NOMBRE: ANÍBAL RAFAEL ABREU SANTELISES ID: UB08097SES14785 DESARROLLO DE LA MATERIA ENVIRONMENTAL POLLUTION

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1 NOMBRE: ANÍBAL RAFAEL ABREU SANTELISES ID: UB08097SES14785 DESARROLLO DE LA MATERIA ENVIRONMENTAL POLLUTION ATLANTIC INTERNATIONAL UNIVERSITY Honolulu, Hawaii Abril, 2009 ANIBAL RAFAEL ABREU SANTELISES - 1 -

2 INDICE INTRODUCCION: PROPOSITO DEL TEMA DESCRIPCION ANALISIS GENERAL ACTUALIZACION CONTAMINACION DEFINICIÓN CONTAMINACIÓN AMBIENTAL TIPOS DE CONTAMINACION Contaminación del Agua Múltiples usos del agua Como se Contaminan Las Aguas Sustancias Contaminantes del Agua Concepto de Eutrofización Causas de la Contaminación del Agua Consecuencia de la Contaminación Efectos de la Contaminación en Ríos y Lagos Alteraciones del Agua Alteraciones fisicas Alteraciones Químicas del Agua Alteraciones Biológicas del Agua Petróleo en el mar Cantidad y origen del Petróleo vertido al Mar Lavado de tanques Evolución de las manchas de petróleo Sistemas de limpieza de los vertidos de petróleo El agua como vehículo de transmisión de enfermedades Contaminación del Suelo Causas y Orígenes de la Contaminación del Suelo Consecuencias Incendios Forestales Soluciones Contaminación del Aire Soluciones a la contaminación del aire Contaminación Visual Consecuencias del mal uso de las Vallas y los Avisos Comerciales Principales Causas de la Contaminación Visual Cómo afecta a nuestra salud la contaminación visual? Contaminación Lumínica Origen de la contaminación lumínica Mitos sobre el alumbrado exterior Reglas generales para iluminar correctamente CONTAMINACIÓN TÉRMICA SENSACIÓN TÉRMICA

3 2.2 BALANCES DE RADIACIÓN EFECTO INVERNADERO Cómo se alimenta el Gran Invernadero? Algunas hipótesis Destrucción de la capa de ozono ENTENDIENDO EL BALANCE DE ENERGÍA RADIACIÓN ULTRAVIOLETA MEDIDA DE LA RADIACIÓN ULTRAVIOLETA ÍNDICE DE RADIACIÓN ULTRAVIOLETA (UVI) PROTECCIÓN FRENTE A LA RADIACIÓN ULTRAVIOLETA Para la piel Para los ojos Cuidados frente a la UVB CONTAMINACIÓN ELECTROMAGNÉTICA CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS DE BAJA FRECUENCIA, RADIOFRECUENCIA Y MICROONDAS Fuentes naturales de campos electromagnéticos Fuentes de campos electromagnéticos generadas por el hombre Conceptos básicos sobre la longitud y frecuencia de las ondas Campos electromagnéticos de frecuencias bajas LEGISLACIÓN EFECTOS Efectos biológicos o efectos sobre la salud Preocupación de la sociedad por los efectos sobre la salud El Proyecto Internacional CEM Conclusiones de las investigaciones científicas Efectos sobre el embarazo Cataratas Campos electromagnéticos y cáncer Hipersensibilidad a los campos electromagnéticos y depresión Objetivos de las investigaciones actuales y futuras NIVELES DE EXPOSICIÓN TÍPICOS EN EL HOGAR Y EN EL MEDIO AMBIENTE Campos electromagnéticos en el hogar Aparatos eléctricos en el hogar Televisores y pantallas de computadora Hornos de microondas Teléfonos portátiles CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS EN EL MEDIO AMBIENTE Radares Sistemas de seguridad Trenes y tranvías eléctricos Televisión y radio Teléfonos móviles y estaciones base

4 4.5.6 Es realmente tan intensa la exposición a campos magnéticos en la vida cotidiana? Medidas de precaución Protección de la salud pública Qué se debe hacer mientras continúan las investigaciones? CONTAMINACIÓN ACÚSTICA MOVIMIENTO ONDULATORIO Oscilación Flameo Frecuencia Frecuencia natural Representación de ondas Modelo matemático de una onda unidimensional Comportamiento de las ondas EL SONIDO, TRANSMISIÓN, REFLEXIÓN Y ABSORCIÓN El sonido Reflexión, transmisión, absorción y difracción MEDIDA DEL CAMPO ACÚSTICO: EL NIVEL SONORO Presión Sonora Nivel de Presión Sonora Nivel Sonoro con Ponderación A Ponderación A y Efectos del Ruido EVALUACIÓN DE LA CONTAMINACIÓN SONORA La contaminación acústica en el Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental Impacto Acústico en Asentamientos Humanos Cercanos Sonómetros Vías de propagación Vibraciones Aislamiento y acondicionamiento acústico Pantallas acústicas y Silenciadores EFECTOS DEL RUIDO SOBRE LA SALUD Efectos sobre la persona Malestar Interferencia con la comunicación Pérdida de atención, de concentración y de rendimiento Trastornos del sueño Daños al oído El estrés y sus manifestaciones y consecuencias Grupos especialmente vulnerables La habituación al ruido OTROS EFECTOS Sociales y económicos Sobre la fauna salvaje Resumen de Valores Críticos

5 6. CONTAMINACIÓN RADIACTIVA PROPIEDADES DE LOS NÚCLEOS ATÓMICOS Isótopos Tipos de Isótopos RADIACTIVIDAD Origen de la Radiactividad Clases de Radiación Vida Media y Periodo de Semidesintegración Radiactiva INTERACCIÓN RADIACIÓN-MATERIA Procesos Monofotónicos EFECTOS DE LA RADIACIÓN Radiaciones no ionizantes y efectos sobre el trabajador expuesto Radiación UV Efectos biológicos dañinos Estándares de seguridad y recomendaciones Infrarrojos (IR) Efectos biológicos Estándares de seguridad y recomendaciones Láser Efectos biológicos dañinos: Microondas y RF Efectos biológicos dañinos: EFECTOS ESPECIFICOS DE LAS RADIACIONES Efectos biológicos de la radiación solar Efectos de las antenas de telefonía Efectos de los cables de alta tensión Efectos de los campos de radiofrecuencias Estudios epidemiológicos Estudios experimentales Efectos genotóxicos y efectos cancerígenos Cáncer y exposición a campos de RF MEDIDA DE LA RADIACTIVIDAD AMBIENTAL SISTEMA GAMMALERT LOS 10 LUGARES MÁS CONTAMINADOS DEL MUNDO Bajos de Haina, República Dominicana Linfen, China Ranipet, India Mailuu-Suu, Kirguizistán La Oroya, Perú Dzerzinsk, Rusia Norilsk, Rusia Rudnaya Pristan, Rusia Chernóbil, Ukrania Kabwe, Zambia PAISES MÁS ECOLOGICOS

6 9. LA REPÚBLICA DOMINICANA Y SU MEDIO AMBIENTE EL MARCO INSTITUCIONAL Y LEGAL DE LA CUESTIÓN AMBIENTAL Y DEL MANEJO DE LOS RECURSOS NATURALES PRINCIPALES PROBLEMAS MEDIOAMBIENTALES DEL PAÍS RECOMENDACIONES CONCLUSION BIBLIOGRAFIA AUTOEXAMEN DE LA MATERIA CONTAMINACION AMBIENTAL LISTA PARA REVISAR POR SU PROPIA CUENTA EL VALOR DEL DOCUMENTO

7 INTRODUCCION: PROPOSITO DEL TEMA El aumento continuo de la población, su concentración progresiva en grandes centros urbanos y el desarrollo industrial, ocasionan día a día, más problemas al medio ambiente conocidos como contaminación ambiental. Ésta consiste en la presencia de sustancias extrañas (basura, pesticidas, aguas sucias) de origen humano en el medio ambiente, ocasionando alteraciones en la estructura y el funcionamiento de los ecosistemas. La Contaminación, es la introducción en un medio cualquiera de un contaminante; es decir cualquier sustancia o forma de energía con potencial para provocar daños, irreversibles o no en el ambiente. Para que se pueda hablar de contaminación, es necesario que el agente se introduzca por encima de la capacidad del medio para eliminarlo. La contaminación ambiental constituye uno de los problemas más críticos en el mundo, se tratarán los temas relacionados con la investigación de los agentes contaminantes, su origen y las posibles soluciones. El desarrollo de la materia Contaminación Ambiental, tiene el siguiente objetivo: Obtener la capacidad de analizar los procesos en los que interviene la contaminación ambiental, conforme a los que dicta el Plan de Estudios. Medida y Análisis de la interacción física de los seres vivos con su entorno con el fin de detectar posibles alteraciones del equilibrio natural

8 DESCRIPCION El contenido de la materia Contaminación Ambiental, está compuesto por nueve unidades: La primera unidad, comprende el tema de Contaminación, su definición, contaminación ambiental, tipos de contaminación, contaminación del agua, del suelo, del aire, lumínica y visual. La segunda unidad, trata de la contaminación térmica, sensación térmica, balances de radiación, efecto invernadero y entendiendo el balance de energía. La tercera unidad, está compuesta por la radiación ultravioleta, medida de la radiación ultravioleta, índice de radiación ultravioleta y protección frente a la radiación ultravioleta La cuarta unidad, habla de la contaminación electromagnética, campos electromagnéticos de baja frecuencia, radiofrecuencia y microondas, legislación, efectos, niveles de exposición típicos en el hogar y en el medio ambiente y campos electromagnéticos en el Medio Ambiente. La quinta unidad, contiene el tema de contaminación acústica, movimiento ondulatorio, el sonido, transmisión, reflexión y adsorción, el nivel sonoro, evaluación de la contaminación sonora, efecto del ruido sobre la salud, otros efectos. La sexta unidad, está compuesta por el tema contaminación radiactiva, propiedades de los núcleos atómicos, radiactividad, reacciones nucléales, interacción radiación materia, efectos de la radiación, efectos específicos de las radiaciones, medidas de la radioactividad ambiental y sistema Ganmalert. La séptima unidad, trata de Los diez lugares más contaminados del Mundo. La octava, nos habla de los países más ecológicos de la Tierra. La novena y última contiene el tema la República Dominicana y su Medio Ambiente. Estos compendios nos proveerán un enfoque claro sobre el conocimiento del tema de Contaminación Ambiental, y así implementarlo en la humanidad

9 ANALISIS GENERAL Como es bien conocido, en los últimos 150 años el planeta ha cambiado la estructura natural de su atmósfera y su hidrósfera más que en todo el tiempo, millones de años, que tiene de existencia. Se necesitan cambios drásticos y normas muy estrictas, 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. Con los problemas a los que nos enfrentamos en la actualidad, de tipo político, económico, social y hasta deportivos, dejamos de lado uno con el que tenemos contacto más cercano, el problema de la contaminación, el cual creamos e incrementamos de forma gradual todos los días. Se sabe que es fácil y con frecuencia inútil, caer en la interminable enumeración de problemas y catástrofes ambientales que soporta nuestro planeta. Describir calamidades no es agradable, ni para el que las cuenta, ni para el que las escucha, pero únicamente la información y la concientización puede corregir situaciones equivocadas y mitigar sus consecuencias. La contaminación ambiental generalmente se origina como consecuencia del crecimiento y desarrollo incontrolado de centros de población, turísticos e industriales, con el correlativo incremento de las fuentes de contaminación, el deterioro de los recursos naturales y el impacto de algunos fenómenos del mismo tipo, como las erupciones volcánicas, tolvaneras, fugas tóxicas, entre otros problemas. 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 lo rodea se deteriora cada vez más. El comportamiento social del hombre, que lo condujo a comunicarse por medio del lenguaje, que posteriormente formó la cultura humana, le permitió diferenciarse de los demás seres vivos. Pero mientras ellos se adaptan al medio ambiente para sobrevivir, el hombre adapta y modifica ese mismo medio según sus necesidades. 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. No es que exista una incompatibilidad absoluta entre el desarrollo tecnológico, el avance de la civilización y el mantenimiento del equilibrio ecológico, pero es importante que el hombre sepa armonizarlos. Para ello es necesario que proteja los recursos renovables y no renovables y que tome conciencia de que el saneamiento del ambiente es fundamental para la vida sobre el planeta

10 ACTUALIZACION Hoy en día son ampliamente reconocidos los problemas de contaminación ambiental, en particular el del aire, que dan lugar a la acumulación de riesgos para la salud y el bienestar de la población. Gran parte de esos problemas son consecuencia del rápido y desordenado crecimiento urbano y de la industrialización, fenómenos que muchas veces no van acompañados de programas cuyo objetivo es proteger el ambiente. Desde hace varias décadas, la contaminación del aire se ha asociado con ciertos efectos nocivos para la salud de las poblaciones. En 1948 los niveles extremadamente altos de contaminación del aire se asociaron con episodios de exceso de mortalidad en Donora, Pennsylvania, en Estados Unidos de América (EUA), al igual que en Londres, Inglaterra, en 1952 y en Meuse Valley, Bélgica, en Esos episodios se caracterizaron por elevados niveles de partículas, bióxido de azufre y mezclas. Por otra parte, los niveles de contaminación del aire no tan extremos también se han asociado con mortalidad prematura. Los análisis de datos procedentes de Londres han mostrado una asociación entre la mortalidad y un amplio rango de concentraciones de contaminantes, sin que exista evidencia de un umbral. La relación con partículas fue independiente de los niveles de bióxido de azufre, pero no viceversa. En otros países se han notificado hallazgos similares. El estado actual del aire urbano es consecuencia de dos procesos opuestos: la innegable disminución histórica de ácido sulfúrico y de partículas a razón de los cambios introducidos a mediados del siglo pasado; y al mismo tiempo, la generación de otros tipos de emisiones tóxicas desconocidas anteriormente, las que son el resultado del enorme y desregulado crecimiento económico que se ha llevado a cabo en economías desarrolladas y también en las menos desarrolladas en las dos últimas décadas en especial. Partimos entonces del postulado que declara que, a diferencia que en el pasado, existe hoy una nueva reformada polución, la contaminación moderna del medio ambiente. En el caso del aire, las características de la polución se desprenden de una notoria disminución de contaminantes en la escena urbana a causa de los cambios enumerados arriba, pero no se ha conseguido erradicar la degradación de la atmósfera ni detener la aparición de novedosos materiales destructores de ésta. La contaminación moderna denota gases primarios y de formación secundaria, como el ozono atmosférico que provienen de emisiones tóxicas que son típicas de los estilos de vida modernos y consumistas asociados al desarrollo económico neoliberal y que se originan principalmente en la excesiva industria, las plantas generadoras de energía, la urbanización creciente y no planeada, el descontrolado transporte automotriz y aéreo, y en la agricultura con su extenso uso de pesticidas y fertilizantes

11 DISCUSIONES El caso de los estudios de los efectos de la contaminación del aire sobre la mortalidad puede ilustrar la aplicación de los diseños ecológicos. Uno de los primeros reportes que llamaron la atención sobre estos posibles efectos se produjo en Londres, en Las condiciones meteorológicas provocaron una inversión térmica y una acumulación de contaminantes, principalmente de material articulado, que se asoció con un rápido aumento en el número de muertes en la ciudad, como se puede observar en la figura 1. Este patrón no dejó duda de que el incremento en la mortalidad se relacionó con la contaminación del aire en ausencia de epidemias por causas infecciosas. 21 Por fortuna, las acciones de control de la calidad del aire han evitado que estos eventos de contaminación severa se presenten en épocas recientes. Sin embargo, durante la última década se han publicado un gran número de trabajos de estudios de series de tiempo en diversas ciudades, que evalúan el efecto de la contaminación del aire a niveles mucho más bajos, presentes en áreas urbanas de casi todo el mundo. En la ciudad de México se han realizado varios análisis de series de tiempo para evaluar este efecto. Se presenta un componente estacional en el número de muertes, con picos en los meses fríos, de la misma manera que se comporta temporalmente la concentración de material articulado respirable. Sin embargo, la temperatura también tiene una variación similar, lo que podría indicar un efecto confuso importante, que ha llevado al desarrollo de modelos estadísticos que permiten evaluar el efecto de la calidad del aire, independientemente del efecto de la temperatura y otras condiciones ambientales que presentan variación estacional semejante. Este efecto de la contaminación del aire también ha sido evaluado con estudios ecológicos de comparación de grupos múltiples. (Bobak y León) condujeron un estudio ecológico sobre mortalidad infantil y contaminación del aire en la República Checa. Analizaron datos rutinarios de mortalidad infantil y contaminación del aire de 1986 a 1988 para 46 distritos de este país. Emplearon regresión logística para estimar los efectos de partículas suspendidas totales, dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno ajustando por características socioeconómicas de los distritos, tales como ingreso, posesión de automóviles y tasa de abortos. Los autores encontraron débiles asociaciones de partículas suspendidas menores a 10 micras con la mortalidad neonatal, pero una asociación más fuerte con la mortalidad pos neonatal por causas respiratorias. Estos hallazgos fueron confirmados en un estudio de casos y controles más reciente. Según (Loomis y colaboradores) evaluaron también esta asociación en un estudio de series de tiempo en la ciudad de México, con resultados que apoyan las asociaciones iniciales del estudio de comparación de grupos múltiples. Uno de los problemas de estos estudios ecológicos es la medición de la exposición a los contaminantes. Por un lado, estas series de tiempo se basan en

12 mediciones de la calidad del aire hechas con monitores fijos, que no necesariamente reflejan las variaciones individuales en la exposición, derivadas del tipo de vivienda, tiempo dedicado a actividades extramuros o intensidad de las actividades y, por otro lado, la medición de las partículas suspendidas se basa en su peso más que en los componentes químicos de las mismas. Sin embargo, aunque estos estudios ecológicos no pueden por sí mismos confirmar la causalidad de los efectos observados, han impulsado una gran cantidad de otros estudios epidemiológicos y de experimentos en condiciones controladas con animales que cada día dan más pistas sobre los mecanismos que conducen a un aumento en el riesgo de morir en ambientes contaminados. A la fecha, tres estudios de cohorte han encontrado disminución en la esperanza de vida en ciudades con mayor concentración de partículas respirables

13 1. CONTAMINACION 1.1 DEFINICIÓN La contaminación es la introducción de cualquier contaminante, sustancia o forma de energía que puede provocar algún daño o desequilibrio, irreversible o no, en el medio inicial. Para que exista contaminación, la sustancia contaminante deberá estar en cantidad relativa suficiente como para provocar ese desequilibrio. Se llama contaminación a la transmisión y difusión de humos o gases tóxicos a medios como la atmósfera y el agua, como también a la presencia de polvos y gérmenes microbianos provenientes de los desechos de la actividad del ser humano. 1.2 CONTAMINACIÓN AMBIENTAL Se denomina contaminación ambiental a la presencia en el ambiente de cualquier agente (físico, químico o biológico) o bien de una combinación de varios agentes en lugares, formas y concentraciones tales que sean o puedan ser nocivos para la salud, la seguridad o para el bienestar de la población, o bien, que puedan ser perjudiciales para la vida vegetal o animal, o impidan el uso normal de las propiedades y lugares de recreación y goce de los mismos. La contaminación ambiental es también la incorporación a los cuerpos receptores de sustancias sólidas, liquidas o gaseosas, o mezclas de ellas, siempre que alteren desfavorablemente las condiciones naturales del mismo, o que puedan afectar la salud, la higiene o el bienestar del público. 1.3 TIPOS DE CONTAMINACION Los tipos de contaminación más importantes son los que afectan a los recursos naturales básicos: el aire, los suelos y el agua. Algunas de las alteraciones medioambientales más graves relacionadas con los fenómenos de contaminación son los escapes radiactivos, el smog, el efecto invernadero, la lluvia ácida, la destrucción de la capa de ozono, la eutrofización de las aguas o las mareas negras. Existen diferentes tipos de contaminación que dependen de determinados factores y que afectan distintamente a cada ambiente. Después de haber conocido el tema de contaminación en general se tratarán los principales tipos de contaminación: Contaminación del agua, del aire, del suelo, radioactiva, lumínica, sonora, visual, térmica, ultravioleta, electromagnética, acústica y radiactiva Contaminación del Agua

14 El agua constituye un elemento natural indispensable para el desarrollo de la vida y de las actividades humanas; resulta difícil imaginar cualquier tipo de actividad en la que no se utilice, de una u otra forma. En nuestro planeta cubre el 75% de su superficie, pero no toda el agua se encuentra en condiciones aptas para el uso humano. El 97.5% del agua es salada, el 2.5% resultante es agua dulce distribuida en lagos, ríos, arroyos y embalses; esta mínima proporción es la que podemos utilizar con más facilidad. El agua para satisfacer distintas necesidades se transforma en un recurso. Sin embargo no todas las personas disponen de él. Esto sucede por varios motivos, entre los cuales se puede mencionar la desigual distribución natural del agua en la superficie terrestre. Esta imposibilidad lleva a situaciones de escasez, que no tiene causas exclusivamente naturales, sino que también sociales. Esto nos permite decir que existe una estrecha relación entre la posibilidad de abastecimiento y el desarrollo, porque cuanto mayor es el desarrollo, mayor es la capacidad para obtenerla y mayor es la contaminación. La humanidad requiere el agua cada vez en mayores cantidades para realizar sus actividades. El mayor consumo de agua también se debe al incremento de las prácticas de irrigación agrícolas, al gran desarrollo industrial o a la existencia de hábitos de consumo que, en ocasiones, implican su derroche Múltiples usos del agua El consumo de agua varía según el tipo de actividad para el cual se emplea. La agricultura de irrigación es la que demanda mayor cantidad; a ella le sigue la industria y en el último término el consumo domestico. En el caso de la agricultura, debemos considerar que mediante la irrigación artificial se logra incrementar la producción de alimentos. En el proceso industrial, el agua también es imprescindible: algunas industrias usan agua potable para elaborar sus productos, mientras que la mayoría la utilizan en sus procesos productivos, como refrigerante o como diluyente de efluentes. En el caso del consumo doméstico se tiene en cuenta el uso en la higiene personal, el lavado de utensilios, cocina, bebida, lavado de autos, riego de jardines, etc

15 En la actualidad, por ejemplo, la agricultura representa más del 90% del consumo global de agua dulce continental; el resto se distribuye entre la industria y el uso domestico. El problema de la distribución del agua con respecto a las sociedades que la consumen ha generado respuestas tecnológicas variadas. Los antiguos romanos construyeron acueductos y norias Como se Contaminan Las Aguas El problema de la contaminación de las aguas dulces es conocido de antiguo. Uno de los primeros testimonios históricos lo constituye el relato de las Sagradas Escrituras (Éxodo, 7, 14-25) acerca de una de las diez plagas de Egipto, en la que se describe la transformación en "sangre" de las aguas del río Nilo. Dicho fenómeno fue sin duda debido a la contaminación biológica producida por microorganismos (algas, bacterias sulfurosas o dinofíceas). Con el incremento de la población y el surgimiento de la actividad industrial la polución de ríos, lagos y aguas subterráneas aumenta constantemente. La Organización Mundial de la Salud define a la polución de las aguas dulces de la siguiente manera: "Debe considerarse que un agua está polucionada, cuando su composición o su estado están alterados de tal modo que ya no reúnen las condiciones a una u otra o al conjunto de utilizaciones a las que se hubiera destinado en su estado natural". La OMS ha establecido, también, los límites máximos para la presencia de sustancias nocivas en el agua de consumo humano: Sustancias Concent. (mg/l) Sales totales 2000 Máxima

16 Cloruros 600 Sulfatos 300 Nitratos 45 Nitritos Amoníaco 0,5 Mat. Org. 3 Calcio 80 Magnesio 50 Arsénico 0,05 Cadmio 0,01 Cianuros 0,05 Plomo 0,1 Mercurio 0,001 Selenio 0,01 Hidrocarburos aromáticos policíclicos Biocidas No debe haber 0,0002 No hay datos De acuerdo a la definición que da la OMS para la contaminación debe considerarse también, tanto las modificaciones de las propiedades físicas, químicas y biológicas del agua, que pueden hacer perder a ésta su potabilidad para el consumo diario o su utilización para actividades domésticas, industriales, agrícolas, etc., como asimismo los cambios de temperatura provocados por emisiones de agua caliente (polución térmica). En realidad, siempre hay una contaminación natural originada por restos animales y vegetales y por minerales y sustancias gaseosas que se disuelven cuando los cuerpos de agua atraviesan diferentes terrenos. Los materiales orgánicos, mediante procesos biológicos naturales de biodegradación en los que intervienen descomponedores acuáticos (bacterias y hongos), son degradados a sustancias más sencillas. En estos procesos es fundamental la cantidad de oxígeno disuelto en el agua porque los descomponedores lo necesitan para vivir y para producir la biodegradación Sustancias Contaminantes del Agua Hay un gran número de contaminantes del agua que se pueden clasificar de muy diferentes maneras. Una posibilidad bastante usada es agruparlos en los siguientes ocho grupos:

17 Microorganismos Patógenos. Son los diferentes tipos de bacterias, virus, protozoos y otros organismos que transmiten enfermedades como el cólera, tifus, gastroenteritis diversas, hepatitis, etc. En los países en vías de desarrollo las enfermedades producidas por estos patógenos son uno de los motivos más importantes de muerte prematura, sobre todo de niños. Normalmente estos microbios llegan al agua en las heces y otros restos orgánicos que producen las personas infectadas. Por esto, un buen índice para medir la salubridad de las aguas, en lo que se refiere a estos microorganismos, es el número de bacterias coliformes presentes en el agua. La OMS (Organización Mundial de la Salud) recomienda que en el agua para beber haya 0 colonias de coliformes por 100 ml de agua. Desechos Orgánicos. Son el conjunto de residuos orgánicos producidos por los seres humanos, ganado, etc. Incluyen heces y otros materiales que pueden ser descompuestos por bacterias aeróbicas, es decir en procesos con consumo de oxígeno. Cuando este tipo de desechos se encuentran en exceso, la proliferación de bacterias agota el oxígeno, y ya no pueden vivir en estas aguas peces y otros seres vivos que necesitan oxígeno. Buenos índices para medir la contaminación por desechos orgánicos son la cantidad de oxigeno disuelto, OD, en agua, o la DBO (Demanda Biológica de oxigeno). Sustancias Químicas Inorgánicas. En este grupo están incluidos ácidos, sales y metales tóxicos como el mercurio y el plomo. Si están en cantidades altas pueden causar graves daños a los seres vivos, disminuir los rendimientos agrícolas y corroer los equipos que se usan para trabajar con el agua. Nutrientes Vegetales Inorgánicos. Nitratos y fosfatos son sustancias solubles en agua que las plantas necesitan para su desarrollo, pero si se encuentran en cantidad excesiva inducen el crecimiento desmesurado de algas y otros organismos provocando la eutrofización de las aguas. Cuando estas algas y otros vegetales mueren, al ser descompuestos por los microorganismos, se agota el oxígeno y se hace imposible la vida de otros seres vivos. El resultado es un agua maloliente e inutilizable. Compuestos Orgánicos

18 Muchas moléculas orgánicas como petróleo, gasolina, plásticos, plaguicidas, disolventes, detergentes, etc..., acaban en el agua y permanecen, en algunos casos, largos períodos de tiempo, porque, al ser productos fabricados por el hombre, tienen estructuras moleculares complejas difíciles de degradar por los microorganismos. Sedimentos Y Materiales Suspendidos. Muchas partículas arrancadas del suelo y arrastradas a las aguas, junto con otros materiales que hay en suspensión en las aguas, son, en términos de masa total, la mayor fuente de contaminación del agua. La turbidez que provocan en el agua dificulta la vida de algunos organismos, y los sedimentos que se van acumulando destruyen sitios de alimentación o desove de los peces, rellenan lagos o pantanos y obstruyen canales, rías y puertos. Sustancias Radiactivas. Isótopos radiactivos solubles pueden estar presentes en el agua y, a veces, se pueden ir acumulando a los largo de las cadenas tróficas, alcanzando concentraciones considerablemente más altas en algunos tejidos vivos que las que tenían en el agua. Contaminación Térmica. El agua caliente liberada por centrales de energía o procesos industriales eleva, en ocasiones, la temperatura de ríos o embalses con lo que disminuye su capacidad de contener oxígeno y afecta a la vida de los organismos Concepto de Eutrofización Un río, un lago o un embalse sufren eutrofización cuando sus aguas se enriquecen en nutrientes. Podría parecer a primera vista que es bueno que las aguas estén bien repletas de nutrientes, porque así podrían vivir más fáciles los seres vivos. Pero la situación no es tan sencilla. El problema está en que si hay exceso de nutrientes crecen en abundancia las plantas y otros organismos. Más tarde, cuando mueren, se pudren y llenan el agua de malos olores y le dan un aspecto nauseabundo, disminuyendo drásticamente su calidad. El proceso de putrefacción consume una gran cantidad del oxígeno disuelto y las aguas dejan de ser aptas para la mayor parte de los seres vivos. El resultado final es un ecosistema casi destruido. Agua eutrófica y oligotrófica

19 Cuando un lago o embalse es pobre en nutrientes (oligotrófico) tiene las aguas claras, la luz penetra bien, el crecimiento de las algas es pequeño y mantiene a pocos animales. Las plantas y animales que se encuentran son los característicos de aguas bien oxigenadas como las truchas. Al ir cargándose de nutrientes el lago se convierte en eutrófico. Crecen las algas en gran cantidad con lo que el agua se enturbia. Las algas y otros organismos, cuando mueren, son descompuestos por la actividad de las bacterias con lo que se gasta el oxígeno. No pueden vivir peces que necesitan aguas ricas en oxígeno, por eso en un lago de estas características encontraremos barbos, percas y otros organismos de aguas poco ventiladas. En algunos casos se producirán putrefacciones anaeróbicas acompañadas de malos olores Las aguas son turbias y de poca calidad desde el punto de vista del consumo humano o de su uso para actividades deportivas. El fondo del lago se va rellenando de sedimentos y su profundidad va disminuyendo. Nutrientes que eutrofizan las aguas Los nutrientes que más influyen en este proceso son los fosfatos y los nitratos. En algunos ecosistemas el factor limitante es el fosfato, como sucede en la mayoría de los lagos de agua dulce, pero en muchos mares el factor limitante es el nitrógeno para la mayoría de las especies de plantas. En los últimos 20 o 30 años las concentraciones de nitrógeno y fósforo en muchos mares y lagos casi se han duplicado. La mayor parte les llega por los ríos. En el caso del nitrógeno, una elevada proporción (alrededor del 30%) llega a través de la contaminación atmosférica. El nitrógeno es más móvil que el fósforo y puede ser lavado a través del suelo o saltar al aire por evaporación del amoniaco o por desnitrificación. El fósforo es absorbido con más facilidad por las partículas del suelo y es arrastrado por la erosión erosionadas o disuelto por las aguas de escorrentía superficiales. En condiciones naturales entra a un sistema acuático menos de 1Kg de fosfato por hectárea y año. Con los vertidos humanos esta cantidad sube mucho. Durante muchos años los jabones y detergentes fueron los principales causantes de este problema. En las décadas de los 60 y 70 el 65% del peso de los detergentes era un compuesto de fósforo, el tripolifosfato sódico, que se usaba para "sujetar" (quelar) a los iones Ca, Mg, Fe y Mn. De esta forma se conseguía que estos iones no impidieran el trabajo de las moléculas surfactantes que son las que hacen el lavado. Estos detergentes tenían alrededor de un 16% en peso de fósforo. El resultado era que los vertidos domésticos y de lavanderías contenían una gran proporción de ión fosfato. A partir de 1973 Canadá primero y luego otros países, prohibieron el uso de detergentes que tuvieran más de un 2,2% de fósforo, obligando así a usar otros quelantes con menor contenido de este elemento

20 Algunas legislaciones han llegado a prohibir los detergentes con más de 0,5% de fósforo. Fuentes de eutrofización Eutrofización Natural. La eutrofización es un proceso que se va produciendo lentamente de forma natural en todos los lagos del mundo, porque todos van recibiendo nutrientes. Eutrofización De Origen Humano. Los vertidos humanos aceleran el proceso hasta convertirlo, muchas veces, en un grave problema de contaminación. Las principales fuentes de eutrofización son: Los vertidos urbanos, que llevan detergentes y desechos orgánicos Los vertidos ganaderos y agrícolas, que aportan fertilizantes, desechos orgánicos y otros residuos ricos en fosfatos y nitratos. Medida del grado de eutrofización Para conocer el nivel de eutrofización de un agua determinada se suele medir el contenido de clorofila de algas en la columna de agua y este valor se combina con otros parámetros como el contenido de fósforo y de nitrógeno y el valor de penetración de la luz. Medidas para evitar la eutrofización Lo más eficaz para luchar contra este tipo de contaminación es disminuir la cantidad de fosfatos y nitratos en los vertidos, usando detergentes con baja proporción de fosfatos, empleando menor cantidad de detergentes, no abonando en exceso los campos, usando los desechos agrícolas y ganaderos como fertilizantes, en vez de verterlos, etc. En concreto: Tratar las aguas residuales en EDAR (estaciones depuradoras de aguas residuales) que incluyan tratamientos biológicos y químicos que eliminan el fósforo y el nitrógeno. Almacenar adecuadamente el estiércol que se usa en agricultura. Usar los fertilizantes más eficientemente. Cambiar las prácticas de cultivo a otras menos contaminantes. Así, por ejemplo, retrasar el arado y la preparación de los campos para el cultivo hasta la primavera y plantar los cultivos de cereal en otoño asegura tener cubiertas las tierras con vegetación durante el invierno con lo que se reduce la erosión. Reducir las emisiones de NOx y amoniaco Causas de la Contaminación del Agua

21 La contaminación del agua causada por las actividades del hombre es un fenómeno ambiental de importancia, se inicia desde los primeros intentos de industrialización, para transformarse en un problema generalizado, a partir de la revolución industrial, iniciada a comienzos del siglo XIX. Los procesos de producción industrial iniciados en esta época requieren la utilización de grandes volúmenes de agua para la transformación de materias primas, siendo los efluentes de dichos procesos productivos, vertidos en los cauces naturales de agua (ríos, lagos) con desechos contaminantes. Desde entonces, esta situación se ha repetido en todos los países que han desarrollado la industrialización, y aún cuando la tecnología ha logrado reducir de alguna forma el volumen y tipo de contaminantes vertidos a los cauces naturales de agua, ello no ha ocurrido ni en la forma ni en la cantidad necesarias para que el problema de contaminación de las aguas esté resuelto. La contaminación del agua se produce a través de la introducción directa o indirecta en los cauces o acuíferos de sustancias sólidas, líquidas, gaseosas, así como de energía calórica, entre otras. Esta contaminación es causante de daños en los organismos vivos del medio acuático y representa, además, un peligro para la salud de las personas y de los animales. Existen dos formas a través de las cuales se puede contaminar el agua. Una de ellas es por medio de contaminantes naturales, es decir, el ciclo natural del agua puede entrar en contacto con ciertos constituyentes contaminantes que se vierten en las aguas, atmósfera y corteza terrestre. Por ejemplo, sustancias minerales y orgánicas disueltas o en suspensión, tales como arsénico, cadmio, bacterias, arcillas, materias orgánicas, etc. Otra forma es a través de los contaminantes generados por el hombre o de origen humano, y son producto de los desechos líquidos y sólidos que se vierten directa o indirectamente en el agua. Por ejemplo, las sustancias de sumideros sanitarios, sustancias provenientes de desechos industriales y las sustancias empleadas en el combate de plagas agrícolas y/o vectores de enfermedades Consecuencia de la Contaminación 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 presente en los fertilizantes derivados del cieno o lodo puede ser absorbido por las cosechas, de ser ingerida en cantidad suficiente, el metal puede producir un trastorno diarreico agudo, así como lesiones en el hígado y los riñones

22 Hace tiempo que se conoce o se sospecha de la peligrosidad de sustancias inorgánicas, como el mercurio, el arsénico y el plano. 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 de los campos de cultivo pueden ser los responsables. El proceso de eutrofización puede ocasionar problemas estéticos, como mal sabor y olor, y un acumulamiento 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 del Este de Europa y del Noroeste de Norteamérica totalmente de provistos de vida Efectos de la Contaminación en Ríos y Lagos Debido a su escasa entrada y salida de agua, los lagos sufren graves problemas de contaminación. Los ríos, por su capacidad de arrastre y el movimiento de las aguas, son capaces de soportar mayor cantidad de contaminantes. Sin embargo, la presencia de tantos residuos domésticos, fertilizantes, pesticidas y desechos industriales altera la flora y fauna acuáticas. En las aguas no contaminadas existe cierto equilibrio entre los animales y los vegetales, que se rompe por la presencia de materiales extraños. Así, algunas especies desaparecen mientras que otras se reproducen en exceso. Además, las aguas adquieren una apariencia y olor desagradables. Los ríos constituyen la principal fuente de abastecimiento de agua potable de las poblaciones humanas. Su contaminación limita la disponibilidad de este recurso imprescindible para la vida Alteraciones del Agua Alteraciones físicas Alteraciones físicas Color Características y contaminación que indica El agua no contaminada suele tener ligeros colores rojizos, pardos, amarillentos o verdosos debido, principalmente, a los compuestos húmicos, férricos o los pigmentos verdes de las algas que contienen.. Las aguas contaminadas pueden tener muy diversos colores pero, en general, no se pueden establecer relaciones claras

23 Olor y sabor Temperatura Materiales suspensión Radiactividad Espumas Conductividad en entre el color y el tipo de contaminación Compuestos químicos presentes en el agua como los fenoles, diversos hidrocarburos, cloro, materias orgánicas en descomposición o esencias liberadas por diferentes algas u hongos pueden dar olores y sabores muy fuertes al agua, aunque estén en muy pequeñas concentraciones. Las sales o los minerales dan sabores salados o metálicos, en ocasiones sin ningún olor. El aumento de temperatura disminuye la solubilidad de gases (oxígeno) y aumenta, en general, la de las sales. Aumenta la velocidad de las reacciones del metabolismo, acelerando la putrefacción. La temperatura óptima del agua para beber está entre 10 y 14ºC. Las centrales nucleares, térmicas y otras industrias contribuyen a la contaminación térmica de las aguas, a veces de forma importante. Partículas como arcillas, limo y otras, aunque no lleguen a estar disueltas, son arrastradas por el agua de dos maneras: en suspensión estable (disoluciones coloidales); o en suspensión que sólo dura mientras el movimiento del agua las arrastra. Las suspendidas coloidalmente sólo precipitarán después de haber sufrido coagulación o floculación (reunión de varias partículas) Las aguas naturales tienen unos valores de radiactividad, debidos sobre todo a isótopos del K. Algunas actividades humanas pueden contaminar el agua con isótopos radiactivos. Los detergentes producen espumas y añaden fosfato al agua (eutrofización). Disminuyen mucho el poder autodepurador de los ríos al dificultar la actividad bacteriana. También interfieren en los procesos de floculación y sedimentación en las estaciones depuradoras. El agua pura tiene una conductividad eléctrica muy baja. El agua natural tiene iones en disolución y su conductividad es mayor y proporcional a la cantidad y características de esos electrolitos. Por esto se usan los valores de conductividad como índice aproximado de concentración de solutos. Como la temperatura modifica la conductividad las medidas se deben hacer a 20ºC Alteraciones Químicas del Agua

24 Alteraciones químicas ph Oxigeno disuelto (OD) Contaminación que indica Las aguas naturales pueden tener ph ácidos por el CO2 disuelto desde la atmósfera o proveniente de los seres vivos; por ácido sulfúrico procedente de algunos minerales, por ácidos húmicos disueltos del mantillo del suelo. La principal sustancia básica en el agua natural es el carbonato cálcico que puede reaccionar con el CO2 formando un sistema tampón carbonato / bicarbonato. Las aguas contaminadas con vertidos mineros o industriales pueden tener ph muy ácido. El ph tiene una gran influencia en los procesos químicos que tienen lugar en el agua, actuación de los floculantes, tratamientos de depuración, etc. Las aguas superficiales limpias suelen estar saturadas de oxígeno, lo que es fundamental para la vida. Si el nivel de oxígeno disuelto es bajo indica contaminación con materia orgánica, septicización, mala calidad del agua e incapacidad para mantener determinadas formas de vida. DBO5 es la cantidad de oxígeno disuelto requerido por los microorganismos para la oxidación aerobia de la materia orgánica biodegradable presente en el agua. Materia orgánica Se mide a los cinco días. Su valor da idea de la calidad biodegradable: Demanda del agua desde el punto de vista de la materia orgánica Bioquímica de Oxígeno presente y permite prever cuanto oxígeno será (DBO5) necesario para la depuración de esas aguas e ir comprobando cual está siendo la eficacia del tratamiento depurador en una planta. Materiales oxidables: Demanda Química de Oxígeno (DQO) Nitrógeno total Es la cantidad de oxígeno que se necesita para oxidar los materiales contenidos en el agua con un oxidante químico (normalmente dicromato potásico en medio ácido). Se determina en tres horas y, en la mayoría de los casos, guarda una buena relación con la DBO por lo que es de gran utilidad al no necesitar los cinco días de la DBO. Sin embargo la DQO no diferencia entre materia biodegradable y el resto y no suministra información sobre la velocidad de degradación en condiciones naturales. Varios compuestos de nitrógeno son nutrientes esenciales. Su presencia en las aguas en exceso es causa de eutrofización. El nitrógeno se presenta en muy diferentes formas

25 Fósforo total Aniones: cloruros nitratos nitritos fosfatos sulfuros cianuros fluoruros Cationes: sodio calcio y magnesio amonio metales pesados Compuestos orgánicos químicas en las aguas naturales y contaminadas. En los análisis habituales se suele determinar el NTK (nitrógeno total Kendahl) que incluye el nitrógeno orgánico y el amoniacal. El contenido en nitratos y nitritos se da por separado. El fósforo, como el nitrógeno, es nutriente esencial para la vida. Su exceso en el agua provoca eutrofización. El fósforo total incluye distintos compuestos como diversos ortofosfatos, polifosfatos y fósforo orgánico. La determinación se hace convirtiendo todos ellos en ortofosfatos que son los que se determinan por análisis químico. indican salinidad indican contaminación agrícola indican actividad bacteriológica indican detergentes y fertilizantes indican acción bacteriológica anaerobia (aguas negras, etc.) indican contaminación de origen industrial En algunos casos se añaden al agua para la prevención de las caries, aunque es una práctica muy discutida. indica salinidad están relacionados con la dureza del agua contaminación con fertilizantes y heces de efectos muy nocivos; se bioacumulan en la cadena trófica; (se estudian con detalle en el capítulo correspondiente) Los aceites y grasas procedentes de restos de alimentos o de procesos industriales (automóviles, lubricantes, etc.) son difíciles de metabolizar por las bacterias y flotan formando películas en el agua que dañan a los seres vivos. Los fenoles pueden estar en el agua como resultado de contaminación industrial y cuando reaccionan con el cloro que se añade como desinfectante forman clorofenoles que son un serio problema porque dan al agua muy mal olor y sabor. La contaminación con pesticidas, petróleo y otros hidrocarburos se estudia con detalle en los capítulos correspondientes

26 Alteraciones Biológicas del Agua Alteraciones biológicas del agua Bacterias coliformes Virus Animales, plantas, microorganismos diversos Contaminación que indican Desechos fecales Desechos fecales y restos orgánicos Eutrofización Petróleo en el mar En nuestras sociedades el petróleo y sus derivados son imprescindibles como fuente de energía y para la fabricación de múltiples productos de la industria química, farmacéutica, alimenticia, etc. Por otro lado, alrededor del 0,1 al 0,2% de la producción mundial de petróleo acaba vertido al mar. El porcentaje puede parecer no muy grande pero son casi 3 millones de toneladas las que acaban contaminando las aguas cada año, provocando daños en el ecosistema marino. La mayor parte del petróleo se usa en lugares muy alejados de sus puntos de extracción por lo que debe ser transportado por petroleros u oleoductos a lo largo de muchos kilómetros, lo que provoca espectaculares accidentes de vez en cuando. Estas fuentes de contaminación son las más conocidas y tienen importantes repercusiones ambientales, pero la mayor parte del petróleo vertido procede de tierra, de desperdicios domésticos, automóviles y gasolineras, refinerías, industrias, etc. Se han ensayado distintas técnicas para limitar o limpiar los vertidos del petróleo. Pronto se comenzaron a usar detergentes y otros productos, pero en el accidente del Torrey Canyon se comprobó que los productos de limpieza utilizados habían causado más daño ecológico que el propio petróleo vertido. Actualmente se emplean productos de limpieza menos dañinos y diferentes técnicas y maquinarias, como barreras flotantes, sistemas de recogida, etc., que en algunos casos pueden ser bastantes eficaces, aunque no son la solución definitiva. Evitar la contaminación es la única solución verdaderamente aceptable Cantidad y origen del Petróleo vertido al Mar No es fácil calcular la cantidad y el origen de petróleo que llega al mar y, de hecho, sólo disponemos de valores poco exactos. Valores estimados según diversos estudios son: