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UUNNIIVVEERRSSIIDDAADD NNAACCIIOONNAALL DDEE SSAANN AAGGUUSSTTNN
FFAACCUULLTTAADD DDEE IINNGGEENNIIEERRIIAA DDEE PPRROODDUUCCCCIIOONN YY
SSEERRVVIICCIIOOSS
EESSCCUUEELLAA PPRROOFFEESSIIOONNAALL DDEE IINNGGEENNIIEERRIIAA MMEECCAANNIICCAA
CCUURRSSOO::
IINNGGEENNIIEERRIIAA EECCOOLLOOGGIICCAA YY AAMMBBIIEENNTTEE
PPAARRTTEE 11
DDOOCCEENNTTEE::
IINNGG.. CCAAMMIILLOO FFEERRNNAANNDDEEZZ BB..
AARREEQQUUIIPPAA PPEERRUU--22001100
Ingeniera Ecolgica y Ambiente Camilo Fernndez B.
Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 2
INDICE INTRODUCCIN 4 OBJETIVOS 4 CAPITULO I 1. ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE 5
1.1 ECOLOGA 5 1.2 MEDIO AMBIENTE 5 1.3. CONSTITUYENTES DEL MEDIO AMBIENTE 6 1.4. PROBLEMAS MEDIOAMBIENTALES 6 1.5. EMISION DE CONTAMINANTES 8
2. ECOSISTEMAS 9 2.1. ECOSISTEMA Y ECOTONO 11 2.1.1. FUNCIONAMIENTO DE LOS ECOSISTEMAS 11 3. CICLO DEL CARBONO 14 4. CICLO DEL NITROGENO 14 5. CICLO DEL AZUFRE 16 6. CICLO DEL FOSFORO 17 7. CICLO DELOXGENO 18 8. CONTAMINACIN AMBIENTAL 19 8.1. CONTAMINACIN DEL AIRE 19 8.2. PRINCIPALES CONTMINATES DEL AIRE 23 8.3 QU PUEDO HACER PARA DISMINUIR MI APORTE A LA CONTAMINACIN DEL AIRE 29 9. LA CONTAMINACIN DEL AGUA 30 10. ENFERMEDADES POR CONTAMINACIN BIOLGICA 33
11. CMO SE PUEDE CONOCER EL CLIMA DE TIEMPOS PASADOS? 33
12.- SAHARA 34
13.- PEQUEA EDAD DE HIELO 35
14.- PINATUBO 35
15. ENERGA RADIANTE DEL SOL. CONSTANTE SOLAR 35
16. COMPOSICIN DE LA ENERGA SOLAR 35
A) ANTES DE ATRAVESAR LA ATMSFERA 35
B) EN LA SUPERFICIE DE LA TIERRA 36
17. RADIACIN REFLEJADA Y ABSORBIDA POR LA TIERRA 36
18. EFECTO INVERNADERO NATURAL 37
19. DEPOSICIN CIDA 38
20. CAUSAS DE LA DEPOSICIN CIDA 39
21. DAOS PROVOCADOS POR LA DEPOSICIN CIDA 39
A) ECOSISTEMAS ACUTICOS 39
B) ECOSISTEMAS TERRESTRES 39
C) EDIFICIOS Y CONSTRUCCIONES 40
22. DISMINUCIN DEL OZONO ESTRATOSFRICO 40
23. OZONO TROPOSFRICO: CONTAMINANTE EN EL SMOG FOTOQUMICO 41
24. OZONO ESTRATOSFRICO: FILTRO DE LAS RADIACIONES ULTRAVIOLETA 41
25. LA ANTRTIDA: UN LUGAR ESPECIALMENTE SENSIBLE 41
A) AGUJERO DE OZONO DE LA ANTRTIDA 41
26. RADIACIN ULTRAVIOLETA 41
27. SUSTANCIAS QUE DISMINUYEN EL OZONO 42
28. MECANISMO DE DESTRUCCIN DEL OZONO 42
29. CLOROFLUOROCARBUROS (CFC) 42
30. HIDROCLOROFLUOROCARBUROS (HCFC) 43
31. HALONES 43
32. BROMURO DE METILO (CH3BR) 43
33. TETRACLORURO DE CARBONO (CCL4) 43
34. METIL CLOROFORMO (CH3CCL3) 43
35. RADIACIONES ULTRAVIOLETA 44
Ingeniera Ecolgica y Ambiente Camilo Fernndez B.
Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 3
A) CARACTERSTICAS DE LAS RADIACIONES UV 44
B). RADIACIN QUE LLEGA A LA SUPERFICIE 44
C). EFECTOS PARA LA SALUD Y LOS SERES VIVOS DE LAS RADIACIONES UV-B 44
36). CONTAMINACIN SONORA 46
37) REDUCCIN DE LA CONTAMINACIN SONORA 46
38) ESCALA DE RUIDOS Y EFECTOS QUE PRODUCEN 47
39) LA CALIDAD DEL AIRE 48
40) UN AIRE LIMPIO ES IMPOSIBLE DE CONSEGUIR 48
41) QU ENTENDEMOS POR VIGENCIA DE LA CALIDAD DEL AIRE? 48
42) QU INDICADORES BIOLGICOS TENEMOS? 49 43) Y QU MEDIDAS HAY QUE TOMAR ANTE LA CONTAMINACIN? 49
44) AGUA Y SALUD 50
45) RECURSOS DE AGUA DULCE46) ECOSISTEMAS 50
46) ECOSISTEMAS 50
47) ALIMENTOS Y PRODUCTOS FORESTALES 50
48) SALUD 51
49) CUIDEMOS EL MEDIO AMBIENTE 51
A) CONSEJOS PARA UN VERANO ECOLOGICO 51
50) CONSEJOS PARA UNA NAVIDAD ECOLOGICO 52
A) REGALOS 53
B) DECORACIN 53
C) COMIDA 54
51) CONSUMO DE AGUA EN LA FABRICACIN DE ENVASES 54
52) USEN FOCOS AHORRADORES: OPTIMIZAN GASTO Y CUIDAN EL MEDIO AMBIENTE 54
53) EL PROBLEMA DE LAS BOLSAS DE PLASTICOS 55
54) CONSEJOS PARA USAR LA ENERGIA ELECTRICA 56
55) COMO AHORRAR AGUA 57
A) GENERALES 57
B) EN EL BAO 57
C) EN LA COCINA 57
D) EN EL JARDN 58
56) MENOS GASOLINA = MAS DINERO 58
57). CUESTIONARIO RESUELTO 58
58) BIBLIOGRAFA 62
Ingeniera Ecolgica y Ambiente Camilo Fernndez B.
Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 4
PREFACIO La ecologa es el estudio del hbitat, o lo que es lo mismo, un estudio de las relaciones de los animales y de las plantas con su ambiente, tanto orgnico como inorgnico. Todo ello comprende: El estudio de las relaciones de los seres vivos entre s y con su medio que los rodea. Una nueva concepcin filosfica que aspira a moderar la cultura y el comportamiento consumista del ser humano. Una profunda reflexin moral que intenta desarrollar nuevos hbitos de comportamiento en el que se tengan en cuenta los derechos de la Naturaleza. Una nueva manera de organizar las relaciones econmicas y polticas que anteponga la conservacin de la naturaleza animal y vegetal, del medio fsico y de la atmsfera, al desarrollo tecnolgico y a los intereses de los individuos y de los Estados.
Ecologa y Medio Ambiente, vistos desde el punto de vista del ingeniero Mecnico, Elctrico
y Mecatrnico, sobre todo para mejorar la armona con la naturaleza y con la mnima
alteracin de nuestro medio, aumentando el uso de los recursos naturales renovables y no
renovables en forma tcnica y cientfica que satisfagan nuestras necesidades con el mnimo
impacto. Necesitamos desarrollar destrezas e investigaciones que nos permitan reducir la
contaminacin en las diferentes instalaciones productivas, logrando la reconversin
industrial, agropecuaria, minera, pesquera, etc., y en todo nuevo proyecto que debe
analizarse exhaustivamente el impacto ambiental, con un anlisis costo-beneficio, y con la
debida proteccin de nuestro habitad, logrando mejorar nuestra calidad de vida
OBJETIVOS Este libro est dirigido a estudiantes de ingeniera a partir del tercer ao, a ingenieros en ejercicio, como libro de consulta, los objetivos son:
Ampliar los conocimientos de la ingeniera ambiental en forma aplicada
Capacitar en el uso de mtodos, tcnicas, manejo de instrumentos y recursos que
permitan reducir los problemas ambientales
Proporcionar una visin global sobre la relacin adecuada ambiente - sociedad
economa, que permita introducirnos en la gestin ambiental, la evaluacin del
impacto ambiental (EIA), los riesgos ambientales, la responsabilidad social, el
desarrollo sostenido y sustentable.
Analizar la Eco Industria, sus desarrollos y nuevos diseos
La humanidad entera necesitamos estar totalmente sensibilizados y esforzados a investigar
las consecuencias en los daos ambientales que afectan tanto a ricos como a pobres,
Ingeniera Ecolgica y Ambiente Camilo Fernndez B.
Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 5
blancos o negros, prediciendo lo que sufrirn nuestros hijos al heredar un ambiente
contaminado; por ello todo esfuerzo tendiente a mejorar el ambiente, aprendiendo de los
errores pasados, para desarrollarnos en forma sostenible, es decir con el uso equilibrado de
los recursos. Todo esto implica muchos sacrificios, renuncias a usos desordenados de
nuestros recursos, al facilismo de la supuesta ventaja econmica, pues toda forma de
reduccin de contaminantes implica renuncias de potencia, econmicas y de facilidad
tecnolgica. Implica cambios radicales desde nuestras costumbres de despilfarro de los
recursos energticos, por el supuesto de confort, sin darnos cuenta los mayores costos en
salud, esperanza de vida y sobre todo calidad real de vida. A nivel de ingeniera
necesitamos una reconversin tecnolgica, con un anlisis ecolgico, pues somos los
gestores de proyectos donde todos tienen que ver con el cuidado de nuestro habitad.
Deca Michael de Montaigne Hemos abandonado a la naturaleza y queremos
ensearle su leccin a ella que nos llevaba de forma tan feliz y tan segura
Este libro se desarrollar en dos partes: la primera parte, el captulo I, se ven conceptos
esenciales sobre Ecologa y Medio Ambiente, en el captulo II de forma histrica cmo
evolucionan las leyes ambientales en los pases que nos llevan la delantera, hasta los
modernos reglamentos.
En el captulo III se analiza la contaminacin principalmente del aire, un poco del agua y
tierra.
Uno de los mayores problemas en la ciudades es la contaminacin por vehculos, en
Arequipa representa el 70%, por ello este tema abordaremos en el captulo IV un poco ms
profundamente, llegando a recomendaciones tendientes a reducir las emisiones del parque
automotor.
Esperamos que este libro, por el contenido, las figuras, el desarrollo, ayude a desarrollar
habilidades, incrementar el conocimiento y confianza para su adecuada aplicacin,
tendientes a cuidar nuestra tierra, hogar de todos nosotros
El Autor
Ingeniera Ecolgica y Ambiente Camilo Fernndez B.
Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 6
CAPITULO I 1. ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE.
Palabras clave
Calentamiento de la atmsfera, Clorofluorocarbonos (CFC), Efecto agudo sobre la salud, Efecto crnico sobre la salud, Efecto invernadero, Lluvia cida, Ozono, Radn, Smog, Contaminacin. Objetivos - Conocer la relacin entre ecologa y ambiente - Conocer la tierra y sus problemas medioambientales
1.1 ECOLOGA Y MEDIO AMBIENTE [1]
La Ecologa, es el estudio de la relacin entre los organismos y su medio ambiente
fsico y biolgico. El medio ambiente fsico incluye la luz y el calor o radiacin solar, la
humedad, el viento, el oxgeno, el dixido de carbono y los nutrientes del suelo, el agua y la
atmsfera. Medio ambiente, conjunto de elementos abiticos (energa solar, suelo, agua y
aire, humedad, viento) y biticos (organismos vivos) que integran la delgada capa de la
Tierra llamada bisfera, sustento y hogar de los seres vivos.
El medio ambiente biolgico est formado por los organismos vivos, principalmente plantas
y animales.
Debido a los diferentes enfoques necesarios para estudiar a los organismos en su medio
ambiente natural, la ecologa se sirve de disciplinas como la climatologa, la hidrologa, la
fsica, la qumica, la geologa y el anlisis de suelos. Para estudiar las relaciones entre
organismos, la ecologa recurre a ciencias tan dispares como el comportamiento animal, la
taxonoma, la fisiologa y la matemtica. Clmax (ecologa), equilibrio estable ptimo
alcanzado por los diferentes elementos del complejo climasueloflorafauna al trmino de
una sucesin dinmica en un lugar y un momento determinados.
El creciente inters respecto a los problemas del medio ambiente ha convertido la
palabra ecologa en un trmino a menudo mal utilizado. Se confunde con los programas
ambientales y la ciencia medioambiental. Aunque se trata de una disciplina cientfica
diferente, la ecologa contribuye al estudio y la comprensin de los problemas del medio
ambiente, que ser materia de este curso. Todo ello se entiende mejor conociendo desde el
universo hasta el interior de la tierra.
DA MUNDIAL DEL MEDIO AMBIENTE SE CELEBRA EL 5 DE JUNIO.
[1] Enciclopedia multimedia Encarta 2009
Ingeniera Ecolgica y Ambiente Camilo Fernndez B.
Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 7
1.1.1 La Tierra
Aunque el tiempo al igual que el espacio es relativo, como la curvatura espacio-tiempo, la
materia y la energa segn Einstein E=mc2 es decir la conversin de masa material a
energa (no podemos observar con nuestros sentidos, pero es cuantificable), sin embargo a
la luz de nuestro conocimiento es relativo.
La edad del universo de acuerdo con la teora del Big Bang, es el tiempo transcurrido desde el Big Bang hasta el presente. El consenso de los cientficos contemporneos es de unos 13.700.000.000 (trece mil setecientos millones) de aos.
Hoy se acepta para la Tierra una edad de 4 555 millones de aos, este valor fue calculado por C.C. Patterson utilizando el fechado mediante istopos de la cadena de decaimiento uranio-plomo (especficamente fechado plomo-plomo) basndose en varios meteoritos incluido el meteorito de Canyon Diablo, este valor fue publicado en 1956 (Patterson, C., 1956, Age of meteorites and the earth: Geochimica et Cosmochimica Acta 10: 230-237). Sin embargo, se han usado rocas minerales de plomo arcaicas de galena para estimar la edad de la Tierra ya que las mismas son los ms antiguos minerales formados slo a base de plomo en el planeta y poseen informacin sobre los ms antiguos sistemas de istopos homogneos plomo-plomo del planeta. Mediante este mtodo es que se obtuvo la edad de la Tierra de 4 540 millones de aos con un margen de error menor al 1% (45 millones de aos) (Dalrymple, G. Brent, 1991, The Age of the Earth, Stanford University Press, pp 310341). El diluvio de los tiempos de No (4 990 A.C.), el xodo de Israel de Egipto (1 447 A.C.), y la muerte de Salomn (931 A.C.)
Distancia desde el sol hasta la tierra 149.600.000 km, El dimetro de la rbita terrestre es de 300 millones de kms, La Tierra tiene un dimetro de 12 756 km. En realidad, ste es el radio ecuatorial.
La Tierra, vista desde el espacio, tiene un aspecto azulado. Por este motivo tambin es conocida como el planeta azul. Este color se debe a que la superficie de la Tierra est mayoritariamente cubierta por agua.
La Tierra tiene una estructura compuesta por cuatro grandes zonas o capas: la gesfera, la hidrsfera, la atmsfera y la bisfera. Estas capas poseen diferentes composiciones qumicas y comportamiento geolgico. Su naturaleza puede estudiarse a partir de la propagacin de ondas ssmicas en el interior terrestre y a travs de las medidas de los diferentes momentos gravitacionales de las distintas capas obtenidas por diferentes satlites orbitales.
Los gelogos han diseado dos modelos geolgicos que establecen una divisin de la estructura terrestre:
El primero es el modelo geosttico:
Corteza, es la capa ms superficial y tiene un espesor que vara entre los 12 km, en los ocanos, hasta los 80 km en cratones (porciones ms antiguas de los ncleos continentales). La corteza est compuesta por basalto en las cuencas ocenicas y por granito en los continentes.
Ingeniera Ecolgica y Ambiente Camilo Fernndez B.
Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 8
Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Solar_sys.jpg y Google Earth 2010
Manto, es una capa intermedia entre la corteza y el ncleo que llega hasta una profundidad de 2900 km. El manto est compuesto por peridotita. El cambio de la corteza al manto est determinado por la discontinuidad de Mohorovicic. El manto se divide a su vez en manto superior y manto inferior. Entre ellos existe una separacin determinada por las ondas ssmicas, llamada discontinuidad de Repetti (700 km).
Ncleo, es la capa ms profunda del planeta y tiene un espesor de 3 475 km. El cambio del manto al ncleo est determinado por la discontinuidad de Gutenberg (2 900 km).
El ncleo est compuesto de una aleacin de hierro y nquel, y es en esta parte donde se genera el campo magntico terrestre. ste se subdivide a su vez en el ncleo interno, el cual es slido, y el ncleo externo, que es lquido. El ncleo interno est a su vez dividido en dos, externo (lquido) e interno (slido, debido a las condiciones de presin). Esta divisin se produce en la discontinuidad de Wiechert-Lehman-Jeffreys (5 150 km). Tiene una temperatura de entre 4 000 y 5 000 C.
Los constituyentes del medio ambiente son
LA ECSFERA: Es la parte de la Tierra donde existe vida sin apoyo artificial y est
formada por cuatro sistemas:
Atmsfera: Protege a la Tierra de la radiacin UV. La troposfera (hasta 10 Km) es
una mezcla de gases como oxgeno, nitrgeno, agua, CO2, gases raros (AIRE)
Hidrsfera: Est constituida por:
97 % de agua de los ocanos
2 % de hielo
1 % de agua dulce de los ros, lagos, aguas subterrneas y humedad atmosfrica y
del suelo.
Gesfera: el Suelo, producto del clima, de la roca madre, de las rocas sedimentarias
y de la vegetacin
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Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 9
Bisfera: Contiene ecosistemas complejos que contienen todos organismos
vivientes del planeta
Fuente: www.astroyciencia.com
1.2. PROBLEMAS MEDIOAMBIENTALES.
EFECTO INVERNADERO
El aumento del metano, CO2 en la atmsfera impide que la radiacin de onda
larga escape al espacio exterior y aumenta la temperatura global de la tierra.
LLUVIA CIDA
Se debe a la emisin de SO2 y NxOy a la atmsfera y su interaccin con la luz
del sol, la humedad y los oxidantes producindose H2SO4 y HNO3
DESTRUCCIN DE LA CAPA DE OZONO
La capa de ozono est a 40 Km. de altitud y protege de la radiacin UV.
Se ve afectada por el uso de cloroflurocarbonos (CFC).
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Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 10
El Cl2, producto secundario de los CFC ataca al O3 formando Cl O, que
reacciona con O atmico para formar O2, libera Cl2 que descomponen ms
molculas de O3
CONTAMINACION
Por hidrocarburos clorados: El uso de pesticidas sintticos derivados de los
hidrocarburos clorados (DDT, PCB, TCDD, etc.) tiene efectos desastrosos
para el medio ambiente al ser muy persistentes y resistentes a la degradacin
biolgica.
Por sustancias txicas: Productos qumicos sintticos que pasan al medio
ambiente y persisten durante largos periodos de tiempo.
Por radiacin: Pequeas cantidades de residuos nucleares liberados de las
centrales nucleares al agua y a la atmsfera.
RESIDUOS SLIDOS URBANOS
Recojo adecuado de residuos.
Diseo, operacin y mantenimiento de rellenos sanitarios
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Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 11
DEGRADACIN Y EROSIN DEL SUELO
Cmo debemos evitar la erosin de los suelos?, aprender de la ingeniera Inca
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Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 12
PRDIDA DE BIODIVERSIDAD
Nuestro planeta se enfrenta a una
acelerada desaparicin de sus
ecosistemas y a la irreversible prdida
de su valiosa biodiversidad.
Por diversidad entendemos la amplia
variedad de seres vivos: plantas,
animales y microorganismos- que
viven sobre la Tierra y los
ecosistemas en los que habitan. El
ser humano, al igual que el resto de
los seres vivos, forma parte de este sistema y tambin depende de l. Adems, la
diversidad biolgica incluye las diferencias genticas dentro de cada especie y la variedad
de ecosistemas. El hombre, por su excesiva voracidad interfiere negativamente con las
funciones ecolgicas esenciales, causando la extincin de especies, tiene una excesiva
huella ecolgica, as como su huella de CO2.
1.3. EMISIN DE CONTAMINANTES
a) A LA ATMSFERA
SEGN LA FUENTE EMISORA:
Contaminantes primarios: txicos en la forma en que se introducen
Naturales: Erosin, incendios forestales y volcanes;
Artificiales: Mviles y fijas
SEGN EL SECTOR: La siderurgia, refineras e industrias qumicas
Contaminantes secundarios: como el smog fotoqumico, se forman como consecuencia de
procesos qumicos a partir de precursores menos peligrosos.
EFECTOS:
- Contaminacin fotoqumica
- Acidificacin del medio
- Efecto invernadero
- Disminucin del espesor de la capa de ozono
Los ms frecuentes son:
- Aerosoles, xidos de azufre (SOx), CO, xidos de Nitrgeno (NOx), Hidrocarburos
(CmHn) y CO2.
Los menos frecuentes:
- Derivados de azufre, Halgenos y derivados, Arsnico, Compuestos orgnicos,
Partculas de metales, Partculas de minerales, etc.
b) A LA HIDRSFERA
FUENTES NATURALES : Dispersas y no provocan alta de contaminacin.
Ingeniera Ecolgica y Ambiente Camilo Fernndez B.
Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 13
FUENTES DE ORIGEN HUMANO: Las ms importantes con focos de emisin
en:
Industria
Vertidos urbanos
Navegacin
Agricultura y ganadera
c) A LA GESFERA
LOS PRINCIPALES SON:
Metales pesados
Emisiones cidas atmosfricas
Agua de riego salina
Productos fitosanitarios
EFECTOS :
Contaminacin de aguas
Contaminacin de los sedimentos de los ros
Uso de agua contaminada para abastecimientos.
1.4. ECOSISTEMAS
En todo lugar, con un clima y un relieve determinado, existen animales, plantas,
seres vivos concretos. Estos seres vivos mantienen relaciones entre ellos mismos y
con el medio.
Cualquier comunidad bitica ms o menos delimitada que vive en cierto ambiente.
Es el conjunto formado por un sustrato fsico (biotopo) y una parte viva (biocenosis).
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Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 14
Puesto que ningn organismo puede vivir fuera de su ambiente o sin relacionarse
con otras especies, es la unidad funcional de la vida sostenible en la tierra.
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Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 15
1.4.1. ECOSISTEMA Y ECOTONO.
El ecotono conforma un hbitat caracterstico que alberga especies que no se encuentran
en los ecosistemas que lo rodean, es la zona de transicin entre dos o ms comunidades
ecolgicas.
1.4.2. FUNCIONAMIENTO DE LOS ECOSISTEMAS
Hay dos aspectos fundamentales en cualquier ecosistema:
a) LA ESTRUCTURA BITICA
Basada en las relaciones de alimentacin, tenemos tres categoras de organismos:
PRODUCTORES:
Elaboran su propio alimento. Principalmente plantas verdes. Con la energa de la luz
convierten las sustancias inorgnicas en orgnicas.
CONSUMIDORES:
Se alimentan de los productores o de otros consumidores.
SAPROFITOS Y DESCOMPONEDORES:
Se alimentan de materia orgnica muerta.
b) LOS FACTORES AMBIENTALES ABITICOS
Agentes fsicos y qumicos entre los principales tenemos:
RGIMEN DE LLUVIAS
TEMPERATURA
LUZ
VIENTO
NUTRIENTES QUMICOS
PH (ACIDEZ)
Ingeniera Ecolgica y Ambiente Camilo Fernndez B.
Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 16
SALINIDAD
INCENDIOS
Los organismos productores terrestres obtienen el dixido de carbono de la atmsfera
durante el proceso de la fotosntesis para transformarlo en compuestos orgnicos como la
glucosa, y los productores acuticos lo utilizan disuelto en el agua en forma de bicarbonato
(HCO3-). Los consumidores se alimentan de las plantas, as el carbono pasa a formar parte
de ellos, en forma de protenas, grasas, hidratos de carbono, etc.
En el proceso de la respiracin aerbica, se utiliza la glucosa como combustible y es
degradada, liberndose el carbono en forma de CO2 a la atmsfera. Por tanto en cada nivel
trfico de la cadena alimentaria, el carbono regresa a la atmsfera o al agua como resultado
de la respiracin.
Los desechos del metabolismo de las plantas y animales, as como los restos de
organismos muertos, se descomponen por la accin de ciertos hongos y bacterias, durante
dicho proceso de descomposicin tambin se desprende CO2.
Las erupciones volcnicas son una fuente de carbono, durante dichos procesos el carbono
de la corteza terrestre que forma parte de las rocas y minerales es liberado a la atmsfera.
En capas profundas de la corteza continental as como en la corteza ocenica el carbono
contribuye a la formacin de combustibles fsiles, como es el caso del petrleo. Este
Ingeniera Ecolgica y Ambiente Camilo Fernndez B.
Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 17
compuesto se ha formado por la acumulacin de restos de organismos que vivieron hace
miles de aos.
Actualmente se recupera parte del CO2 de los productos de combustin, pues tiene mltiples
aplicaciones, entre ellas: Uso como refrigerante (hielo seco), en explosivos (la gasificacin
violenta o paso de slido a gas dentro de un fluido como el agua); En condiciones supe
criticas (SC) el C02 es un excelente disolvente de grasas, esencias y otros. El CO2 tiene un
poder superior de solvente para cidos grasos que para los triglicridos correspondientes, la
extraccin fraccionada de aceite de salvado de arroz por SC-C02, usando presiones de 15-
40 MPa y a 40 C.
El carbono puro adems tiene mltiples aplicaciones con la moderna tecnologa, como
carbono compuesto (C/C), fibra de carbono de altas prestaciones (FCAP) , fibras de grafito
(FG), aplicaciones en la Nanotecnologa, combustibles para cohetes, plvora, entre otros.
1.4.3 Ciclos de la Materia
Los ecosistemas funcionan con energa procedente del Sol, que fluye en una
direccin, y con nutrientes, que se reciclan continuamente. Las plantas usan la energa
lumnica transformndola, por medio de un proceso llamado fotosntesis, en energa qumica
bajo la forma de hidratos de carbono y otros compuestos. Esta energa es transferida a todo
el ecosistema a travs de una serie de pasos basados en el comer o ser comido, la llamada
red trfica. En la transferencia de la energa, cada paso se compone de varios niveles
trficos o de alimentacin: plantas, herbvoros, dos o tres niveles de carnvoros, y
organismos responsables de la descomposicin. Slo parte de la energa fijada por las
plantas sigue este camino, llamado red alimentaria de produccin. La materia vegetal y
animal no utilizada en esta red, como hojas cadas, ramas, races, troncos de rbol y
cuerpos muertos de animales, dan sustento a la red alimentaria de la descomposicin. Las
bacterias, hongos y pequeos animales (generalmente invertebrados) que se alimentan de
materia muerta se convierten en fuente de energa para niveles trficos superiores
vinculados a la red alimentaria de produccin. De este modo la naturaleza aprovecha al
mximo la energa inicialmente fijada por las plantas.
En ambas redes alimentarias el nmero de niveles trficos es limitado debido a que
en cada transferencia se pierde gran cantidad de energa (como calor de respiracin) que
deja de ser utilizable o transferible al siguiente nivel trfico. As pues, cada nivel trfico
Ingeniera Ecolgica y Ambiente Camilo Fernndez B.
Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 18
contiene menos energa que el que le sustenta. Debido a esto, por ejemplo, los ciervos o los
alces (herbvoros) son ms abundantes que los lobos (carnvoros).
El flujo de energa alimenta el ciclo biogeoqumico o de los nutrientes. El ciclo de los
nutrientes comienza con su liberacin por desgaste y descomposicin de la materia orgnica
en una forma que puede ser empleada por las plantas. stas incorporan los nutrientes
disponibles en el suelo y el agua y los almacenan en sus tejidos. Los nutrientes pasan de un
nivel trfico al siguiente a lo largo de la red trfica. Dado que muchas plantas y animales no
llegan a ser comidos, en ltima instancia los nutrientes que contienen sus tejidos, tras
recorrer la red alimentaria de la descomposicin, son liberados por la descomposicin
bacteriana y fngica, proceso que reduce los compuestos orgnicos complejos a
compuestos inorgnicos sencillos que quedan a disposicin de las plantas.
Los nutrientes circulan en el interior de los ecosistemas. No obstante, existen
prdidas o salidas, y stas deben equilibrarse por medio de nuevas entradas o el
ecosistema dejar de funcionar. Las entradas de nutrientes al sistema proceden de la
erosin y desgaste de las rocas, del polvo transportado por el aire, y de las precipitaciones,
que pueden transportar materiales a grandes distancias. Los ecosistemas terrestres pierden
cantidades variables de nutrientes, arrastrados por las aguas y depositados en ecosistemas
acuticos y en las tierras bajas asociadas. La erosin, la tala de bosques y las cosechas
extraen del suelo una cantidad considerable de nutrientes que deben ser reemplazados. De
no ser as, el ecosistema se empobrece. Es por esto por lo que las tierras de cultivo han de
ser fertilizadas.
Si la entrada de un nutriente excede en mucho a su salida, el ciclo de nutrientes del
ecosistema afectado se sobrecarga, y se produce contaminacin. La contaminacin puede
considerarse una entrada de nutrientes que supera la capacidad del ecosistema para
procesarlos. Los nutrientes perdidos por erosin y lixiviacin en las tierras de cultivo, junto
con las aguas residuales urbanas y los residuos industriales, van a parar a los ros, lagos y
estuarios. Estos contaminantes destruyen las plantas y los animales que no pueden tolerar
su presencia o el cambio medioambiental que producen; al mismo tiempo favorecen a
algunos organismos con mayor tolerancia al cambio. As, en las nubes llenas de dixido de
azufre y xidos de nitrgeno procedentes de las reas industriales, stos se transforman en
cidos sulfrico y ntrico diluidos y caen a tierra, en forma de lluvia cida, sobre grandes
extensiones de ecosistemas terrestres y acuticos. Esto altera las relaciones cido-base en
algunos de ellos, mueren los peces y los invertebrados acuticos y se incrementa la acidez
del suelo, lo que reduce el crecimiento forestal en los ecosistemas septentrionales y en otros
que carecen de calizas para neutralizar el cido.
Las poblaciones tienen una tasa de nacimiento (nmero de cras producido por
unidad de poblacin y tiempo) una tasa de mortalidad (nmero de muertes por unidad de
tiempo) y una tasa de crecimiento. El principal agente de crecimiento de la poblacin son los
nacimientos, y el principal agente de descenso de la poblacin es la muerte. Cuando el
nmero de nacimientos es superior al nmero de muertes la poblacin crece y cuando
ocurre lo contrario, decrece. Cuando el nmero de nacimientos es igual al de muertes en
una poblacin dada su tamao no vara, y se dice que su tasa de crecimiento es cero.
Al ser introducida en un medio ambiente favorable con abundantes recursos, una pequea
poblacin puede experimentar un crecimiento geomtrico o exponencial. Muchas
poblaciones experimentan un crecimiento exponencial en las primeras etapas de la
Ingeniera Ecolgica y Ambiente Camilo Fernndez B.
Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 19
colonizacin de un hbitat, ya que se apoderan de un nicho infraexplotado o expulsan a
otras poblaciones de uno rentable. Las poblaciones que siguen creciendo
exponencialmente, no obstante, acaban llevando al lmite los recursos, y entran con rapidez
en declive debido a algn acontecimiento catastrfico como una hambruna, una epidemia o
la competencia con otras especies. En trminos generales, las poblaciones de plantas y
animales que se caracterizan por experimentar ciclos de crecimiento exponencial son
especies con abundante descendencia y se ocupan poco de sus cras o producen
abundantes semillas con pocas reservas alimenticias. Estas especies, que acostumbran a
tener una vida corta, se dispersan con rapidez y son capaces de colonizar medios
ambientes hostiles o alterados, y se caracterizan por presentar altas tasas de reproduccin,
pocas exigencias ecolgicas y no explotar con eficacia los recursos.
Otras poblaciones tienden a crecer de forma exponencial al comienzo y
logsticamente a continuacin, es decir, su crecimiento va disminuyendo al ir aumentando la
poblacin, y se estabiliza al alcanzar los lmites de la capacidad de sustentacin de su
medio ambiente. A travs de diversos mecanismos reguladores, tales poblaciones
mantienen un cierto equilibrio entre su tamao y los recursos disponibles. Los animales que
muestran este tipo de crecimiento poblacional tienden a tener menos cras, pero les
proporcionan atencin familiar; las plantas producen grandes semillas con considerables
reservas alimenticias. Estos organismos tienen una vida larga, tasas de dispersin bajas y
son malos colonizadores de hbitats alterados. Suelen responder a los cambios en la
densidad de poblacin (nmero de organismos por unidad de superficie) con cambios en las
tasas de natalidad y de mortalidad en lugar de con la dispersin. Cuando la poblacin se
aproxima al lmite de los recursos disponibles, las tasas de natalidad disminuyen y las de
mortalidad entre jvenes y adultos aumentan. Se conocen como especies especialistas o
estrategas y se caracterizan por presentar menor fecundidad, mayores exigencias
ecolgicas y mejor aprovechamiento de los recursos.
Fuente: Enciclopedia Multimedia Encarta 2009
Ingeniera Ecolgica y Ambiente Camilo Fernndez B.
Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 20
Ciclo del carbono
El carbono, vital para todos los seres vivos, circula de manera continua en el
ecosistema terrestre. En la atmsfera existe en forma de dixido de carbono, que emplean
las plantas en la fotosntesis, parte para formar el hidrato de carbono, las grasas y proteinas.
Los animales usan el carbono de las plantas y liberan dixido de carbono durante la
respiracin, producto del metabolismo, es decir vuelve al aire como CO2. Aunque parte del
carbono desaparece de forma temporal del ciclo en forma de carbn, diamante, petrleo,
combustibles fsiles, gas y depsitos calizos, la respiracin y la fotosntesis mantienen
prcticamente estable la cantidad de carbono atmosfrico. La industrializacin aporta
dixido de carbono adicional al medio ambiente, el cual en exceso produce el efecto
invernadero.
A escala global, el ciclo del carbono implica un intercambio de CO2 entre dos grandes
reservas: la atmsfera y las aguas del planeta. El CO2 atmosfrico pasa al agua por difusin
a travs de la interfase aire-agua. Si la concentracin de CO2 en el agua es inferior a la de la
atmsfera, ste se difunde en la primera, pero si la concentracin de CO2 es mayor en el
agua que en la atmsfera, la primera libera CO2 en la segunda. En los ecosistemas
acuticos se producen intercambios adicionales. El exceso de carbono puede combinarse
con el agua para formar carbonatos y bicarbonatos. Los carbonatos pueden precipitar y
depositarse en los sedimentos del fondo. Parte del carbono se incorpora a la biomasa
(materia viva) de la vegetacin forestal y puede permanecer fuera de circulacin durante
cientos de aos. La descomposicin incompleta de la materia orgnica en reas hmedas
tiene como resultado la acumulacin de turba. Durante el periodo carbonfero este tipo de
acumulacin dio lugar a grandes depsitos de combustibles fsiles: carbn, petrleo y gas.
Fuente: Ecologa, Enciclopedia Temtica ilustrada Grijalvo Ecologa La Repblica 2003
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Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 21
El CO2 atmosfrico acta como un escudo sobre la Tierra. Es atravesado por las
radiaciones de onda corta procedentes del espacio exterior, pero bloquea el escape de las
radiaciones de onda larga. Dado que la contaminacin atmosfrica ha incrementado los
niveles de CO2 de la atmsfera, el escudo va engrosndose y retiene ms calor, lo que hace
que las temperaturas globales aumenten en un proceso conocido como efecto invernadero.
Aunque el incremento an no ha sido suficiente para destruir la variabilidad climtica natural,
el incremento previsto en la concentracin de CO2 atmosfrico debido a la combustin de
combustibles fsiles sugiere que las temperaturas globales podran aumentar entre 2 y 6 C
a comienzos del siglo XXI. Este incremento sera suficientemente significativo para alterar el
clima global y afectar al bienestar de la humanidad. (Eciclopedia Encarta 2009)
Ciclo del nitrgeno
Proceso cclico natural en el curso del cual el nitrgeno se incorpora al suelo y pasa
a formar parte de los organismos vivos antes de regresar a la atmsfera. El nitrgeno, una
parte esencial de los aminocidos, es un elemento bsico de la vida. Se encuentra en una
proporcin del 79% en la atmsfera, pero el nitrgeno gaseoso debe ser transformado en
una forma qumicamente utilizable antes de poder ser usado por los organismos vivos. Esto
se logra a travs del ciclo del nitrgeno, en el que el nitrgeno gaseoso es transformado en
amonaco o nitratos. La energa aportada por los rayos solares y la radiacin csmica sirven
para combinar el nitrgeno y el oxgeno gaseosos en nitratos, que son arrastrados a la
superficie terrestre por las precipitaciones. La fijacin biolgica (vase Fijacin de
nitrgeno), responsable de la mayor parte del proceso de conversin del nitrgeno, se
produce por la accin de bacterias libres fijadoras del nitrgeno, bacterias simbiticas que
viven en las races de las plantas (sobre todo leguminosas y alisos), algas verdeazuladas,
ciertos lquenes y epifitas de los bosques tropicales.
El nitrgeno fijado en forma de amonaco y nitratos es absorbido directamente por las
plantas e incorporado a sus tejidos en forma de protenas vegetales. Despus, el nitrgeno
recorre la cadena alimentaria desde las plantas a los herbvoros, y de estos a los carnvoros
(vase Red trfica). Cuando las plantas y los animales mueren, los compuestos
nitrogenados se descomponen produciendo amonaco, un proceso llamado amonificacin.
Parte de este amonaco es recuperado por las plantas; el resto se disuelve en el agua o
permanece en el suelo, donde los
microorganismos lo convierten en nitratos o
nitritos en un proceso llamado nitrificacin. Los
nitratos pueden almacenarse en el humus en
descomposicin o desaparecer del suelo por
lixiviacin, siendo arrastrado a los arroyos y los
lagos. Otra posibilidad es convertirse en
nitrgeno mediante la desnitrificacin y volver a
la atmsfera.
En los sistemas naturales, el nitrgeno
que se pierde por desnitrificacin, lixiviacin,
erosin y procesos similares es reemplazado
por el proceso de fijacin y otras fuentes de
nitrgeno. La interferencia antrpica (humana)
en el ciclo del nitrgeno puede, no obstante,
hacer que haya menos nitrgeno en el ciclo, o
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Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 22
que se produzca una sobrecarga en el sistema. Por ejemplo, los cultivos intensivos, su
recogida y la tala de bosques han causado un descenso del contenido de nitrgeno en el
suelo (algunas de las prdidas en los territorios agrcolas slo pueden restituirse por medio
de fertilizantes nitrogenados artificiales, que suponen un gran gasto energtico). Por otra
parte, la lixiviacin del nitrgeno de las tierras de cultivo demasiado fertilizadas, la tala
indiscriminada de bosques, los residuos animales y las aguas residuales han aadido
demasiado nitrgeno a los ecosistemas acuticos, produciendo un descenso en la calidad
del agua y estimulando un crecimiento excesivo de las algas. Adems, el dixido de
nitrgeno vertido en la atmsfera por los escapes de los automviles y las centrales trmicas
se descompone y reacciona con otros contaminantes atmosfricos dando origen al smog
fotoqumico y el ozono troposfrico.
Fuente:http://contenidos.educarex.es/cnice/biosfera/alumno/2bachillerato/Fisiologia_celular/imagenes/ciclo_del_n
itrogeno.gif 4/6/2010
Algunos usos del Nitrgeno: Como NH3 (Amoniaco), es un refrigerante muy bueno, sin embargo es txico, el amonaco se emplea con posterioridad en la fabricacin de fertilizantes y cido ntrico. En procesos de transporte neumtico, el N2 es usado, sobre todo en plantas de Gasificacin integral del Carbono en Ciclo combinado (ciclo GICC). Las sales del cido ntrico incluyen importantes compuestos como el nitrato de potasio (nitro o salitre empleado en la fabricacin de plvora) y el nitrato de amonio fertilizante.
Los compuestos orgnicos de nitrgeno como la nitroglicerina y el trinitrotolueno son a menudo explosivos. La hidracina y sus derivados se usan como combustible en cohetes.
El ciclo de este elemento es bastante ms complejo que el del carbono, dado que est presente en la atmsfera no slo como N2 (80%) sino tambin en una gran diversidad de compuestos. Se puede encontrar principalmente como N2O, NO y NO2, los llamados NOx. Tambin forma otras combinaciones con oxgeno tales como N2O3 y N2O5 (anhdridos),
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Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 23
"precursores" de los cidos nitroso y ntrico. Con hidrgeno forma amonaco (NH3), compuesto gaseoso en condiciones normales.
Ciclo del Oxgeno [http://es.wikipedia.org/wiki]
El oxgeno constituye la quinta parte de la atmsfera y es necesario para el
metabolismo de los seres vivos aerbicos (excepto algunos microorganismos anaerbicos).
Las plantas consumen oxgeno en su actividad metablica, pero la cantidad que generan
durante la fotosntesis es superior a la consumida, de modo que el exceso de oxgeno pasa
a la atmsfera. Los animales, a su vez, necesitan el oxgeno para llevar a cabo el
metabolismo.
El oxgeno atmosfrico, pasa a travs de los diferentes organismos, y al final del ciclo
una parte vuelve a la atmsfera, donde puede utilizarse de nuevo. Tambin la actividad
volcnica produce oxgeno, pero mucho menos que la fotosntesis.
Fuente: Ecologa, Enciclopedia Temtica ilustrada Grijalvo Ecologa La Repblica 2003
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Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 24
Ciclo del azufre [http://es.wikipedia.org/wiki]
El azufre, es un no metal abundante e inspido, se encuentra en la naturaleza, en
estado nativo, cerca de antiguos volcanes, tambin se halla combinado con los metales en
forma de sulfuros y en los suelos en forma de sulfatos, que las plantas absorben por las
races y convierten en aminocidos. En los seres vivos, en cantidades muy pequeas, el
azufre tiene una gran importancia en la sntesis de las protenas. Los animales al digerir la
materia vegetal o los tejidos de sus presas, incorporan el azufre a sus propios tejidos.
Despus cuando mueren, las bacterias descomponedoras reducen los residuos otra vez a
sulfatos. stos retornan al suelo y quedan de nuevo a disposicin de las plantas.
Las aplicaciones del azufre: se usa en multitud de procesos industriales como la
produccin de cido sulfrico para bateras, la fabricacin de plvora y el vulcanizado del
caucho. El azufre tiene usos como fungicida y en la manufactura de fosfatos fertilizantes.
Los sulfitos se usan para blanquear el papel y en cerillas. El tiosulfato de sodio o amonio se
emplea en la industria fotogrfica como fijador ya que disuelve el bromuro de plata; y el
sulfato de magnesio (sal Epsom) tiene usos diversos como laxante, exfoliante, o suplemento
nutritivo para plantas.
Fuente:http://contenidos.educarex.es/cnice/biosfera/alumno/2bachillerato/Fisiologia_celular/imagenes/ciclo_del_n
itrogeno.gif 4/6/2010
Ciclo del fsforo [http://es.wikipedia.org/wiki]
El fsforo es un elemento de la corteza terrestre que, en las reacciones que
provocan la erosin qumica, se transforman en fosfatos. Est presente en los tejidos
orgnicos, donde desempea tambin un papel de gran importancia en la sntesis de las
protenas y las reacciones energticas de los organismos. Las plantas obtienen del suelo los
fosfatos y el fsforo pasa as a los animales fitgafos, de estos a los carnvoros y finalmente
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Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 25
a los descomponedores que los reintegran al suelo. Sin embargo un determinado porcentaje
se pierde en forma de sedimentos que acaban en los depsitos marinos. Por ello a
diferencia de los ciclos anteriores el ciclo del fsforo no es cerrado. El fsforo blanco es un
altropo comn del elemento qumico fsforo que ha tenido un uso militar extenso como agente
incendiario, agente para crear pantallas de humo y como componente flamgero antipersonal capaz
de causar quemaduras graves, es denominada como una arma qumica, fue usado en Iraq.
1.5 CONTAMINACIN DEL AIRE
Fuente: Enciclopedia Multimedia Encarta 2009
El dixido de carbono, de azufre y otros contaminantes emitidos por las chimeneas de las
industrias contribuyen a la contaminacin atmosfrica. El dixido de carbono contribuye al
calentamiento global, y el dixido de azufre es la principal causa de la lluvia cida en el norte
y este de Europa y el noreste de Norteamrica. Otros problemas ambientales incluyen
enfermedades respiratorias, el envenenamiento de lagos y ros y los daos a los bosques y
las cosechas
La contaminacin del aire ha sido un problema de salud pblica desde el
descubrimiento del fuego.
En la antigedad, las personas encendan fogatas en sus cuevas y cabaas y
frecuentemente contaminaban el aire con humo nocivo.
El filsofo romano Sneca escribi sobre el "aire cargado de Roma" en el ao 61
A.C. y en el siglo XI se prohibi la quema de carbn en Londres.
El origen de nuestros problemas modernos de contaminacin del aire puede
remontarse a la Inglaterra del siglo XVIII y al nacimiento de la revolucin industrial, la
Revolucin Industrial comenzara en Gran Bretaa. Las primeras fbricas aparecieron en
1740, concentrndose en la produccin textil
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Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 26
. La industrializacin comenz a reemplazar las actividades agrcolas y las
poblaciones se desplazaron del campo a la ciudad. Las fbricas para producir requeran
energa mediante la quema de combustibles fsiles, tales como el carbn y luego el
petrleo, pasando de la era del carbn a la era del petrleo en el siglo XX.
Algunos inventos del siglo XIX y XX, como el telfono, la radio, el automvil con
motor y el aeroplano sirvieron no slo para mejorar la vida, sino tambin para aumentar el
respeto universal que la sociedad en general senta por la tecnologa. Con el desarrollo de la
produccin en serie con cadenas de montaje para los automviles y para aparatos
domsticos, y la invencin aparentemente ilimitada de ms mquinas para todo tipo de
tareas, la aceptacin de las innovaciones por parte de los pases ms avanzados, sobre
todo en Estados Unidos, se convirti no slo en un hecho de la vida diaria, sino en un modo
de vida en s mismo. Las sociedades industriales se transformaron con rapidez gracias al
incremento de la movilidad, la comunicacin rpida y a una avalancha de informacin
disponible en los medios de comunicacin, pero en desmedro del medio ambiente.
El principal problema de contaminacin del aire a fines del siglo XIX e inicios del siglo
XX fue el humo y ceniza producidos por la quema de combustibles fsiles en las plantas
estacionarias de energa. La situacin empeor con el creciente uso del automvil, un precio
del petrleo bajo, uso de mquinas ineficientes y de gran potencia. Con el tiempo, se
presentaron episodios importantes de salud pblica a causa de la contaminacin del aire en
ciudades como Londres, Inglaterra y Los ngeles, en los Estados Unidos, donde a simple
vista se observaba y ola.
Fuente: www.google.com.pe/search?hl=es&q=contaminacin+ambiental+industrial y Encarta 2009
La introduccin de la mquina de vapor llev a numerosas invenciones en el transporte y la
industria. Las mquinas de vapor convierten la energa trmica en mecnica, a menudo
haciendo que el vapor se expanda en un cilindro con un pistn mvil. El movimiento
alternativo del pistn se convierte en giratorio mediante una biela. Los primeros modelos se
desarrollaron en 1690, aunque James Watt no dise la mquina de vapor moderna hasta
70 aos despus.
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Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 27
El humo y ceniza producidos en plantas de energa contribuyeron a la contaminacin del
aire a fines del siglo XIX e inicios del siglo XX.
Durante las ltimas dcadas, algunos observadores han comenzado a advertir sobre
algunos resultados de la tecnologa que tambin poseen aspectos destructivos y
perjudiciales. De la dcada de 1970 a la de 1980, el nmero de estos resultados negativos
ha aumentado y sus problemas han alcanzado difusin pblica. Los observadores
sealaron, entre otros peligros, que los tubos de escape de los automviles estaban
contaminando la atmsfera, que los recursos mundiales se estaban usando por encima de
sus posibilidades, que pesticidas como el DDT amenazaban la cadena alimenticia, y que los
residuos minerales de una gran variedad de recursos industriales estaban contaminando las
reservas de agua subterrnea. En las ltimas dcadas, se argumenta que el medio
ambiente ha sido tan daado por los procesos tecnolgicos que uno de los mayores
desafos de la sociedad moderna es la bsqueda de lugares para almacenar la gran
cantidad de residuos que se producen (Manual de Auto instruccin - CEPIS).
El concepto denominado tecnologa apropiada, conveniente o intermedia se acepta como
alternativa a los problemas tecnolgicos de las naciones industrializadas y, lo que es ms
importante, como solucin al problema del desequilibrio social provocado por la
transferencia de tecnologas avanzadas a pases en vas de desarrollo. Se dice que el
carcter arrollador de la tecnologa moderna amenaza a ciertos valores, como la calidad de
vida, la libertad de eleccin, el sentido humano de la medida y la igualdad de oportunidades
ante la justicia y la creatividad individual. Los defensores de este punto de vista proponen un
sistema de valores en el que las personas reconozcan que los recursos de la Tierra son
limitados y que la vida humana debe reestructurarse alrededor del compromiso de controlar
el crecimiento de la industria, el tamao de las ciudades y el uso de la energa. La
restauracin y la renovacin de los recursos naturales son los principales objetivos
tecnolgicos.
Adems se ha argumentado que, como la sociedad moderna ya no vive en la poca
industrial del siglo XIX y principios del XX (y que la sociedad postindustrial es ya una
realidad), las redes complejas posibles gracias a la electrnica avanzada harn obsoletas
las instituciones de los gobiernos nacionalistas, las corporaciones multinacionales y las
ciudades superpobladas.
La tecnologa ha sido siempre un medio importante para crear entornos fsicos y humanos
nuevos. Slo durante el siglo XX se hizo necesario preguntar si la tecnologa destruira total
o parcialmente la civilizacin creada por el ser humano.
Desde 1957, a raz de una conferencia en Miln sobre los aspectos de salud pblica
relacionados con la contaminacin del aire en Europa, la Organizacin Mundial de la Salud
(OMS) se ha preocupado por este tema, especialmente por sus efectos sobre la salud.
En 1965, el Consejo Directivo de la Organizacin Panamericana de la Salud (OPS)
recomend a su Director el establecimiento de programas de investigacin de la
contaminacin del agua y del aire con el objeto de colaborar con los Gobiernos Miembros en
el desarrollo de polticas adecuadas de control.
Cuando la OPS cre en 1967 su programa regional de estaciones de muestreo de la
contaminacin del aire, ningn pas conoca la magnitud real de sus problemas de
contaminacin atmosfrica. Con esta iniciativa, a travs del Centro Panamericano de
Ingeniera Ecolgica y Ambiente Camilo Fernndez B.
Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 28
Ingeniera Sanitaria y Ciencias del Ambiente (CEPIS) que iniciaba sus actividades, la OPS
estableci la Red Panamericana de Muestreo Normalizado de la Contaminacin del Aire
(REDPANAIRE).
REDPANAIRE comenz con ocho estaciones y hacia fines de 1973, ya contaba con un total
de 88 estaciones distribuidas en 26 ciudades de 14 pases. En 1980, REDPANAIRE
descontinu sus actividades y form parte del Programa Global de Monitoreo de la Calidad
del Aire, establecido en 1976 por la Organizacin Mundial de la Salud (OMS) y el Programa
de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA), como parte del Sistema Mundial
de Monitoreo del Medio Ambiente (GEMS por sus siglas en ingls). En 1990, el ex Centro
Panamericano de Ecologa Humana y Salud (ECO) de la OPS realiz una encuesta sobre el
estado de los programas de calidad del aire en Amrica Latina y el Caribe. Los resultados
de esta encuesta indicaron que slo seis pases haban establecido estndares de calidad
del aire, diez haban desarrollado redes de monitoreo de la calidad del aire, nueve haban
preparado inventarios de emisiones, cuatro haban establecido estrategias de control y
cuatro haban llevado a cabo estudios epidemiolgicos.
Durante la dcada de los noventa, la OMS organiz el Sistema de Informacin sobre la
Gestin de la Calidad del Aire (AMIS: Air Management Information System) que tiene
presencia en el nivel mundial. En 1997, el programa GEMS se incorpor al AMIS.
Actualmente, el AMIS brinda la informacin global requerida para el manejo racional de la
calidad del aire que incluye el monitoreo de la concentracin de contaminantes del aire,
desarrollo de instrumentos para elaborar inventarios de emisiones y modelos de calidad del
aire, estimacin de los efectos sobre la salud pblica a travs de estudios epidemiolgicos y
la propuesta de planes de accin detallados para mejorar la calidad del aire. La participacin
en el AMIS vincula automticamente a los pases con una red de apoyo que cuenta con
recursos y experiencia.
En aos recientes, en respuesta a las recomendaciones de la Agenda 21 de la Conferencia
de las Naciones Unidas sobre Medio Ambiente y Desarrollo, realizada en 1992 y los
compromisos asumidos en la Cumbre de las Amricas de 1994, la OPS junto con los
esfuerzos de otros organismos multilaterales y bilaterales, ha promovido, coordinado y
apoyado varias actividades relacionadas con la mejora de la calidad del aire, como por
ejemplo, la eliminacin del plomo en la gasolina, la conversin de muchos sistemas de
combustin de diesel carbn a gas, uso de clulas de combustible, energa solar y
derivados.
A lo largo del siglo XX la tecnologa se extendi desde Europa y Estados Unidos a otras
naciones importantes como Japn y la antigua Unin Sovitica, pero en ningn caso lo hizo
a todos los pases del mundo. Muchos de los pases de los denominados en vas de
desarrollo no han experimentado nunca el sistema de fbricas ni otras instituciones de la
industrializacin, y muchos millones de personas slo disponen de la tecnologa ms bsica.
La introduccin de la tecnologa occidental ha llevado a menudo a una dependencia
demasiado grande de los productos occidentales. Para la poblacin de los pases en vas de
desarrollo que depende de la agricultura de subsistencia tiene poca relevancia este tipo de
tecnologas. En los ltimos aos, grupos de ayuda occidentales han intentado desarrollar
tecnologas apropiadas, usando las tcnicas y materiales de los pueblos indgenas.
A pesar de los grandes esfuerzos llevados a cabo para controlar la contaminacin del aire,
sta sigue siendo un importante motivo de preocupacin ambiental en el mundo. La finalidad
Ingeniera Ecolgica y Ambiente Camilo Fernndez B.
Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 29
de este curso actualizacin, es proporcionar un panorama de las muchas facetas de la
contaminacin del aire, incluidos los efectos sobre la salud y el bienestar, fuentes de
contaminacin del aire, tcnicas de control, reduccin y manejo general de la calidad del
aire, pues la contaminacin del suelo y el agua son menos importantes para el ingeniero
mecnico.
Fuente: Archivo propio en Power Point
Los efectos de la contaminacin del aire
Fuente: http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/lungsandbreathing.html (4/6/2010)
CCoonnttaammiinnaanntteess ddeell
aaiirree
Gases
Primarios Secundarios
Fsicos Qumicos Biolgicos
Material
Particulado
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Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 30
1.6. PRINCIPALES CONTAMINANTES DEL AIRE.
Las actividades humanas han tenido un efecto perjudicial en la composicin del aire. La
quema de combustibles fsiles y otras actividades industriales han cambiado su
composicin debido a la introduccin de contaminantes, incluidos el dixido de azufre (SO2),
monxido de carbono (CO), compuestos orgnicos voltiles (COV), xidos de nitrgeno
(NOX) y partculas slidas y lquidas conocidas como material particulado. Aunque todos
estos contaminantes pueden ser generados por fuentes naturales, las actividades humanas
han aumentado significativamente su presencia en el aire que respiramos.
Los contaminantes del aire pueden tener un efecto sobre la salud y el bienestar de los seres
humanos. Un efecto se define como un cambio perjudicial mensurable u observable debido
a un contaminante del aire. Un contaminante puede afectar la salud de los seres humanos,
as como la de las plantas y animales. Los contaminantes tambin pueden afectar los
materiales no vivos como edificios, patrimonio cultural, pinturas, metales y telas.
a) MONXIDO DE CARBONO (CO):
Es un gas inodoro e incoloro. Cuando se lo inhala, sus molculas ingresan al torrente
sanguneo, donde inhiben la distribucin del oxgeno. En bajas concentraciones
produce mareos, jaqueca y fatiga, mientras que en concentraciones mayores puede
ser fatal.
El monxido de carbono se produce como consecuencia de la combustin
incompleta de combustibles a base de carbono, tales como la gasolina, el petrleo y
la lea, y de la de productos naturales y sintticos, como por ejemplo el humo de
cigarrillos. Se lo halla en altas concentraciones en lugares cerrados, como por
ejemplo garajes y tneles con mal ventilados, e incluso en caminos de trnsito
congestionado.
b) DIXIDO DE CARBONO (CO2):
Es el principal gas causante del efecto invernadero. Se origina a partir de la
combustin de carbn, petrleo y gas natural.
En estado lquido o slido produce quemaduras, congelacin de tejidos y ceguera.
La inhalacin es txica si se encuentra en altas concentraciones, pudiendo causar
incremento del ritmo respiratorio, desvanecimiento e incluso la muerte.
c) CLOROFLUORCARBONOS (CFC):
Son substancias qumicas que se utilizan en gran cantidad en la industria, en
sistemas de refrigeracin y aire acondicionado y en la elaboracin de bienes de
consumo. Cuando son liberados a la atmsfera, ascienden hasta la estratosfera.
Una vez all, los CFC producen reacciones qumicas que dan lugar a la reduccin de
la capa de ozono que protege la superficie de la Tierra de los rayos solares. La
reduccin de las emisiones de CFC y la suspensin de la produccin de productos
qumicos que destruyen la capa de ozono constituyen pasos fundamentales para la
preservacin de la estratosfera.
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Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 31
d) CONTAMINANTES ATMOSFRICOS PELIGROSOS (HAP):
Son compuestos qumicos que afectan la salud y el medio ambiente. Las
emanaciones masivas como el desastre que tuvo lugar en una fbrica de
agroqumicos en Bhopal, India pueden causar cncer, malformaciones congnitas,
trastornos del sistema nervioso y hasta la muerte
Las emisiones de HAP provienen de fuentes tales como fbricas de productos
qumicos, productos para limpieza en seco, imprentas y vehculos (automviles,
camiones, autobuses y aviones).
e) PLOMO:
Es un metal de alta toxicidad que ocasiona una diversidad de trastornos,
especialmente en nios pequeos. Puede afectar el sistema nervioso y causar
problemas digestivos. Ciertos productos qumicos que contienen plomo son
cancergenos. El plomo tambin ocasiona daos a la fauna y flora silvestres.
El contenido de plomo de la gasolina se ha ido eliminando gradualmente, lo que ha
reducido considerablemente la contaminacin del aire. Sin embargo, la inhalacin e
ingestin de plomo puede tener lugar a partir de otras fuentes, tales como la pintura
para paredes y automviles, los procesos de fundicin, la fabricacin de bateras de
plomo, los seuelos de pesca, ciertas partes de las balas, algunos artculos de
cermica, las persianas venecianas, las caeras de agua y algunas tinturas para el
cabello.
f) OZONO (O3):
Este gas es una variedad de oxgeno, que, a diferencia de ste, contiene tres
tomos de oxgeno en lugar de dos. El ozono de las capas superiores de la
atmsfera, donde se forma de manera espontnea, constituye la llamada capa de
ozono, la cual protege la tierra de la accin de los rayos ultravioletas. Sin embargo,
a nivel del suelo, el ozono es un contaminante de alta toxicidad que afecta la salud,
el medio ambiente, los cultivos y una amplia diversidad de materiales naturales y
sintticos. El ozono produce irritacin del tracto respiratorio, dolor en el pecho, tos
persistente, incapacidad de respirar profundamente y un aumento de la propensin a
contraer infecciones pulmonares. A nivel de medio ambiente, es perjudicial para los
rboles y reduce la visibilidad.
El ozono que se halla a nivel del suelo proviene de la descomposicin (oxidacin) de
los compuestos orgnicos voltiles de los solventes, de las reacciones entre
substancias qumicas resultantes de la combustin del carbn, gasolina y otros
combustibles y de las substancias componentes de las pinturas y spray para el
cabello. La oxidacin se produce rpidamente a alta temperatura ambiente. Los
vehculos y la industria constituyen las principales fuentes del ozono a nivel del
suelo.
g) OXIDO DE NITRGENO (NOX):
Proviene de la combustin de la gasolina, el carbn y otros combustibles.
Es uno de los principales causas del smog y la lluvia cida. El primero se produce
por la reaccin de los xidos de nitrgeno con compuestos orgnicos voltiles.
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Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 32
En altas concentraciones, el smog puede producir dificultades respiratorias en las
personas asmticas, accesos de tos en los nios y trastornos en general del sistema
respiratorio.
La lluvia cida afecta la vegetacin y altera la composicin qumica del agua de los
lagos y ros, hacindola potencialmente inhabitable para las bacterias, excepto para
aquellas que tienen tolerancia a los cidos.
h) PARTCULAS:
En esta categora se incluye todo tipo de materia slida en suspensin en forma de
humo, polvo y vapores. Adems, de reducir la visibilidad y la cubierta del suelo, la
inhalacin de estas partculas microscpicas, que se alojan en el tejido pulmonar, es
causante de diversas enfermedades respiratorias. Las partculas en suspensin
tambin son las principales causantes de la neblina, la cual reduce la visibilidad.
Las partculas de la atmsfera provienen de diversos orgenes, entre los cuales
podemos mencionar la combustin de diesel en camiones y autobuses, los
combustibles fsiles, la mezcla y aplicacin de fertilizantes y agroqumicos, la
construccin de caminos, la fabricacin de acero, la actividad minera, la quema de
rastrojos y malezas y las chimeneas de hogar y estufas a lea.
i) DIXIDO DE AZUFRE (SO2):
Es un gas inodoro cuando se halla en bajas concentraciones, pero en alta
concentracin despide un olor muy fuerte. Se produce por la combustin de carbn,
especialmente en usinas trmicas. Tambin proviene de ciertos procesos
industriales, tales como la fabricacin de papel y la fundicin de metales.
Al igual que los xidos de nitrgeno, el dixido de azufre es uno de los principales
causantes del smog y la lluvia cida.
Est estrechamente relacionado con el cido sulfrico, que es un cido fuerte. Puede
causar daos en la vegetacin y en los metales y ocasionar trastornos pulmonares
permanentes y problemas respiratorios
j) COMPUESTOS ORGNICOS VOLTILES (COV):
Son substancias qumicas orgnicas. Todos los compuestos orgnicos contienen
carbono y constituyen los componentes bsicos de la materia viviente y de todo
derivado de la misma.
Muchos de los compuestos orgnicos que utilizamos no se hallan en la naturaleza,
sino que se obtienen sintticamente.
Los compuestos qumicos voltiles emiten vapores con gran facilidad. La emanacin
de vapores de compuestos lquidos se produce rpidamente a temperatura
ambiente.
Los VOC incluyen la gasolina, compuestos industriales como el benceno, solventes
como el tolueno, xileno y percloroetileno (el solvente que ms se utiliza para la
limpieza en seco). Los VOC emanan de la combustin de gasolina, lea, carbn y
gas natural, y de solventes, pinturas, colas y otros productos que se utilizan en el
hogar o en la industria.
Las emanaciones de los vehculos constituyen una importante fuente de VOC.
Muchos compuestos orgnicos voltiles son peligrosos contaminantes del aire. Por
ejemplo, el benceno tiene efectos cancergenos.
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Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 33
Los pases en que han crecido ms rpido las emisiones de CO2 fsil son los pases en vas
de desarrollo, con un consumo de energa por habitante bajo o muy bajo, aunque muy
poblados. Son los pases a los que EE UU, Australia y otros presentan como los ``futuros
causantes'' del cambio climtico, olvidando que el cambio climtico ya ha comenzado y no
debido precisamente a esos pases (por cierto, la gran mayora de los habitantes del
planeta), sino a las naciones ricas o desarrolladas, cuyas emisiones continan en
incremento y ni siquiera se estabilizan.
Fuente: prevencionalmundo.wordpress.com/.../
CMO LA CONTAMINACIN DEL AIRE AFECTA NUESTRA SALUD?
El sistema respiratorio y la contaminacin del aire
Los contaminantes del aire afectan principalmente al sistema respiratorio, pero tambin a la piel,
ojos y otros sistemas del cuerpo.
Aunque los contaminantes pueden afectar a la piel, ojos y otros sistemas del cuerpo, el principal
perjudicado es el sistema respiratorio. Las siguientes figuras muestran los componentes de este
sistema. El aire se inhala por la nariz que acta como el sistema filtrante primario del cuerpo.
Las partculas slidas se pueden impregnar en las paredes de la trquea, bronquios y
bronquiolos.
Los pelos pequeos y las condiciones calientes y hmedas de la nariz eliminan eficazmente las
partculas contaminantes de mayor tamao. Luego el aire pasa por la faringe, y laringe antes de
llegar a la parte superior de la trquea. La trquea se divide en dos partes, los bronquios izquierdo
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Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 34
y derecho. Cada bronquio se subdivide en compartimentos cada vez ms pequeos llamados
bronquiolos que contienen millones de bolsas de aire llamados alvolos. Los bronquiolos y
alvolos, constituyen los pulmones.
Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Alveoli_diagram.png (4/6/2010)
Los contaminantes de aire, tanto gaseosos como particulados, pueden tener efectos negativos
sobre los pulmones. Las partculas slidas se pueden impregnar en las paredes de la trquea,
bronquios y bronquiolos. La mayora de estas partculas se eliminan de los pulmones mediante la
accin de limpieza (barrido) de los cilios, pequeos filamentos de las paredes de los pulmones.
Esto es lo que ocurre cuando se tose o estornuda. Una tos o estornudo transporta las partculas a la
boca. Las partculas se eliminan cuando son ingeridas o expulsadas del cuerpo.
Sin embargo, las partculas sumamente pequeas pueden alcanzar los alveolos, donde a menudo
toma semanas, meses o incluso aos para que el cuerpo las elimine. Los contaminantes gaseosos
del aire tambin pueden afectar la funcin de los pulmones mediante la reduccin de la accin de
los cilios. La respiracin continua de aire contaminado disminuye la funcin de limpieza normal
de los pulmones, lo que puede ocasionar que gran nmero de partculas lleguen a las partes
inferiores del pulmn.
Resulta difcil para los pulmones remover las partculas sumamente pequeas.
Los pulmones son los rganos responsables de absorber el oxgeno del aire y remover el dixido
de carbono del torrente sanguneo. El dao causado a los pulmones por la contaminacin del aire
puede imposibilitar este proceso y contribuir a la aparicin de enfermedades respiratorias como la
bronquitis, enfisema y cncer. Tambin puede afectar el corazn y el sistema circulatorio.
1. EFECTOS AGUDOS EN LA SALUD
inmediatos
de corto plazo
a menudo reversibles.
Efectos crnicos en la salud
de largo plazo
a menudo irreversibles.
La contaminacin del aire ocurre tanto en exteriores (ambiental) como en interiores. Los
efectos de la contaminacin del aire sobre la salud varan enormemente de persona en
persona. Los ms afectados por la contaminacin del aire son los ancianos, lactantes,
mujeres embarazadas y enfermos crnicos del pulmn y corazn. Las personas que hacen
ejercicios al aire libre tambin estn propensas pues respiran ms rpida y profundamente,
lo que permite el ingreso de ms contaminantes a los pulmones. Los corredores y ciclistas
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Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 35
que se ejercitan en reas de gran trnsito se pueden estar causando ms dao que
beneficio.
Contaminacin del aire en interiores
Los efectos de la contaminacin del aire en interiores han recibido mayor atencin en los
ltimos aos porque es all donde las personas pasan casi 90 por ciento de su tiempo. Diversos
estudios han indicado que la exposicin a algunos contaminantes puede ser dos a cinco veces mayor
en interiores que al aire libre. Hay muchos tipos de contaminantes de interiores, tales como el humo de
los artefactos, chimeneas y cigarrillos; contaminantes orgnicos de las pinturas, colorantes,
limpiadores y materiales de construccin; y el radn.
El radn es un gas que se presenta de forma natural, no tiene olor ni color y es radiactivo. Sus
efectos sobre la salud humana son importantes porque es el segundo factor, despus del cigarrillo, que
produce cncer al pulmn. Afortunadamente, los niveles de radn se pueden reducir con la circulacin
del aire y ventilacin adecuadas.
El brote de enfermedad del legionario de 1976 es el caso que ms ha llamado la
atencin de una enfermedad causada por un microorganismo en el medio ambiente de
interiores.
HCHO= formaldehido, MPR=materia particulada respirable (PM10, PM2,5) autor
Fuente: Xavier Guardino Sol- CALIDAD DEL AIRE INTERIOR:
La exposicin a algunos contaminantes puede ser dos a cinco veces mayor en interiores que al aire
libre
Los contaminantes secundarios son principalmente:
El smog foto qumico (niebla fotoqumica) es un trmino de la contaminacin del aire que
se usa diariamente. En realidad, el smog foto qumico es ozono a nivel del suelo formado
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Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 36
por la reaccin de los contaminantes con la luz solar. La siguiente figura muestra los
factores que intervienen en la creacin del smog foto qumico. ste tiene un efecto
perjudicial sobre la salud de los grupos de alto riesgo mencionados anteriormente. En las
ciudades de Mxico, Santiago y Sao Paulo, por ejemplo, los peridicos y emisoras de radio
informan diariamente ndices de la calidad del aire para alertar a las personas en riesgo que
se encuentran al aire libre. Estos ndices son una medida de los niveles de contaminantes y
partculas en el aire.
El smog foto qumico es el ozono a nivel del suelo.
1.7 QU PUEDO HACER PARA DISMINUIR MI APORTE A LA CONTAMINACIN
DEL AIRE?
Hay muchas formas de ayudar a reducir la contaminacin del aire. Se puede hacer
un aporte significativo a la purificacin del aire simplemente siguiendo (o no, segn
sea el caso) ciertas prcticas sencillas
Dado que los vehculos contribuyen enormemente a la polucin del aire mediante la
emisin de CO2, NOx, ozono, VOC, HAP, CFC y partculas voltiles, la modificacin
de los hbitos de conduccin contribuir a reducir la misma.
Reducir el uso del automvil, usar medios de transporte pblico o bicicleta, caminar
ms, utilizar el automvil como medio de transporte colectivo, etc. constituyen la
mejor manera de ayudar a reducir la polucin atmosfrica.
Si conduce, tenga en cuenta lo siguiente: Evite circular a alta velocidad
Cuando compre un vehculo, elija uno que tenga alto rendimiento en millas por litro
de gasolina.
No sobrellene el tanque de gasolina.
No cargue gasolina en das de alto contenido de ozono. Trate de hacerlo despus de
que oscurezca.
Use un modelo de vehculo que sea lo ms nuevo posible, ya que los modelos
nuevos son, en general, menos contaminantes.
Utilice un vehculo alternativo, como por ejemplo el automvil elctrico, o uno que
funcione con otro tipo de combustible.
Si su automvil es de un modelo anterior a 1995, haga cambiar el peligroso sistema
de aire acondicionado R-12 (clorofluocarbonado) por el R-134-a, que es menos
contaminante, con lo cual contribuir a reducir el agujero de ozono.
Mantenga su automvil en buen estado, poniendo especial atencin en el sistema de
escape.
Asegrese de que los neumticos tengan la presin de aire adecuada.
Mantenga en buen estado el sistema de aire acondicionado de su vehculo,
asegurndose de que no haya filtraciones.
Haga menor cantidad de viajes. Planifique su itinerario, de manera de evitar las
zonas de trnsito congestionado.
Reduzca el uso de gasolina tanto como le sea posible, la forma y el diseo del
automvil pueden ser factores determinantes del consumo.
Otras prcticas mediante las cuales Ud. puede contribuir a disminuir la
contaminacin del aire:
- Posponga las tareas de jardinera que requieran el uso de herramientas a gasolina
en das de alto nivel de de ozono.
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Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 37
- Consuma alimentos orgnicos o al menos aquellos no hayan sido sometidos a un
uso tan intensivo de agroqumicos.
- Evite el uso de pinturas, aceites y solventes en das de alta concentracin de ozono.
- Reduzca el consumo de electricidad, lo cual contribuir a disminuir las emanaciones
de SO2, NOx, VOC y partculas.
- Prenda el carbn de lea con un encendedor elctrico en vez de hacerlo con
combustible lquido.
- Restrinja-reutilice-recicle. Un menor consumo redundar en menor contaminacin
atmosfrica de todo tipo.
1.8. LA CONTAMINACIN DEL AGUA.
Las aguas de los mares, ros y lagos se contaminan por la presencia de residuos
fecales, desechos industriales y agropecuarios, detergentes, plaguicidas,
derrames petroleros, basura en general, etc. Uno de los sitios donde ocurre
comnmente la contaminacin del agua es la playa, debido a que muchos
baistas arrojan basura.
Con el crecimiento de la poblacin y su concentracin en las ciudades resulta
ms difcil prevenir la contaminacin del agua. Muchas veces el agua se
ensucia con desperdicios humanos y animales, productos qumicos,
industriales, hojas insectos, polvo y por supuesto se vuelve inapta para beber y
para usos diversos.
Las fbricas mandan sus desechos al ro y los agricultores contaminan el agua
con abonos o insecticidas.
El agua contaminada es nociva para la salud. A veces el agua no parece sucia
pero puede tener microbios peligrosos o productos qumicos txicos. La
contaminacin del agua puede deberse a varios factores.
Contaminacin Fsica: Por el agregado de tierra, lodo, arena, o basuras que no
se descomponen o agua caliente.
Contaminacin Qumica: Los residuos de los jabones y detergentes que se usan
en los hogares terminan en el cauce de un ro o arroyo y lo perjudican. Las pilas
(por que contiene metales), los agro txicos, los residuos de las industriales.
Podemos clasificar los contaminantes del agua en ocho grupos principales:
- Microorganismos patgenos - Desechos orgnicos - Sustancias qumicas inorgnicas - Nutrientes vegetales inorgnicos - Compuestos orgnicos - Sedimentos y materiales suspendidos - Sustancias radiactivas - Contaminacin trmica
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Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 38
Contaminacin del agua: Con ocho grupos principales.
Se altera su calidad con el vertido de sustancias o formas de energa.
El uso que se le vaya a dar determinar su grado de contaminacin.
El ser humano incide directa o indirectamente en la contaminacin del agua.
El agua contaminada provoca daos en los seres vivos, la salud de las personas y
en los ecosistemas.
Ms de 1,6 millones de nios menores de cinco aos mueren anualmente en el mundo por
beber agua contaminada.
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Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 39
La contaminacin acutica por arsnico afecta a 137 millones de personas en todo el
mundo. Este elemento provoca patologas de la piel, pulmonares, neurolgicas o vasculares,
adems de cncer.
ORIGEN DE LOS CONTAMINANTES DEL AGUA
Urbano: residuos fecales, restos de alimentos, detergentes, cosmticos, leja.
Los detergentes con fosfatos producen la eutrofizacin del agua (proliferacin de
algas y fermentacin de los restos orgnicos)
Agrcola: abonos
(con abundante N,
S, P), plaguicidas y
pesticidas. El uso de
fertilizantes en el
mundo ha
descendido en
Europa y EEUU, pero
contina ascendiendo
aunque lentamente
en el resto del mundo
Grfico:
Consumo de fertilizantes (kg/cpita/ao) Fuente http://www.unep.org/geo/geo3/spanish/fig63c.htm
Industrial: materia orgnica, variaciones de temperatura, elementos metlicos,
sustancias qumicas industriales, pH cido o alcalino, radiactividad
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Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 40
.
1.8.1 ENFERMEDADES POR CONTAMINACIN BIOLGICA.
Disentera amebiana: producida por Entamoeba histolytica.
Esquistosomiasis: por scaris lumbricoides y otros gusanos.
Hepatitis: virus de la hepatitis A.
Poliomielitis: Adenovirus.
Clera: Vibro choleare
Fiebre tifoidea: Salmonella tiphi.
Gastroenteritis: Escherichia coli
VARIACIONES EN CLIMA
CMO SE PUEDE CONOCER EL CLIMA DE TIEMPOS PASADOS?
Para hacerse una idea del clima terrestre en tiempos pasados y de las temperaturas medias,
los cientficos acuden a diferentes indicadores indirectos. As:
Testigos de hielo extrados de los casquetes que cubren la Antrtida y Groenlandia.
En el hielo han quedado atrapadas burbujas de aire con la composicin en gases y
otros elementos caracterstica de la poca en la que se formaron. Con las distintas
proporciones de varios istopos radiactivos se puede deducir la temperatura. Este
sistema nos da informacin de hasta hace casi 200 000 aos.
Anillos de los troncos de los rboles. Segn su grosor y otras caractersticas dan
indicios de la climatologa. Hay rboles de hasta 3000 aos de antiguedad y restos
fsiles de troncos que tambin pueden dar informacin.
Estalagmitas.- Tambin sus anillos de crecimiento contienen indicios de las
condiciones climticas
Polen y otros sedimentos. Ayudan a identificar la flora y fauna que haba en ese lugar
cuando se formaron y cada tipo de vida y de formacin sedimentaria es propio de
unas condiciones climticas determinadas.
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Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 41
Algunos datos obtenidos con estos estudios
1.- Informacin obtenida de testigos de hielo obtenidos en Groenlandia
Aos BP (Before Present)
Profundidad hielo
CO2 Temperatura media de la Tierra
1700 126 m 275 ppm 15C (como ahora)
15 000 407 m subiendo subiendo
20 000 474 m 194 ppm 5C
Antrtida 9C ms fra que ahora
20 000
120 000
474 m
1676 m
bajando bajando
134 000 1876 m 290 ppm ms de 15C
140 000 1928 m subiendo subiendo
146 000 1998 m 191 ppm Antrtida 9C ms fra que ahora
SAHARA
Lo que hoy desierto del Sahara estuvo cubierto de floreciente vegetacin y abundantes cursos de agua y entre muchos otros animales vivan ah los, tan amantes del agua, hipoptamos, hasta tiempos relativamente recientes. Hace unos 4000 millones de aos las condiciones se fueron haciendo progresivamente ms secas hasta convertirse en lo que es hoy da.
Entre los aos 950 y 1250 dC el norte de Europa tuvo un notable calentamiento. Los vikingos colonizaron Goenlandia. Nunca debi de llegar a ser una tierra verde, como indica el nombre que le debieron poner para atraer colonos, pero el clima les permiti establecer granjas. El posterior enfriamiento hizo imposible el cultivo y las colonias que se haban establecido llegaron a extinguirse
PEQUEA EDAD DE HIELO
Se ha llamado as al periodo que, aproximadamente abarca desde 1550 hasta 1850. En muchas regiones de Amrica del Norte y de Europa los inviernos fueron excepcionalmente duros. Los canales de Holanda permanecan helados ms de tres meses. El Tmesis se helaba con frecuencia. Las tropas de Napolen sufrieron dursimas condiciones climticas en Rusia lo que facilit su derrota
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Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 42
PINATUBO
Las materias que dej en suspensin la erupcin del volcn Pinatubo (Filipinas) en 1991
enfri la Tierra durante unos dos aos en varias dcimas de grado.
Desde 1886, ao en que se comienzan a tener mediciones fiables, se observa que la
temperatura ha subido alrededor de 0.5C.
ENERGA RADIANTE DEL SOL, CONSTANTE SOLAR
La mayor parte de la energa que llega a nuestro planeta procede del Sol. Viene en forma de
radiacin electromagntica.
El flujo de energa solar que llega al exterior de la atmsfera es una cantidad fija, llamada
constante solar. Su valor es de alrededor de 1,4 103 W/m2 (1354 Watios por metro
cuadrado segn unos autores, 1370 Wm-2 segn otros), lo que significa que a 1 m2 situado
en la parte externa de la atmsfera, perpendicular a la lnea que une la Tierra al Sol, le
llegan algo menos que 1,4 103 J cada segundo.
Para calcular la cantidad media de energa solar que llega a nuestro planeta por metro
cuadrado de superficie, hay que multiplicar la anterior por toda el rea del crculo de la Tierra
y dividirlo por toda la superficie de la Tierra lo que da un valor de 342 Wm-2 que es lo que se
suele llamar constante solar media.
1.9 COMPOSICIN DE LA ENERGA SOLAR
A) ANTES DE ATRAVESAR LA ATMSFERA
La energa que llega a la parte alta de la atmsfera es una mezcla de radiaciones de
longitudes de onda () entre 200 y 4000 nm. Se distingue entre radiacin ultravioleta, luz
visible y radiacin infrarroja.
B) EN LA SUPERFICIE DE LA TIERRA
La atmsfera absorbe parte de la radiacin solar.
En unas condiciones ptimas con un da perfectamente claro y con los rayos del sol
cayendo casi perpendiculares, como mucho las tres cuartas partes de la energa que llega
del exterior alcanza la superficie. Casi toda la radiacin ultravioleta y gran parte de la
infrarroja son absorbidas por el ozono y otros gases en la parte alta de la atmsfera. El
vapor de agua y otros componentes atmosfricos absorben en mayor o menor medida la luz
visible e infrarroja. La energa que llega al nivel del mar suele ser radiacin infrarroja un
49%, luz visible un 42% y radiacin ultravioleta un 9%.
En un da nublado se absorbe un porcentaje mucho ms alto de energa, especialmente en
la zona del infrarrojo.
La vegetacin absorbe en todo el espectro, pero especialmente en la zona del visible. Parte
de la energa absorbida por la vegetacin es la que se emplea para hacer la fotosntesis.
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Cap.1 Ecologa y Medio Ambiente 43
RADIACIN REFLEJADA Y ABSORBIDA POR LA TIERRA
El albedo de la Tierra, es decir su brillo: su capacidad de reflejar la energa, es de alrededor
de un 0.3. Esto significa que alrededor de un 30% de los 342 Wm-2 que se reciben (es decir
algo ms de 100 Wm-2 ) son devueltos al espacio por la reflexin de la Tierra. Se calcula
que alrededor de la mitad de este albedo es causado por las nubes, aunque este valor es,
lgicamente, muy variable, dependiendo del lugar y de otros factores.
Balance energtico en la Tierra
El 70% de la energa que llega, es decir uno 240 Wm-2 es absorbido. La absorcin es mayor
en las zonas ec
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