de los aerosoles, plásticos y los circuitos de refrigeración y aire acondicionado.

El CFC es un gas liviano que se eleva hasta la estratosfera y debido a que es muy estable puede permanecer allí por centenas de años. Sin embargo, los rayos ultravioletas, en contacto con el CFC, producen una reacción química que libera el Cloro y el Bromo y produce la destrucción del ozono. Así, los rayos que ya no son los detenidos, alcanzan la superficie de la tierra en mayor cantidad e intensidad.

La agencia para la protección del ambiente de los Estados Unidos (EPA) calcula que un aumento constante del CFC en 2,5% por año, puede provocar un (1) millón de muertos por cáncer en la piel solamente en los Estados Unidos y poner en peligro de muerte a otras 20.000 personas. Así mismo, la EPA sostiene que el aumento de las radiaciones ultra violetas incrementa las infecciones por herpes y parásitos.

Con todo, parte del uso del freón en realidad es superfluo, ya que podría sustituirse con productos similares y con la vuelta sistemas viejos, tales como nebulizadores en vez de aerosoles en los desodorantes y el propano en las espumas de afeitar, por ejemplo. El problema de la reducción de las emisiones de CFC es pues, una confrontación entre los intereses de la industria y la salud global del planeta.

2.2.6 La destrucción de la capa de ozono.

Los clorofluocarbonos (CFC) son gases que destruyen el ozono. Se utilizan para fabricar todo tipo de producto de espumas de plástico: desde el aislante de espuma en la rama de la construcción hasta los vasos y envases para las llamadas "comidas rápidas". Se utilizan como gas impulsor para los spray de aerosol, como refrigerantes en los aparatos de aire acondicionado y frigoríficos, como disolventes para limpiar equipos electrónicos y muchos usos más.

Estos compuestos son muy estables por lo que su destructibilidad persiste y, cuando salen de algunos de los materiales nombrados anteriormente, son arrastrados lentamente hasta la atmósfera. Allí, al ser bombardeado por los rayos ultravioleta, finalmente se descomponen y liberan al verdadero asesino del ozono: el cloro; el cual danza con las frágiles moléculas de ozono, alas que destruye y de las que luego se aleja intactas, dando vueltas hasta que se encuentra con otra molécula de ozono a la que también destruye.

Una molécula de cloro puede continuar de este modo por más de un siglo, destruyendo así unas 100.000 moléculas de ozono. Y, en el futuro existe un riesgo de destrucción importante, por el posible aumento del cloro en la estratosfera. La destrucción de la capa de ozono se origina, entre las causas, por las deforestaciones y el constante bombardeo de la atmósfera con los llamados gases invernadero, producido por los diversos contaminantes liberados desde la tierra.

Estos gases, emitidos por las centrales eléctricas que utilizan carbono y petróleo (dióxido de azufre y oxido de nitrógeno). Así como el empleo de contaminantes como los clorofluocarbonos CFC que usan las industrias de aerosol, de la refrigeración, espuma plástica, solventes y propulsores, actúan como gases de invernadero sobre el planeta, que permiten la entrada pero no la salida de la radiación solar, aumentando así la temperatura de la tierra.

Las investigaciones científicas señalan que para fines para finales de este siglo, la destrucción del ozono estará por el orden de 3 a 10 % por el uso de aerosoles.

Respecto a la destrucción de la capa de ozono, se trata del único problema ambiental que ha encontrado una acción global unánime de todos los países del mundo, incluyendo Venezuela. Para contrarrestarlo se ha limitado sistemáticamente la producción de gases CFC y halones en los próximos años.

Los científicos creen que de eliminarse por completo la producción de sustancias que destruyen a la capa de ozono, el hueco detectado en la Antártida podría existir hasta el año 2.100. Podemos ver entonces la ironía de esta crisis relacionada con el ozono; allá arriba (estratosfera) donde lo necesitamos, lo estamos destruyendo y aquí abajo (troposfera) donde es venenoso lo estamos fabricando.

2.2.7 La paradoja del ozono.

El ozono, es un escudo que resguarda nuestras vidas. El ozono es contaminante nocivo. Es posible que haya oído hablar de él de ambas manera. Cuál es la correcta? Las dos. En la estratosfera, el lugar que naturalmente le corresponde, el ozono efectivamente sirve para resguardar nuestras vidas.

Pero aquí abajo, en la troposfera, es un producto de la contaminación del hombre. El hombre libera enormes cantidades de hidrocarburos al aire, mayormente debido a la combustión de gasolina de los automóviles. La luz solar reacciona con estos hidrocarburos y produce ozono.

El ser humano no está hecho para respirar ozono, recientemente, los científicos se han dado cuenta que es más peligroso para la salud humana de los que antes se pensaba. Hay quienes han hecho un llamado urgente a fin de que se tomen las medidas estrictas tocantes a la contaminación de ozono, pero de poco a servido.

2.2.8 Consecuencias de la disminución de la capa de ozono.

La salud humana, se vería seriamente afectada por una serie de enfermedades que pueden aumentar tanto en frecuencia como en severidad tales como: sarampión, herpes, malaria, lepra, varicela y cáncer de piel, todas de origen cutáneo.

La exposición a la radiación ultravioleta ocasiona trastornos oculares y muy especialmente cataratas causantes de ceguera.

– Menos alimentos: las radiaciones ultravioleta afectan la capacidad de las plantas de absorber la luz del sol en el proceso de fotosíntesis. También puede verse reducido el contenido nutritivo y el crecimiento de las plantas.

– El clima: va a variar por las emisiones de CFC, las cuales pueden contribuir al calentamiento global. La atmósfera actúa como un invernadero para la tierra al dejar pasar la luz, pero retiene el calor. El aumento de la cantidad de ciertos gases aumenta la capacidad de la tierra para bloquear el calor, lo cual causa temperaturas más elevadas y cambios climáticos.

2.3 El agua

2.3.1 La Contaminación del agua.

Los principales contaminantes del agua son los siguientes:

Aguas residuales y otros residuos que demandan oxígeno (en su mayor parte materia orgánica, cuya descomposición produce la desoxigenación del agua).

Agentes infecciosos:

• Nutrientes vegetales que pueden estimular el crecimiento de las plantas acuáticas. Éstas, a su vez, interfieren con los usos a los que se destina el agua y, al descomponerse, agotan el oxígeno disuelto y producen olores desagradables.
• Productos químicos, incluyendo los pesticidas, diversos productos industriales, las sustancias tensioactivas contenidas en los detergentes, y los productos de la descomposición de otros compuestos orgánicos.
• Petróleo, especialmente el procedente de los vertidos accidentales.
• Minerales inorgánicos y compuestos químicos.
• Sedimentos formados por partículas del suelo y minerales arrastrados por las tormentas y escorrentías desde las tierras de cultivo, los suelos sin protección, las explotaciones mineras, las carreteras y los derribos urbanos.
• Sustancias radiactivas procedentes de los residuos producidos por la minería y el refinado del uranio y el torio, las centrales nucleares y el uso industrial, médico y científico de materiales radiactivos.
• El calor también puede ser considerado un contaminante cuando el vertido del agua empleada para la refrigeración de las fábricas y las centrales energéticas hace subir la temperatura del agua de la que se abastecen.

2.3.2 Efectos de la contaminación del agua

Los efectos de la contaminación del agua incluyen los que afectan a la salud humana. La presencia de nitratos (sales del ácido nítrico) en el agua potable puede producir una enfermedad infantil que en ocasiones es mortal. El cadmio presente en los fertilizantes derivados del cieno o lodo puede ser absorbido por las cosechas; de ser ingerido en cantidad suficiente, el metal puede producir un trastorno diarreico agudo, así como lesiones en el hígado y los riñones. Hace tiempo que se conoce o se sospecha de la peligrosidad de sustancias inorgánicas, como el mercurio, el arsénico y el plomo.

Los lagos son especialmente vulnerables a la contaminación. Hay un problema, la eutrofización, que se produce cuando el agua se enriquece de modo artificial con nutrientes, lo que produce un crecimiento anormal de las plantas. Los fertilizantes químicos arrastrados por el agua desde los campos de cultivo pueden ser los responsables. El proceso de eutrofización puede ocasionar problemas estéticos, como mal sabor y olor, y un cúmulo de algas o verdín desagradable a la vista, así como un crecimiento denso de las plantas con raíces, el agotamiento del oxígeno en las aguas más profundas y la acumulación de sedimentos en el fondo de los lagos, así como otros cambios químicos, tales como la precipitación del carbonato de calcio en las aguas duras. Otro problema cada vez más preocupante es la lluvia ácida, que ha dejado muchos lagos del norte y el este de Europa y del noreste de Norteamérica totalmente desprovistos de vida.

2.3.3 Fuentes y control

Las principales fuentes de contaminación acuática pueden clasificarse como urbanas, industriales y agrícolas:

– La contaminación urbana: está formada por las aguas residuales de los hogares y los establecimientos comerciales. Durante muchos años, el principal objetivo de la eliminación de residuos urbanos fue tan sólo reducir su contenido en materias que demandan oxígeno, sólidos en suspensión, compuestos inorgánicos disueltos (en especial compuestos de fósforo y nitrógeno) y bacterias dañinas. En los últimos años, por el contrario, se ha hecho más hincapié en mejorar los medios de eliminación de los residuos sólidos producidos por los procesos de depuración.

Los principales métodos de tratamiento de las aguas residuales urbanas tienen tres fases: el tratamiento primario, que incluye la eliminación de arenillas, la filtración, el molido, la floculación (agregación de los sólidos) y la sedimentación; el tratamiento secundario, que implica la oxidación de la materia orgánica disuelta por medio de lodo biológicamente activo, que seguidamente es filtrado; y el tratamiento terciario, en el que se emplean métodos biológicos avanzados para la eliminación del nitrógeno, y métodos físicos y químicos, tales como la filtración granular y la adsorción por carbono activado. La manipulación y eliminación de los residuos sólidos representa entre un 25 y un 50% del capital y los costes operativos de una planta depuradora.

Las características de las aguas residuales industriales pueden diferir mucho tanto dentro como entre las empresas. El impacto de los vertidos industriales depende no sólo de sus características comunes, como la demanda bioquímica de oxígeno, sino también de su contenido en sustancias orgánicas e inorgánicas específicas. Hay tres opciones (que no son mutuamente excluyentes) para controlar los vertidos industriales. El control puede tener lugar allí donde se generan dentro de la planta; las aguas pueden tratarse previamente y descargarse en el sistema de depuración urbana; o pueden depurarse por completo en la planta y ser reutilizadas o vertidas sin más en corrientes o masas de agua.

– La agricultura, la ganadería comercial y las granjas avícolas: son la fuente de muchos contaminantes orgánicos e inorgánicos de las aguas superficiales y subterráneas. Estos contaminantes incluyen tanto sedimentos procedentes de la erosión de las tierras de cultivo como compuestos de fósforo y nitrógeno que, en parte, proceden de los residuos animales y los fertilizantes comerciales. Los residuos animales tienen un alto contenido en nitrógeno, fósforo y materia consumidora de oxígeno, y a menudo albergan organismos patógenos. Los residuos de los criaderos industriales se eliminan en tierra por contención, por lo que el principal peligro que representan es el de la filtración y las escorrentías. Las medidas de control pueden incluir el uso de depósitos de sedimentación para líquidos, el tratamiento biológico limitado en lagunas aeróbicas o anaeróbicas, y toda una serie de métodos adicionales.

2.3.4 Contaminación marina

Los vertidos que llegan directamente al mar contienen sustancias tóxicas que los organismos marinos absorben de forma inmediata. Además forman importantes depósitos en los ríos que suponen a su vez un desarrollo enorme de nuevos elementos contaminantes y un crecimiento excesivo de organismos indeseables. Estos depósitos proceden de las estaciones depuradoras, de los residuos de dragados (especialmente en los puertos y estuarios), de las graveras, de los áridos, así como de una gran variedad de sustancias tóxicas orgánicas y químicas.

2.3.5 Vertidos de petróleo (mareas negras)

Las descargas accidentales y a gran escala de petróleo líquido son una importante causa de contaminación de las costas. Los casos más espectaculares de contaminación por crudos suelen estar a cargo de los superpetróleos empleados para transportarlos, pero hay otros muchos barcos que vierten también petróleo, y la explotación de las plataformas petrolíferas marinas supone también una importante aportación de vertidos. Se estima que de cada millón de toneladas de crudo embarcadas se vierte una tonelada. Entre las mayores mareas negras registradas hasta el momento se encuentran la producida por el petrolero Amoco Cádiz frente a las costas francesas en 1978 (1,6 millones de barriles de crudo) y la producida por el pozo petrolífero Ixtoc I en el golfo de México en 1979 (3,3 millones de barriles). El vertido de 240.000 barriles por el petrolero Exxon Valdez en el Prince William Sound, en el golfo de Alaska, en marzo de 1989, produjo, en el plazo de una semana, una marea negra de 6.700 km2, que puso en peligro la vida silvestre y las pesquerías de toda el área. Por el contrario, los 680.000 barriles vertidos por el Braer frente a la costa de las islas Shetland en enero de 1993 se dispersaron en pocos días por acción de las olas propias de unas tormentas excepcionalmente fuertes.

Los vertidos de petróleo acaecidos en el golfo Pérsico en 1983, durante el conflicto Irán-Irak, y en 1991, durante la Guerra del Golfo, en los que se liberaron hasta 8 millones de barriles de crudo, produjeron enormes daños en toda la zona, sobre todo por lo que se refiere a la vida marina.

2.3.6 Depuración de aguas.

La depuración de aguas es el nombre que reciben los distintos procesos implicados en la extracción, tratamiento y controles sanitarios de los productos de desecho arrastrados por el agua y procedentes de viviendas e industrias. La depuración cobró importancia progresivamente desde principios de la década de 1970 como resultado de la preocupación general expresada en todo el mundo sobre el problema, cada vez mayor, de la contaminación humana del medio ambiente, desde el aire a los ríos, lagos, océanos y aguas subterráneas, por los desperdicios domésticos, industriales, municipales y agrícolas. El río no tiene espacios para autodepurarse y acaba convirtiéndose en una cloaca.

2.3.7 Las aguas residuales

El origen, composición y cantidad de los desechos están relacionados con los hábitos de vida vigentes. Cuando un producto de desecho se incorpora al agua, el líquido resultante recibe el nombre de agua residual.

Las aguas residuales tienen un origen doméstico, industrial, subterráneo y meteorológico, y estos tipos de aguas residuales suelen llamarse respectivamente, domésticas, industriales, de infiltración y pluviales.

Las aguas residuales domésticas son el resultado de actividades cotidianas de las personas. La cantidad y naturaleza de los vertidos industriales es muy variada, dependiendo del tipo de industria, de la gestión de su consumo de agua y del grado de tratamiento que los vertidos reciben antes de su descarga. Una acería, por ejemplo, puede descargar entre 5.700 y 151.000 litros por tonelada de acero fabricado. Si se practica el reciclado, se necesita menos agua.

La infiltración se produce cuando se sitúan conductos de alcantarillado por debajo del nivel freático o cuando el agua de lluvia se filtra hasta el nivel de la tubería. Esto no es deseable, ya que impone una mayor carga de trabajo al tendido general y a la planta depuradora. La cantidad de agua de lluvia que habrá que drenar dependerá de la pluviosidad así como de las escorrentías o rendimiento de la cuenca de drenaje.

Un área metropolitana estándar vierte un volumen de aguas residuales entre el 60 y el 80% de sus requerimientos diarios totales, y el resto se usa para lavar coches y regar jardines, así como en procesos como el enlatado y embotellado de alimentos.

2.3.8 Composición

La composición de las aguas residuales se analiza con diversas mediciones físicas, químicas y biológicas. Las mediciones más comunes incluyen la determinación del contenido en sólidos, la demanda bioquímica de oxígeno (DBO5), la demanda química de oxígeno (DQO) y el pH.

Los residuos sólidos comprenden los sólidos disueltos y en suspensión. Los sólidos disueltos son productos capaces de atravesar un papel de filtro, y los suspendidos los que no pueden hacerlo. Los sólidos en suspensión se dividen a su vez en depositables y no depositables, dependiendo del número de miligramos de sólido que se depositan a partir de 1 litro de agua residual en una hora. Todos estos sólidos pueden dividirse en volátiles y fijos, siendo los volátiles, por lo general, productos orgánicos y los fijos materia inorgánica o mineral.

DBO (demanda biológica de oxígeno): cantidad de oxígeno requerida por los organismos descomponedores aeróbicos para descomponer la materia orgánica disuelta o en suspensión.

La concentración de materia orgánica se mide con los análisis DBO5 y DQO. La DBO5 es la cantidad de oxígeno empleado por los microorganismos a lo largo de un periodo de cinco días para descomponer la materia orgánica de las aguas residuales a una temperatura de 20 °C. De modo similar, la DQO es la cantidad de oxígeno necesario para oxidar la materia orgánica por medio de bicromato en una solución ácida y convertirla en dióxido de carbono y agua. El valor de la DQO es siempre superior al de la DBO5 porque muchas sustancias orgánicas pueden oxidarse químicamente, pero no biológicamente. La DBO5 suele emplearse para comprobar la carga orgánica de las aguas residuales municipales e industriales biodegradables, sin tratar y tratadas. La DQO se usa para comprobar la carga orgánica de aguas residuales que, o no son biodegradables o contienen compuestos que inhiben la actividad de los microorganismos. El pH mide la acidez de una muestra de aguas residuales. Los valores típicos para los residuos sólidos presentes en el agua y la DBO5 del agua residual doméstica aparecen en la tabla adjunta. El contenido típico en materia orgánica de estas aguas es un 50% de carbohidratos, un 40% de proteínas y un 10% de grasas; y entre 6,5 y 8,0, el pH puede variar.

Tabla No.2 Valores de sólidos del agua y la DBO5

Tomado de: www.edu.red/elagu.doc

No es fácil caracterizar la composición de los residuos industriales con arreglo a un rango típico de valores dado según el proceso de fabricación. La concentración de un residuo industrial se pone de manifiesto enunciando el número de personas, o equivalente de población (PE), necesario para producir la misma cantidad de residuos. Este valor acostumbra a expresarse en términos de DBO5. Para la determinación del PE se emplea un valor medio de 0,077 Kg., en 5 días, a 20 °C de DBO por persona y día. El equivalente de población de un matadero, por ejemplo, oscilará entre 5 y 25 PE por animal.

La composición de las infiltraciones depende de la naturaleza de las aguas subterráneas que penetran en la canalización. El agua de lluvia residual contiene concentraciones significativas de bacterias, elementos traza, petróleo y productos químicos orgánicos.

2.3.9 Depuración de aguas residuales

Los procesos empleados en las plantas depuradoras municipales suelen clasificarse como parte del tratamiento primario, secundario o terciario.

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Figura No.8 Depuración de las aguas residuales

Tomado de: www.edu.red/elagu.doc

Tratamiento primario: Las aguas residuales que entran en una depuradora contienen materiales que podrían atascar o dañar las bombas y la maquinaria. Estos materiales se eliminan por medio de enrejados o barras verticales, y se queman o se entierran tras ser recogidos manual o mecánicamente. El agua residual pasa a continuación a través de una trituradora, donde las hojas y otros materiales orgánicos son triturados para facilitar su posterior procesamiento y eliminación.

2.3.9.1 Cámara de arena

En el pasado, se usaban tanques de deposición, largos y estrechos, en forma de canales, para eliminar materia inorgánica o mineral como arena, sedimentos y grava. Estas cámaras estaban diseñadas de modo que permitieran que las partículas inorgánicas de 0,2 mm o más se depositaran en el fondo, mientras que las partículas más pequeñas y la mayoría de los sólidos orgánicos que permanecen en suspensión continuaban su recorrido. Hoy en día las más usadas son las cámaras aireadas de flujo en espiral con fondo en tolva, o clarificadores, provistos de brazos mecánicos encargados de raspar. Se elimina el residuo mineral y se vierte en vertederos sanitarios. La acumulación de estos residuos puede ir de los 0,08 a los 0,23 m3 por cada 3,8 millones de litros de aguas residuales.

2.3.9.2 Sedimentación

Una vez eliminada la fracción mineral sólida, el agua pasa a un depósito de sedimentación donde se depositan los materiales orgánicos, que son retirados para su eliminación. El proceso de sedimentación puede reducir de un 20 a un 40% la DBO5 y de un 40 a un 60% los sólidos en suspensión.

La tasa de sedimentación se incrementa en algunas plantas de tratamiento industrial incorporando procesos llamados coagulación y floculación químicas al tanque de sedimentación. La coagulación es un proceso que consiste en añadir productos químicos como el sulfato de aluminio, el cloruro férrico o polielectrolitos a las aguas residuales; esto altera las características superficiales de los sólidos en suspensión de modo que se adhieren los unos a los otros y precipitan. La floculación provoca la aglutinación de los sólidos en suspensión. Ambos procesos eliminan más del 80% de los sólidos en suspensión.

2.3.9.3 Flotación

Una alternativa a la sedimentación, utilizada en el tratamiento de algunas aguas residuales, es la flotación, en la que se fuerza la entrada de aire en las mismas, a presiones de entre 1,75 y 3,5 Kg. por cm2. El agua residual, supersaturada de aire, se descarga a continuación en un depósito abierto. En él, la ascensión de las burbujas de aire hace que los sólidos en suspensión suban a la superficie, de donde son retirados. La flotación puede eliminar más de un 75% de los sólidos en suspensión.

2.3.9.4 Digestión

La digestión es un proceso microbiológico que convierte el lodo, orgánicamente complejo, en metano, dióxido de carbono y un material inofensivo similar al humus. Las reacciones se producen en un tanque cerrado o digestor, y son anaerobias, esto es, se producen en ausencia de oxígeno. La conversión se produce mediante una serie de reacciones. En primer lugar, la materia sólida se hace soluble por la acción de enzimas. La sustancia resultante fermenta por la acción de un grupo de bacterias productoras de ácidos, que la reducen a ácidos orgánicos sencillos, como el ácido acético. Entonces los ácidos orgánicos son convertidos en metano y dióxido de carbono por bacterias. Se añade lodo espesado y calentado al digestor tan frecuentemente como sea posible, donde permanece entre 10 y 30 días hasta que se descompone. La digestión reduce el contenido en materia orgánica entre un 45 y un 60 por ciento.

2.3.9.5 Desecación

El lodo digerido se extiende sobre lechos de arena para que se seque al aire. La absorción por la arena y la evaporación son los principales procesos responsables de la desecación. El secado al aire requiere un clima seco y relativamente cálido para que su eficacia sea óptima, y algunas depuradoras tienen una estructura tipo invernadero para proteger los lechos de arena. El lodo desecado se usa sobre todo como acondicionador del suelo; en ocasiones se usa como fertilizante, debido a que contiene un 2% de nitrógeno y un 1% de fósforo.

Tratamiento secundario: Una vez eliminados de un 40 a un 60% de los sólidos en suspensión y reducida de un 20 a un 40% la DBO5 por medios físicos en el tratamiento primario, el tratamiento secundario reduce la cantidad de materia orgánica en el agua. Por lo general, los procesos microbianos empleados son aeróbicos, es decir, los microorganismos actúan en presencia de oxígeno disuelto. El tratamiento secundario supone, de hecho, emplear y acelerar los procesos naturales de eliminación de los residuos. En presencia de oxígeno, las bacterias aeróbicas convierten la materia orgánica en formas estables, como dióxido de carbono, agua, nitratos y fosfatos, así como otros materiales orgánicos. La producción de materia orgánica nueva es un resultado indirecto de los procesos de tratamiento biológico, y debe eliminarse antes de descargar el agua en el cauce receptor.

Hay diversos procesos alternativos para el tratamiento secundario, incluyendo el filtro de goteo, el lodo activado y las lagunas.

2.3.9.6 Filtro de goteo

En este proceso, una corriente de aguas residuales se distribuye intermitentemente sobre un lecho o columna de algún medio poroso revestido con una película gelatinosa de microorganismos que actúan como agentes destructores. La materia orgánica de la corriente de agua residual es absorbida por la película microbiana y transformada en dióxido de carbono y agua. El proceso de goteo, cuando va precedido de sedimentación, puede reducir cerca de un 85% la DBO5.

2.3.9.7 Fango activado

Se trata de un proceso aeróbico en el que partículas gelatinosas de lodo quedan suspendidas en un tanque de aireación y reciben oxígeno. Las partículas de lodo activado, llamadas floc, están compuestas por millones de bacterias en crecimiento activo aglutinadas por una sustancia gelatinosa. El floc absorbe la materia orgánica y la convierte en productos aeróbicos. La reducción de la DBO5 fluctúa entre el 60 y el 85 por ciento.

Un importante acompañante en toda planta que use lodo activado o un filtro de goteo es el clarificador secundario, que elimina las bacterias del agua antes de su descarga.

2.3.10 Estanque de estabilización o laguna

Otra forma de tratamiento biológico es el estanque de estabilización o laguna, que requiere una extensión de terreno considerable y, por tanto, suelen construirse en zonas rurales. Las lagunas opcionales, que funcionan en condiciones mixtas, son las más comunes, con una profundidad de 0,6 a 1,5 m y una extensión superior a una hectárea. En la zona del fondo, donde se descomponen los sólidos, las condiciones son anaerobias; la zona próxima a la superficie es aeróbica, permitiendo la oxidación de la materia orgánica disuelta y coloidal. Puede lograrse una reducción de la DBO5 de un 75 a un 85 por ciento.

2.3.11 Tratamiento avanzado de las aguas residuales

Si el agua que ha de recibir el vertido requiere un grado de tratamiento mayor que el que puede aportar el proceso secundario, o si el efluente va a reutilizarse, es necesario un tratamiento avanzado de las aguas residuales. A menudo se usa el término tratamiento terciario como sinónimo de tratamiento avanzado, pero no son exactamente lo mismo. El tratamiento terciario, o de tercera fase, suele emplearse para eliminar el fósforo, mientras que el tratamiento avanzado podría incluir pasos adicionales para mejorar la calidad del efluente eliminando los contaminantes recalcitrantes. Hay procesos que permiten eliminar más de un 99% de los sólidos en suspensión y reducir la DBO5 en similar medida. Los sólidos disueltos se reducen por medio de procesos como la ósmosis inversa y la electrodiálisis. La eliminación del amoníaco, la desnitrificación y la precipitación de los fosfatos pueden reducir el contenido en nutrientes. Si se pretende la reutilización del agua residual, la desinfección por tratamiento con ozono es considerada el método más fiable, excepción hecha de la cloración extrema. Es probable que en el futuro se generalice el uso de estos y otros métodos de tratamiento de los residuos a la vista de los esfuerzos que se están haciendo para conservar el agua mediante su reutilización.

2.3.11.1 Vertido del líquido

El vertido final del agua tratada se realiza de varias formas. La más habitual es el vertido directo a un río o lago receptor. En aquellas partes del mundo que se enfrentan a una creciente escasez de agua, tanto de uso doméstico como industrial, las autoridades empiezan a recurrir a la reutilización de las aguas tratadas para rellenar los acuíferos, regar cultivos no comestibles, procesos industriales, recreo y otros usos. En un proyecto de este tipo, en la Potable Reuse Demonstration Plant de Denver, Colorado, el proceso de tratamiento comprende los tratamientos convencionales primario y secundario, seguidos de una limpieza por cal para eliminar los compuestos orgánicos en suspensión. Durante este proceso, se crea un medio alcalino (pH elevado) para potenciar el proceso. En el paso siguiente se emplea la recarbonatación para volver a un pH neutro. A continuación se filtra el agua a través de múltiples capas de arena y carbón vegetal, y el amoníaco es eliminado por ionización. Los pesticidas y demás compuestos orgánicos aún en suspensión son absorbidos por un filtro granular de carbón activado. Los virus y bacterias se eliminan por ozonización. En esta fase el agua debería estar libre de todo contaminante pero, para mayor seguridad, se emplean la segunda fase de absorción sobre carbón y la ósmosis inversa y, finalmente, se añade dióxido de cloro para obtener un agua de calidad máxima.

2.3.11.2 Fosa séptica

Un proceso de tratamiento de las aguas residuales que suele usarse para los residuos domésticos es la fosa séptica: una fosa de cemento, bloques de ladrillo o metal en la que sedimentan los sólidos y asciende la materia flotante. El líquido aclarado en parte fluye por una salida sumergida hasta zanjas subterráneas llenas de rocas a través de las cuales puede fluir y filtrarse en la tierra, donde se oxida aeróbicamente. La materia flotante y los sólidos depositados pueden conservarse entre seis meses y varios años, durante los cuales se descomponen anaeróbicamente.

Conclusión

El progreso tecnológico, por una parte y el acelerado crecimiento demográfico, por la otra, producen la alteración del medio, llegando en algunos casos a atentar contra el equilibrio biológico de la Tierra. Por lo cual es de gran importancia, crear conciencia entre nosotros para que allá una armonía entre el desarrollo tecnológico, el avance de la civilización y el mantenimiento del equilibrio ecológico, a través de la protección de los recursos renovables y no renovables, donde el saneamiento del ambiente es fundamental para la vida sobre el planeta.

El exagerado crecimiento demográfico, está agotando aceleradamente los recursos naturales del planeta y saturando la capacidad de infraestructura, además de generar mayor contaminación, en la medida en que el hombre mantiene un constante crecimiento industrial para satisfacer sus necesidades. Este crecimiento industrial trae consigo: (desechos tóxicos de tipo domestico, el efecto invernadero, las lluvias ácidas y contaminación de los ríos, lagos y mares), todos los cuales venían siendo los principales problemas de contaminación para la humanidad, es por ello que la explotación de los recursos debe ir acompañada de la sustentabilidad o durabilidad de estos recursos.

Actualmente existen preocupaciones en la calidad ambiental del entorno. Como es bien conocido en los últimos 150 años, el planeta ha cambiado la estructura natural de su atmósfera y su hidrosfera más que en todo el tiempo (millones de años) que tiene de existencia. Hasta hace poco, no se conocía a ciencia cierta sobre la gravedad que hoy reviste, la destrucción de la capa de ozono; cuyo agujero a alcanzado una extensión mucho mayor que el doble de la extensión territorial de los Estados Unidos, y sabiendo que la capa de ozono es la que nos protege de las mortíferas radiaciones ultravioleta proveniente del sol.

Por esta razón la adecuada protección y conservación del ambiente representa uno de los retos más importantes a los que se enfrenta la humanidad. Es evidente que se necesitan cambios drásticos y normas muy estrictas si queremos conservar la calidad de vida en el planeta.

Como miembros de la sociedad debemos participar en forma activa en la creación de leyes y reglamentos que tengan un impacto benéfico para el ambiente, nuestra salud y la economía. Es importante señalar que las soluciones al problema de la contaminación están más cerca de lo que uno cree, ya que es posible en nuestra vida cotidiana contribuir con actividades sencillas a mejorar nuestro entorno, como por ejemplo, consumir productos no contaminantes, disminuir el uso del automóvil, separar los desechos reciclables en nuestro hogar, crear espacios verdes, etc. Es precisamente aquí donde se manifiesta en forma más categórica el hecho de "pensar globalmente, pero actuar localmente".

Un ejemplo de la contaminación del agua en Venezuela, son los Lagos de Maracaibo y Valencia, donde hemos ido agregando desechos tóxicos. El agua es una de las necesidad básicas para el desarrollo de la vida y hay que mantenerla incolora, insípida e inodora. De lo contrario (si el agua estuviera contaminada y no presentara las características anteriormente mencionadas) provocaría enfermedades como diarrea aguda, lesiones en el hígado y en los riñones, etc. Y no solamente a los humanos, sino que también a los animales al ingerirla y a las planta al absorberla.

Finalmente, ninguna medida de control será efectiva, sino va acompañada de disposiciones destinadas a reducir la cantidad de residuos y a reciclar todo lo que se pueda.

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Lic. Jean Carlos Guzmán

Analista-Programador

Universidad Nueva Esparta

Escuela de Computación

X Semestre de Computación

Cátedra: Cosmovisión