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I.- CICLOS BIOGEOQUÍMICOS.
I.- CICLOS BIOGEOQUÍMICOS.
En la naturaleza se da el flujo de materia y energía. La energía fluye a través de las cadenas y redes tróficas que son parte de la estructura de cada ecosistema. La energía entra en las comunidades por vía de la fotosíntesis ya que la base de las cadenas alimenticias son los productores es decir organismos fotosintéticos (plantas). Recuerda que una red trófica son varias cadenas alimenticias entrelazadas. En la naturaleza no existen las cadenas aisladas. Un mismo ser vivo puede ser consumidor primario en una cadena y ser secundario en otra.
La materia no es otra cosa que los llamados macroelementos o macronutrientes. Todos los seres vivos requerimos de ciertos elementos químicos (C, H, O, N, S, P) necesarios para fabricar o sintetizar las biomoléculas que nos forman tales como: carbohidratos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos, etc. Otros elementos denominados micronutrientes (por ejemplo: Ca, Fe, K, Na, Mg, Cr, V, Cl, Si, Mn, etc.) también son requeridos y por supuesto cada ser vivo necesitará de ciertos elementos específicos.
Los macroelementos pasan del medio biótico al abiótico haciendo un ciclo.
Denominaremos Ciclo biogeoquímico al:
Camino que describen los elementos químicos al pasar del medio físico (abiótico) a los seres vivos (medio biótico) y de nuevo al medio físico.
Camino que describen los elementos químicos al pasar del medio físico (abiótico) a los seres vivos (medio biótico) y de nuevo al medio físico.
CLASIFICACIÓN
CLASIFICACIÓN
Los ciclos se clasifican de la siguiente manera:
CICLO DEL CARBONO
CICLO DEL CARBONO
Todas las moléculas orgánicas antes mencionadas tienen carbono en su composición, y son básicas en su estructura. Las plantas capturan el dióxido de carbono para realizar la fotosíntesis las algas y otros seres acuáticos lo capturan del agua en donde está disuelto. En teoría hay más CO2 almacenado en el agua de los océanos que en la atmósfera. Los organismos fotosintéticos regresan parte de ese dióxido a la atmósfera y océanos durante la respiración celular y otra parte es incorporada a su organismo. Cuando los herbívoros se alimentan están incorporando parte de ese carbono de los tejidos.
de las plantas a su organismo es decir a sus propios tejidos. Al exhalar esos herbívoros liberan dióxido de carbono a la atmósfera. Cuando los seres vivos mueren, sean de los ecosistemas marinos o terrestres se descomponen con ayuda de los descomponedores y los detritos durante este proceso de descomposición se libera ese dióxido de carbono hacia la atmósfera y a los océanos. Hay seres vivos con conchas las cuales están hechas de carbonato de calcio
Y cuando mueren quedan expuestas a las corrientes marinas y poco a poco el carbono vuelve a estar disponible para los seres que están vivos y lo pueden incorporar a sus tejidos. En donde hay una reserva de carbono es en los combustibles fósiles, éstos al quemarse liberan dióxido de carbono a la atmósfera. De hecho podemos decir que hay demasiadas actividades humanas que liberan ese carbono al medio ambiente de donde puede ser tomado por los seres vivos que hacen fotosíntesis. Lo preocupante es que los niveles de dióxido de carbono se están incrementando de forma alarmante y éste al ser un gas de efecto invernadero está contribuyendo al calentamiento global.
CICLO DEL NITRÓGENO.
CICLO DEL NITRÓGENO.
Los seres vivos necesitamos nitrógeno pues las proteínas que forman parte de nuestra estructura (piel, uñas, cabello, cornamentas, pezuñas, lana, pelo etc.) las vitaminas y el ADN o el ARN contienen este dicho elemento en su composición.
La gran reserva de este elemento es la atmósfera pero ningún ser vivo lo puede tomar directamente del aire. Hay bacterias fijadoras de nitrógeno que se encuentran en las raíces de las leguminosas ellas si son capaces de tomar ese nitrógeno (lo convierten en amoniaco y hacer que las plantas lo integren a su organismo en forma de esas sustancias orgánicas mencionadas. Cuando los herbívoros se alimentan de estas plantas integran ese nitrógeno a su organismo y luego si éstos son comidos ese nitrógeno pasa a ellos formando parte de su estructura.
En la atmósfera el nitrógeno gaseoso reacciona con el oxígeno para formar nitratos gracias a los rayos o por la combustión, luego caen disueltos en la lluvia para ser absorbidos por el suelo desde donde las plantas los pueden tomar.
Los fertilizantes también contienen nitrógeno y lo incorporan las plantas a su organismo y pasa de un nivel trófico a otro en la cadena y redes alimenticias. Ahora bien, cuando los seres vivos excretan desechos o bien mueren las bacterias descomponedoras provocan la liberación de nitratos y amoniaco de nuevo al medio. También existen las bacterias desnitrificantes que devuelven el nitrógeno a la atmósfera.
CICLO DEL FÓSFORO.
CICLO DEL FÓSFORO.
Nuestros huesos, dientes y cerebro así como nuestras células en sus membranas tienen fósforo. También se encuentra formando parte de moléculas importantes como los fosfolípidos de las membranas celulares, el ATP, NADP, ADN o el ARN. La reserva aquí no es la atmósfera sino las rocas en las cuales está en forma de fosfato; éstas al estar expuestas a la intemperie se erosionan y por la acción de la lluvia se disuelve por lo que pasa al suelo y a través de las raíces ingresa a la planta que la incorpora a su organismo. También este fósforo pasa de un nivel trófico a otro cuando son comidos por los diferentes herbívoros y consumidores.
En el caso de ecosistemas acuáticos el fosfato disuelto en el agua dulce llega a los océanos. También está el fósforo en sedimentos marinos de los cuales el fósforo pasa a los productores y luego a los peces y otros seres acuáticos a través de la cadena alimenticia. Cuando las aves marinas se alimentan de peces en sus excreciones (guano) va parte del fósforo que se puede emplear como fertilizante. También el fósforo de los campos fertilizados puede pasar por la acción de la lluvia hacia los lagos, ríos y mares.
CICLO DEL AZUFRE.
CICLO DEL AZUFRE.
Este elemento forma parte de los aminoácidos presentes en las proteínas de los seres vivos. Al igual que el fósforo el azufre es encontrado en los fertilizantes y puede ser llevado hasta ríos y mares por arrastre desde las tierras de cultivo gracias a la lluvia. El azufre se encuentra también en el suelo, formando sulfatos, y las plantas lo absorben por las raíces y es cuando lo convierten en aminoácidos. Este azufre es devuelto a la tierra ya que se convierte en sustancias gaseosas, como el ácido sulfhídrico y el dióxido de azufre. Estos también regresan a la tierra ya que bajan por las lluvias, pero cabe mencionar que una porción del dióxido de azufre puede ser directamente absorbido por las plantas desde la atmósfera. Al igual que ocurre en el ciclo del nitrógeno existen bacterias descomponedoras de los compuestos del azufre las cuales producen sulfato. El carbón mineral y el petróleo contienen también azufre y su combustión libera dióxido de azufre a la atmósfera. La oxidación del dióxido de azufre y su disolución en el agua de lluvia produce ácido sulfhídrico y sulfatos, formas principalmente bajo las cuales regresa el azufre a los ecosistemas terrestres. Las erupciones volcánicas y la quema de combustibles como la gasolina son una fuente de azufre también
ACTIVIDAD 1:
ACTIVIDAD 1:
El estudiante responderá test sobre ciclos biogeoquímicos.
El estudiante responderá test sobre ciclos biogeoquímicos.
II.- Contaminación.
II.- Contaminación.
La humanidad, desde sus albores, se ha distinguido por su capacidad para manipular el ambiente. Esa es la característica que le ha permitido desarrollar conocimientos y técnicas para controlar los ecosistemas, espacios, en fin, todo lo que el planeta produce. Sin embargo, el crecimiento desmesurado de la población humana, la falta de límites en el uso de los recursos naturales, la sobreexplotación, la falta de previsión y de políticas adecuadas para la administración y manejo de la naturaleza, han ocasionado graves problemas ecológicos. A la intensidad del daño ocasionado a un hábitat se le conoce como deterioro ambiental.
En relación con la parte del ambiente que se deteriora se reconocen cinco principales tipos de contaminación: atmosférica, acuática, del suelo, radiactiva y por ruido.
Contaminación atmosférica.
Contaminación atmosférica.
Es el deterioro de la calidad del aire que provoca el exceso de gases y partículas provenientes de actividades humanas como las industriales, las comerciales, las domésticas y las agropecuarias.
Los contaminantes del aire se dividen en dos grandes grupos (Turk,1973):
Primarios. Son los que permanecen en la atmósfera tal y como fueron emitidos por la fuente. Para fines de evaluación de la calidad del aire se consideran: óxido de azufre, monóxido de carbono, óxido de nitrógeno, hidrocarburos y partículas.
Secundarios. Aquellos que han estado sujetos a cambios químicos o bien son el producto de la reacción de dos o más contaminantes primarios en la atmósfera. Entre ellos destacan los oxidantes fotoquímicos y algunos radicales de corta existencia como el ozono.
En condiciones normales, en las capas bajas de la atmósfera la composición del aire es de 78.09% de nitrógeno (N), 20.95% de oxígeno (O), 0.93% de argón (Ar) y 0.03% de anhídrido carbónico o bióxido de carbono (CO2). (Dickson, 1982).
Dichas concentraciones permiten, de manera eficiente, respirar a las plantas, a los animales y al hombre, producir oxígeno en los organismos fotosintéticos y fijar el nitrógeno gracias a las bacterias nitrificantes del suelo. Los contaminantes del aire producen diversos problemas atmosféricos, entre ellos citaremos: la inversión térmica, el efecto invernadero, la lluvia ácida, la destrucción de la capa de ozono y el cambio climático global. Analicemos cada uno de ellos:
Inversión térmica.
Inversión térmica.
La inversión térmica no es un hecho raro, ya que ocurre en cualquier parte del planeta, pero el problema es que se presente en sitios contaminados. En las noches despejadas de invierno y primavera, a nivel del suelo, el aire está frío y denso por lo que no puede ascender. Solamente cuando el Sol calienta el asfalto, el cemento y el suelo, aumenta la temperatura del aire y éste se expande elevándose como globo y arrastrando consigo los gases contaminantes.
En la Ciudad de México, con sus altos niveles de contaminación, las condiciones meteorológicas, geográficas y el movimiento de aire limitado se conjuntan y forman uno de los problemas más difíciles de resolver en estos tiempos (Vásquez, 2001)
Efecto invernadero.
Efecto invernadero.
Los cambios climáticos son las manifestaciones que más destacan a nivel mundial, cuyas causas son las alteraciones en la composición química de la atmósfera; sus consecuencias aumentan por las interacciones entre el clima, los seres vivos y el ciclo del agua, lo que desencadena el calentamiento global.
Los gases liberados han incrementado la temperatura atmosférica, debido a que el CO2 y el vapor de agua absorben la radiación infrarroja, lo que impide que el calor abandone el planeta provocando así el efecto invernadero. Se sabe que actualmente se liberan aproximadamente tres millones y medio de toneladas de bióxido de carbono (CO2) al año, principal causante del efecto, las cuales provienen de los incendios forestales o de la quema de combustibles fósiles por industrias y automotores (Dickson, 1982). A esto se debe agregar casi un millón de toneladas anuales de metano (CH4), quinientas mil toneladas de óxidos de nitrógeno (NOx) y los clorofluorocarbonos (CFC).
Los pronósticos indican que en el caso de un calentamiento global (2C a 7C) el nivel del mar se elevaría entre uno y dos metros, con graves repercusiones para los recursos pesqueros, humedad de los suelos y equilibrio de ecosistemas, además de provocar tifones y huracanes de máxima intensidad, en épocas no previstas.
Existe gran preocupación en el ámbito internacional por regular y controlar las fuentes de emisión de gases de invernadero, pero los resultados sólo se podrán evaluar a largo plazo, pues las sustancias que producen el efecto invernadero permanecen en la atmósfera durante un periodo que fluctúa entre 12 años (metano) y 200 años (dióxido de carbono).
Lluvia ácida.
Lluvia ácida.
Cuando las emisiones industriales se combinan con la humedad atmosférica se produce la lluvia ácida: que es cuando el dióxido de azufre y el óxido nítrico originan ácidos sulfúrico (H2SO4) y nítrico (HNO3) (Hill, 1999). Las nubes pueden llevar los contaminantes a grandes distancias, dañando bosques y lagos muy alejados de las fábricas en las que se originaron. La lluvia ácida, además de quemar las hojas de las plantas, también acidifica el agua de los lagos dejando sin vida muchos de estos ecosistemas acuáticos. Cerca de las fábricas se producen daños adicionales por deposición de partículas de mayor tamaño en forma de precipitación seca, que perjudican a las construcciones, monumentos, carrocerías de los automóviles, agua, suelo y seres vivos aledaños. En las plantas la lluvia ácida afecta de manera importante el proceso de la fotosíntesis. En los animales, incluido el ser humano, provoca reacciones cutáneas y afecta las mucosas. En algunos casos se han construido chimeneas más elevadas en las industrias, con el fin de evitar la contaminación del aire; esta medida da por resultado que el aire transporte los contaminantes lejos de la ciudad, sin embargo, no desaparece, sólo cambia de lugar.
La lluvia ácida puede caer en cuerpos de agua y acidificarlo dañando a los seres vivos que los habitan o incluso matándolos debido al cambio de pH. Veamos un fenómeno importante que se presenta en varios países del mundo: la lluvia ácida, por la reacción de los contaminantes del aire con el oxígeno o el vapor del agua en la atmósfera se generan los ácidos que caen junto con el agua de lluvia o bien como granizo o nieve causando una serie de problemas tales como daños al tracto respiratorio, piel y ojos, daño a construcciones o estatuas de mármol, acidificación de suelos y lagos etc. Veamos las reacciones involucradas:
Destrucción de la capa de ozono.
Destrucción de la capa de ozono.
A diferencia del ozono que existe en la troposfera, la presencia de ozono en la estratosfera, a una altitud de 10-45 km sobre la superficie terrestre, es benéfica para todos los organismos, ya que absorbe las ondas ultravioletas enviadas por el Sol. Investigaciones acerca de las variaciones en la densidad de la capa de ozono y sus causas han generado gran preocupación en todo el mundo. Se descubrieron agujeros en la capa de ozono sobre los dos polos del planeta y un adelgazamiento de ella en todo el globo terráqueo.
Se ha verificado un impacto negativo de los compuestos denominados clorofluorocarbonos (CFC), sustancias químicas sintéticas que se usaban ampliamente como propelentes de aerosoles, aun hoy se usan como refrigerantes y en la fabricación de espumas químicas y plaguicidas (Hill, 1999). La disminución de la capa de ozono lleva directa e inevitablemente a un incremento en la cantidad de radiación ultravioleta que alcanza la superficie terrestre; para los seres humanos las consecuencias de una radiación ultravioleta mayor es el aumento en casos de cáncer de piel e investigaciones recientes sugieren que puede haber daños a nivel del sistema inmunológico. Otro efecto inmediato son las quemaduras de córnea y la conjuntiva, caracterizadas por visión opaca, dolor, fobia a la luz, lagrimeo excesivo y espasmos de los párpados, todo esto puede causar la formación de cataratas, según la OMS si se reduce 10% la capa de ozono habría unos dos millones de nuevos casos. En marzo de 1985 se celebró en Viena el Convenio para la Protección de la Capa de Ozono, un logro extraordinario, ya que fue el primer acuerdo internacional (con 189 países) que reconoció los posibles efectos adversos sobre el medio ambiente global futuro, más que el actual. Como consecuencia, se llegó a un acuerdo en septiembre de 1987 sobre las medidas específicas que se deben tomar y se firmó el Protocolo de Montreal, relativo a las sustancias que agotan la capa de ozono. Conforme a lo establecido en el protocolo se dio el primer paso concreto para proteger la capa de ozono: en un periodo comprendido desde 1996 hasta 2030, los CFC están prohibidos en cualquiera de sus presentaciones (Vásquez, 2001).
Por otro lado, en 1995 Molina y Rowland recibieron el premio Nobel de química por haber identificado que la capa de ozono se estaba dañando a causa de los CFC clorofluorocarbonos, hidrofluorocarbonos, lubricantes, limpiadores corrosivos etc. La disminución del grosor de esta capa afecta a los seres humanos, a las especies marinas, a la fotosíntesis y al rendimiento de la agricultura. Ciertos datos arrojan que dicha disminución en el grosor aumentarán los casos de cáncer de piel, deficiencias en el sistema inmune o daños en los ojos como la opacidad de la córnea que conduce a la ceguera Al parecer la firma del protocolo de Montreal ha logrado bajar los niveles de estos contaminantes y revertir un poco el daño de la capa de ozono.
Cambio climático global.
Cambio climático global.
El cambio climático no es una ficción, es una realidad más palpable a cada momento, debido al patrón de consumo energético que privilegia los combustibles fósiles (petróleo, carbón y gas), en vez de recurrir a las energías renovables. La producción excesiva de dióxido de carbono (CO2 ) por la quema de combustibles fósiles y la progresiva acumulación de este compuesto en la atmósfera perturban los patrones climáticos. Científicos de todo el mundo estiman que de mantenerse la actual tendencia, las alteraciones climáticas se agravarán con catastróficas consecuencias (inundaciones, desertificación, aumento del nivel de los océanos, es previsible una migración de millones de “refugiados ambientales” por los impactos económicos en numerosas regiones y sus consecuentes crisis sociales). En los polos, según Greenpeace, se ha constatado el derretimiento de los glaciares, esto repercute sobre el frágil entorno de esa región, afectando patrones de comportamiento de las especies y las cadenas alimenticias. Esas son las consecuencias del incremento de la temperatura global, apenas entre 0.3 y 0.6 grados centígrados desde 1750. Pero de mantenerse el actual volumen de emisiones de CO2 , los expertos calculan que la temperatura del planeta podrá aumentar durante el siglo XXI hasta 4.8 grados centígrados. Las alternativas a seguir para evitar estos daños, son el tránsito hacia otras fuentes de energía como la eólica, la solar, la hidráulica, la geotérmica y la oceánica. Estas fuentes de energía son viables desde el punto de vista técnico y económico, además, suministran energía en forma constante y limpia.
Contaminación del agua.
Contaminación del agua.
Agua Para la mayoría de nosotros es común identificar al agua por su fórmula H2 O. Esta fórmula representa a una molécula formada por dos elementos, hidrógeno y oxígeno, que contiene dos átomos del primero y uno del segundo. Se encuentra en tres estados físicos: sólida, liquida y gaseosa. Es incolora, inodora e insípida, su densidad es de 1 g/cc a 4pC, su punto de congelación está en los 0pC, su punto de ebullición lo alcanza a los 100pC, se forma por enlaces de puente de hidrógeno, es considerada el solvente universal y se encuentra en un 70% del peso corporal en los seres vivos. Estas cualidades corresponden al agua químicamente pura.
El agua es un compuesto básico para la vida en el planeta. Existe dentro y fuera de la célula y sabes bien que tres cuartas partes del planeta Tierra es agua. Muchas veces has escuchado que el agua se acabará, que debemos cuidarla porque en el futuro habrá guerras por ella. Por tanto, se requiere hacer un manejo sustentable de ella. Ahora bien, realmente no es que el agua se vaya a terminar ya que siempre ha existido la misma cantidad sino que grandes porciones de ella están contaminada y es muy complicado limpiarla. Además, del total del agua que existe, solo un bajo porcentaje está disponible para consumo humano. La hidrósfera (361 millones de km2) está conformada por el agua de océanos, mares, ríos, lagos, lagunas, pantanos, aguas subterráneas, témpanos, glaciares, vapor de agua, etc. La mayor parte de la hidrósfera no es agua dulce sino salada. Como bien sabes, existe el llamado “Ciclo del agua o ciclo hidrológico” el cual permite que exista un balance hídrico en nuestro planeta. Gracias al sol el agua, tanto dulce como salada, se evapora moviéndose por las corrientes de aire y condensándose para formar las nubes. Después esta agua cae en forma de nieve, lluvia o granizo (precipitación) de manera que ya en los continentes se escurre formando arroyos y ríos que desembocan en mares y lagos o bien alimentando mantos freáticos y ríos subterráneos los que después generan manantiales que mantienen fluyendo ríos que llegan hasta la desembocadura de grandes cuerpos de agua y donde de nuevo se evapora para repetir una vez más el proceso. A continuación información que muestra el impacto ambiental en relación al agua:
➢ Cerca de 2000 millones de personas no cuentan con agua potable; agricultura, ganadería e industria, son las actividades que más agua explotan y contaminan.
➢ Por beber agua contaminada al día mueren 5000 personas en el planeta.
➢ Alrededor de 1000 millones de personas no tienen acceso al agua.
➢ Un 70% de los ríos del planeta está extinto o contaminado.
➢ Debido a la sobreexplotación el lago Chad en África está a punto de desaparecer ➢ Para el 2050 se cree que ya habrán guerras por el agua pues será el problema político mundial más importante.
El origen de la contaminación del agua puede ser industrial, agrícola o urbano. En el primer caso los contaminantes pueden ser Pb, S, Hg, petróleo, nitratos, cianuro en el segundo plaguicidas, abonos, fertilizantes y en tercero ejemplo son: detergentes, líquidos para limpieza, shampoos, amoniaco, peróxido, fluoruros, partículas radiactivas. Cada contaminante tiene su mecanismo de acción y algunos pueden ser fatales para los seres humanos. Si bien es cierto que el agua en cantidad no ha cambiado sí lo es el hecho de que conforme pasa el tiempo más cuerpos de agua se contaminan y disminuye la cantidad de agua potable.
Tipos de agua (Daub, 1996) Existen diferentes tipos de agua, de acuerdo con su procedencia y uso:
Agua potable
Agua potable
Que puede ser consumida por personas y animales sin riesgo de contraer enfermedades.
Agua salada
Agua salada
En la cual la concentración de sales es relativamente alta (más de 10 000 mg/l).
Agua dulce
Agua dulce
Con una baja concentración de sales que generalmente se considera adecuada, previo tratamiento, para producir agua potable.
Agua dura
Agua dura
La dureza está determinada por el número de átomos de calcio y magnesio presentes. El jabón generalmente no interactúa (no produce espuma) con las aguas duras.
Aguas negras
Aguas negras
Una combinación de residuos, líquidos o en suspensión, con materia orgánica, desperdicios de tipo doméstico, municipal, industrial, hospitalario, agrícola, escolar, junto con las aguas subterráneas, superficiales y de lluvia que puedan estar presentes.
Aguas pluviales
Aguas pluviales
Colectadas principalmente en forma de lluvia, este tipo de aguas residuales son turbias y en algunos lugares (municipios) las recogen para tratarlas.
Aguas tratadas
Aguas tratadas
Aquellas que son procesadas con el fin de usarlas nuevamente, el proceso de tratamiento se considera el inicio de la purificación, ya que elimina gran parte de los desechos por medio de técnicas especiales usadas en las plantas de tratamiento.
Eutroficación (eutrofización)
Por otro lado, recordemos que las aguas residuales contaminan reduciendo la cantidad de oxígeno presente y su consecuente putrefacción; por lo que no es apto el ecosistema para que continúen su existencia los habitantes originales. En el caso de la eutrofización del agua gracias al exceso de fertilizantes que son llevados por el agua de lluvia desde los campos de cultivo hacia los lagos, provocan un aumento desorbitante del crecimiento de plantas acuáticas, que acaban por disminuir la cantidad de oxígeno y de luz necesaria para la fotosintesis de los habitantes originales.
Calidad del agua.
Calidad del agua.
La calidad del agua se determina por la presencia y la cantidad de contaminantes, factores físico-químicos tales como pH y conductividad, cantidad de sales, presencia de metales pesados, fertilizantes, pesticidas y agentes biológicos que los seres humanos añaden. Los límites tolerables de las diversas sustancias contenidas en el agua los establece la Organización Mundial de la Salud (OMS), la Organización Panamericana de la Salud (OPS), y los gobiernos nacionales.
Contaminación.
Contaminación.
Al añadir cualquier forma de materia y energía que modifique y altere sus propiedades físicas, químicas y biológicas, cambiamos sus posibilidades de uso normal. Al caer la lluvia o la nieve se mezcla con varios contaminantes atmosféricos, por lo que puede contener materia extraña de origen natural como partículas de polvo, microorganismos, bióxido de carbono y polen, entre otras sustancias. La mayor parte de los contaminantes se descargan en los cuerpos de agua y receptores; ríos, lagos, lagunas, estuarios y zonas costeras. La contaminación del agua se ha convertido en un grave problema de salud pública, puesto que este líquido ya viene alterado antes de usarlo. Como consecuencia, esta agua contaminada puede provocar enfermedades del aparato digestivo, tercera causa más importante de muerte infantil en el país.
ACTIVIDAD 2
ACTIVIDAD 2
El estudiante realizará mapa mental referente a los temas de, contaminación, Contaminación atmosférica, inversión térmica, efecto invernadero, efecto invernadero, lluvia ácida, destrucción de la capa de ozono, cambio climático global, contaminación del agua y calidad del agua.
El estudiante realizará mapa mental referente a los temas de, contaminación, Contaminación atmosférica, inversión térmica, efecto invernadero, efecto invernadero, lluvia ácida, destrucción de la capa de ozono, cambio climático global, contaminación del agua y calidad del agua.
Contaminación del suelo.
Contaminación del suelo.
En la parte superior de la litosfera o corteza terrestre (esfera sólida y rocosa de la Tierra que incluye a la corteza terrestre y al manto, con una profundidad promedio de 3.5 km) se encuentra el suelo, conjunto formado por componentes inorgánicos (minerales), materia orgánica y millones de organismos vivos; en él se realizan numerosos procesos vitales para la subsistencia de toda la vida vegetal y animal, como los ciclos biogeoquímicos (incorporación de los elementos químicos, que están en el medio físico, a los organismos y de ellos al medio físico nuevamente). Estamos acostumbrados a considerar al suelo como algo muerto, en donde podemos colocar, acumular o tirar cualquier producto sólido o líquido que ya no es de utilidad o que sabemos que es tóxico. En el momento en el que caen estos productos al suelo, nunca se piensa en sus efectos. Cuando en el suelo depositamos de forma voluntaria o accidental diversos productos afectamos de manera directa sus características físicas, químicas y estéticas, lo que desencadena innumerables efectos sobre otros seres vivos. El suelo es el sustrato para la vida en el medio terrestre, sin embargo, se degrada o pierde calidad por el uso de sustancias que lo afectan en diferente grado.
El suelo como ya sabes es el lugar donde como seres humanos llevamos a cabo varias actividades, además provee de nutrientes para los productores que son la base de las cadenas alimenticias, sin ellos y sin el sol no habría vida. Se está dando una pérdida acelerada de suelos productivos. La erosión acelerada de todos los continentes representa una amenaza para el abastecimiento alimentario y por la creciente demanda de carne hay deforestación de selvas y bosques. También se considera que hay pérdida de suelos debido a:
• La industria arroja productos químicos que llegan a ríos subterráneos y modifican al suelo
• La minería
• La expansión de grandes ciudades
• la construcción de carreteras como vías de comunicación
• Incendios naturales o provocados
• Sobrepastoreo
• Lluvia ácida que modifica el pH de los suelos
• Introducción de flora y fauna ajena al ecosistema.
• Introducción de aves o mamíferos a bosques
• Depósitos de basura radiactiva
Deforestación.
Deforestación.
La mayor tasa de deforestación se está presentando en Asia y el Pacífico seguida por Latinoamérica. Se sabe que cada que se tala un bosque maduro aunque no se queme la madera habrá un incremento de 187 toneladas de carbono en la atmósfera por hectárea. En la isla de Madagascar los bosques han desaparecido casi por completo; el hecho de que se pierda la capa arbórea provocará erosión de suelos con efectos irreversibles.
Al final de cuentas globalmente se está dando el famoso “Cambio climático”.
La Convención de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático lo definió como:
"un cambio en el clima, atribuible directa o indirectamente a la actividad humana, que altera la composición de la atmósfera mundial y que se suma a la variabilidad climática natural observada durante períodos de tiempo comparables".
En nuestro país se han presentado ciertos fenómenos relacionados con este cambio climático; seguramente recordarás huracanes que han atravesado al país de lado a lado, en la Ciudad de México y en el Estado de México se han presentado “tornados” fenómenos que sólo veíamos por televisión y que sucedían en Estaos Unidos hoy ya no son ajenos a nosotros, ¿y qué hay de las temperaturas alcanzadas en el norte del país o las precipitaciones pluviales nunca antes vistas? Es notorio que las estaciones ya no están claramente marcadas unos días hace calor, otros frío y hasta puede llover de manera torrencial aun cuando no es época de lluvias. Debemos estar atentos ante estos cambios y hacer lo que nos toca para evitar que sigan sucediendo.
Para mayor información visita: https://elpais.com/sociedad/2020-05-20/europa-propone-plantar-3000-millones-de-arboles-en-10-anos-para-detener-la-perdida-de-biodiversidad.html
Pesticidas (hidrocarburos clorados)
Pesticidas (hidrocarburos clorados)
Ante la necesidad de establecer mecanismos de control de plagas, a finales de la década de los treinta y principios de los cuarenta del siglo pasado, se crearon pesticidas como la aldrina, endrina, heptacloro y el más conocido por su nombre comercial el DDT (diclorodifeniltricloroetano) (González, 1995). Los plaguicidas (pesticidas), según su activo biológico se clasifican en tres grupos (González, 1995):
Insecticidas y acaricidas: para una gran diversidad de artrópodos y ácaros.
Fungicidas: para el control de hongos y su acción en la biodiversidad del reino Fungi.
Herbicidas: por su uso sobre las plantas, hierbas y malezas.
Estas sustancias son venenos eficaces y de fácil elaboración, además de baratas, pero tienen grandes inconvenientes.
Son venenos universales: al no actuar sólo sobre ciertos organismos, matan a otros seres vivos, invertebrados, anfibios, peces, mamíferos. Con el tiempo algunas plagas crean resistencia al plaguicida, por lo que se tienen que elaborar productos cada vez más tóxicos.
Se degradan lentamente: tienen una vida media de descomposición de 10 a 15 años (Turk, 1973).
Son solubles en grasas: cuando entran en el organismo se mezclan tan íntimamente con la grasa que sus moléculas individuales se dispersan unas con otras, de tal forma que resulta casi imposible separarlos y desecharlos. Por esta característica pueden envenenar a aquellos organismos que almacenan energía en esta forma, por lo que la concentración del pesticida aumenta conforme se desarrolla la cadena alimenticia (como se observa en el siguiente esquema).
IMPACTO AMBIENTAL EN AIRE.
IMPACTO AMBIENTAL EN AIRE.
Como ya se vio en el curso de química el aire es una mezcla de gases y dichos gases son capaces de reaccionar. Los contaminantes pueden ser primarios o secundarios, los primarios se generan por las actividades humanas y éstos se van hacia la atmósfera; es el caso por ejemplo del CO que se genera durante una combustión o bien el SO2 generado por la quema de azufre. El contaminante secundario se genera cuando el primario reacciona con alguna sustancia presente en el aire. Por ejemplo ese SO2, puede reaccionar con el oxígeno del aire y generar SO3 que sería ahora un contaminante secundario.
En nuestro país se monitorean los contaminantes de aire como el monóxido de carbono CO, dióxido de azufre SO2, óxidos de nitrógeno NOX, ozono O3, plomo Pb, partículas suspendidas, BTEX (benceno, tolueno, etilbenceno, xilenos). Estos contaminantes tienen diversas fuentes de origen como la industria, los vehículos, el vulcanismo, etc. Y por supuesto, cada uno de ellos tiene un impacto sobre la salud de los que habitan sobre todo las grandes ciudades como CDMX, Guadalajara, Monterrey en fin. Desde 2016, se calcula el Índice de Calidad del Aire, antes llamado IMECA, con fundamento en la Norma Ambiental NADF009-2006; la cual recién fue actualizada en 2018 (NADF-009-AIRE-2017). En dicha norma se establecen los requisitos para calcular y difundir el Índice de Calidad del Aire vigente. Cada contaminante está regulado por una norma oficial emitida por la Secretaría de Salud y donde se establecen los límites para el contaminante en cuestión. Veamos un ejemplo: en el caso del Ozono está regido por la norma NOM-020-SSA1-2014 la cual recomienda concentraciones menores a 0.095 ppm para el promedio de una hora y menores a 0.070 ppm para el promedio de 8 horas (máximo anual ). El índice se calcula para cinco de los contaminantes: dióxido de azufre, monóxido de carbono, dióxido de nitrógeno, ozono y partículas suspendidas y se representa con una escala que va de 0 a 500, donde el valor de 100 se asigna al valor indicado por la Norma Oficial Mexicana para cada contaminante. Un valor menor a 100 se considera satisfactorio pues es un bajo riesgo para la salud. Por arriba de 100 implica riesgo para la salud, obviamente entre más grande es el valor del índice, mayor es la contaminación y por supuesto el riesgo. El índice se divide en cinco categorías, cada una corresponde a un intervalo en el índice y señala el nivel de riesgo para la salud. Cada intervalo se representa mediante un color.
Te invito a entrar al siguiente link para que veas una tabla sobre lo anterior.
http://www.aire.cdmx.gob.mx/default.php?opc=%27ZaBhnmI=&dc=%27Zw==
También sería pertinente que navegues en esta página para ahondar en el monitoreo de contaminantes en CDMX los efectos sobre la salud y mucha más información al respecto; recuerda que estar informado es mejor y así corres menos riesgos en cuanto a contaminación del aire se refiere.
Basura.
Basura.
Llamamos basura a los residuos de distinto origen, entre otros: desperdicios del hogar, oficinas, calles, industrias, fábricas, mercados, hospitales, escuelas. Se clasifica en dos grandes grupos, origen orgánico e inorgánico. Son orgánicos los desechos de animales, restos de comida, hojas, pasto de jardines, telas de algodón, papel y cartón. Como inorgánicos tenemos vidrio, plásticos, latas, objetos de hierro, acero, aluminio, asbesto y botes de aerosoles.
La destrucción de la basura es imposible y, por tanto, se recomienda tratar de disminuir la cantidad producida y buscar métodos mecánicos, químicos o biológicos para reciclarla, veamos algunos ejemplos de ello:
Relleno sanitario o relleno higiénico.
Son lugares para compactar o prensar la basura con maquinaria especial, para que ocupe menos espacio. El terreno donde se construye uno de estos rellenos está dividido en secciones llamadas celdas. En cada celda se deposita una capa de basura de dos metros de espesor y se cubre con 20 o 25 cm de tierra, arcilla, grava o tepetate. Cuando una celda está llena, se deposita en la siguiente. Además, los rellenos deben tener tubos que lleven a la superficie los gases, producto de la descomposición de la basura (Andrade, 1995).
Uso de las RRR.
Reducir. Para evitar que se genere basura innecesaria, usa menos bolsas de plástico para las compras, reduce el consumo de energía y evita comprar alimentos en unicel o envueltos con plástico transparente, son un producto artificial e innecesario que se tira a los pocos minutos de haber sido comprado. Reutilizar. Cuantos más objetos volvamos a utilizar menos basura produciremos y menos recursos tendremos que gastar. Hay que dar otro uso a la basura antes de desecharla, compra las bebidas en botellas de vidrio retornable, usa las hojas por los dos lados, forra las cajas, frascos o latas y úsalas para guardar cosas. Reciclar. Los materiales se pueden regresar a la industria para utilizarlos como materias primas para la elaboración de otros productos, tal es el caso del papel, vidrio, cartón, madera.
Residuos peligrosos.
Residuos peligrosos.
La Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente (LGEEPA), define como materiales peligrosos a los elementos, sustancias, compuestos, residuos o mezclas de ellos que, independientemente de su estado físico, representen un riesgo para el ambiente, la salud o los recursos naturales, por sus características corrosivas, reactivas, explosivas, tóxicas, inflamables o biológico-infecciosas. La industria no es el único sector que genera residuos peligrosos, también hay que considerar el uso indiscriminado de plaguicidas, químicos en la agricultura y residuos biológico-infecciosos generados por clínicas y hospitales. También hay que recordar que los hogares, aunque en menor cantidad, generan residuos peligrosos, en la medida en que consumen y desechan productos que contienen sustancias y materiales tóxicos (por ejemplo pilas y/o baterías de automóvil). Se estima que sólo 12% de los residuos peligrosos generados en el país reciben un tratamiento o son depositados en lugares autorizados. La mayoría son vertidos directamente en la red de drenaje o tirados en las barrancas, ríos, mares, o mezclados con los residuos sólidos municipales o almacenados en los patios de las empresas.
Las autoridades de la Semarnap elaboraron el Programa para el Manejo Integral de los Residuos Industriales y Peligrosos en México (última reforma publicada, 19 de junio del 2007), y a su vez realizaron una convocatoria para la inversión e instalación de los Centros Integrales de Manejo y Tratamiento de Residuos Peligrosos (Cimaris) en diversos sitios de la República Mexicana. Los Cimaris incluyen una o varias instalaciones para realizar procesos de reciclaje, la incineración de residuos peligrosos como combustible alterno para los hornos de cemento, la incineración comercial y la construcción de confinamientos bajo tierra de residuos peligrosos.
En México en materia de protección al ambiente y Ecología tenemos una ley que nos rige y evidentemente es aplicable a todo el territorio nacional; y es la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente (LGEEPA). En ella se establece la definición de:
Material peligroso: Elementos, sustancias, compuestos, residuos o mezclas de ellos que, independientemente de su estado físico, represente un riesgo para el ambiente, la salud o los recursos naturales, por sus características corrosivas, reactivas, explosivas, tóxicas, inflamables o biológico-infecciosas.
Residuo: Cualquier material generado en los procesos de extracción, beneficio, transformación, producción, consumo, utilización, control o tratamiento cuya calidad no permita usarlo nuevamente en el proceso que lo generó.
Residuos Peligrosos: son aquellos que posean alguna de las características de corrosividad, reactividad, explosividad, toxicidad, inflamabilidad o que contengan agentes infecciosos que le confieran peligrosidad, así como envases, recipientes, embalajes y suelos que hayan sido contaminados cuando se transfieran a otro sitio y por tanto, representan un peligro al equilibrio ecológico o el ambiente.
Si nos ponemos a analizar acerca de las actividades que realizamos muchas son las fuentes que generan estos residuos peligrosos por ejemplo: la agricultura al emplear diversos agroquímicos, la industria de diferentes tipos como la siderúrgica, la minera, la química, la alimenticia, la de la construcción los hospitales y clínica incluso nosotros en nuestros hogares podemos generar residuos peligrosos como aceites, pilas, baterías de autos, residuos provenientes de dispositivos móviles inservibles y si estamos enfermos en las heces, orina, sangre y demás fluidos van residuos biológico-infecciosos que contaminan suelo, agua o aire. Se estima que solo 12% de los residuos peligrosos generados en el país reciben un tratamiento o son depositados en lugares autorizados. La mayoría van directo al drenaje o tirados en ríos, mares, suelo, tiraderos al aire libre o bien mezclados otros residuos sólidos municipales y hasta almacenados en los patios de las empresas.
Por supuesto, la forma de manejar los residuos dependerá de su naturaleza. La siguiente es una lista de lo que se convierten en residuos peligrosos cuando se desechan:
➢ Aceites lubricantes usados
➢ Disolventes orgánicos usados
➢ Convertidores catalíticos de vehículos automotores
➢ Acumuladores de vehículos automotores conteniendo plomo
➢ Baterías eléctricas a base de mercurio o de níquel-cadmio
➢ Lámparas fluorescentes y de vapor de mercurio
➢ Aditamentos que contengan mercurio, cadmio o plomo
➢ Fármacos
➢ Plaguicidas y sus envases que contengan remanentes de los mismos
➢ Compuestos orgánicos persistentes como los bifenilos policlorados
➢ Lodos de perforación base aceite, provenientes de la extracción de combustibles fósiles y lodos provenientes de plantas de tratamiento de aguas residuales.
Dentro de las Normas Oficiales Mexicanas a cargo de la SEMARNAT se encuentran los listados de las sustancias que se consideran residuos peligrosos, cómo identificarlos y su clasificación. Igualmente existen otras normas en las que se establecen elementos y procedimientos para instrumentar planes de manejo de residuos mineros, de hidrocarburos, manejo especial.
A continuación una tabla extraída del PROYECTO de Norma Oficial Mexicana PROY-NOM-160-SEMARNAT-2011; en este proyecto de norma se proponen las formas de manejar los residuos.
Contaminación radiactiva.
Contaminación radiactiva.
La radiactividad (radiación ionizante) se define como la desintegración espontánea de un núcleo para formar otro y una partícula nuclear; este proceso de transformación genera una gran cantidad de energía (rayos alfa, beta y gamma) que se torna muy peligrosa para la vida, pero que al ser controlada adecuadamente puede ser la respuesta a muchos problemas de energía. Esta energía se obtiene a partir de elementos radiactivos como el uranio, estroncio y radio; y su aplicación es apropiada para la industria (uso del carbono 14), la medicina (diagnósticos, radio y quimioterapias), la investigación y la docencia (evolución genética) y la tecnología (reactores o plantas nucleares). Se ha establecido que para la salud humana los tipos más peligrosos de radiaciones son las ionizantes (alfa, beta, gamma, X y neutrones). También se sabe que los efectos de cada tipo de radiación son distintos. Por ejemplo, un rayo alfa sólo provoca lesiones en puntos concretos, de forma que el tejido puede soportarlo razonablemente bien e incluso puede reparar las lesiones causadas. Por el contrario, una partícula gamma provoca grandes daños en un área pequeña y es más perjudicial para el tejido vivo.
La investigación sobre los mecanismos de causa-efecto, ha establecido la necesidad de considerar, por un lado, la cantidad y la calidad de la dosis recibida y, por otro, el tipo de tejido afectado junto a su capacidad de recuperación. No obstante, un nivel elevado de dosis de radiación sólo se presenta en aquellas personas afectadas físicamente por un accidente grave en una instalación nuclear (planta) o en una guerra (bomba atómica). La exposición prolongada a la radiactividad provoca vómito, náuseas y debilidad, que termina con la pérdida de peso, cabello, diarrea y hemorragias; la víctima puede recuperarse lentamente o morir, otra consecuencia es el daño genético a las células corporales (mutación) que puede inducir el desarrollo de cáncer en la sangre (leucemia), piel, huesos, esterilidad y cataratas. Como ejemplos importantes de la contaminación radiactiva que ha afectado a gran parte del mundo, se consideran los bombardeos atómicos sobre Hiroshima y Nagasaki (ciudades de Japón) que fueron lanzados por Estados Unidos el 6 y 9 de agosto de 1945. Éstas han sido las dos únicas bombas atómicas con uso militar en la historia del mundo. En pocos segundos ambas ciudades quedaron devastadas, con lo que Estados Unidos provocó un genocidio instantáneo del cual nunca se retractó. Se calcula que en Hiroshima la bomba mató a más de 120 000 personas, de una población de 450 000 habitantes, causó otros 70 000 heridos y destruyó la ciudad casi en su totalidad. En Nagasaki el número de víctimas por la explosión se estima en 50 000 decesos y 30 000 heridos, de una población de 195 000 habitantes. A estas víctimas hay que sumar a las que afectó la radiación nuclear. De una población de 645 000 habitantes, se calcula que los afectados sobrepasan los 400 000 o 500 000 y de éstos se considera que de 200 000 o 250 000 murieron (los datos difieren según diversas fuentes) (Daub, 1996).
El accidente de Chernobyl acontecido en esa cuidad de Ucrania el 26 de abril de 1986, ha sido calificado como el accidente nuclear más grave de la historia y el único que alcanzó la categoría de nivel 7 (el más alto) en la escala INES (Escala Internacional de Sucesos Nucleares). La cantidad de material radiactivo liberado, que se estimó en unas 500 veces mayor que la liberada por la bomba atómica arrojada en Hiroshima, causó directamente la muerte de 31 personas, forzó al gobierno de la Unión Soviética a la evacuación de 135 000 habitantes y provocó una alarma internacional al detectarse radiactividad en diversos países de Europa septentrional y central.
Además de las consecuencias económicas que causó este accidente, sus efectos a largo plazo sobre la salud pública han recibido la atención de varios estudios. Aunque sus conclusiones son objeto de controversia, sí coinciden en que miles de personas afectadas por la contaminación han sufrido o sufrirán en algún momento de su vida efectos nocivos en su salud. Tras prolongadas negociaciones con el gobierno ucraniano, la comunidad internacional financió los costos del cierre definitivo de la central, completado en diciembre de 2000. Desde 2004 se lleva a cabo la construcción de un nuevo sarcófago para el reactor.
Contaminación por ruido.
Contaminación por ruido.
El sonido es la sensación que percibe el oído y que llega al cerebro. Cuando un cuerpo vibra, las moléculas que lo integran se difunden en ondas a través del aire. Todos los objetos que se desplazan a menor velocidad que el sonido (33 m/s) (Turk, 1973), se denominan subsónicos y el que viaja a una velocidad superior, supersónico. El ruido es una combinación de tonos que cambian en desorden. Si el sonido es muy intenso, prolongado y sin ritmo, se considera ruido, es cuando deja de ser agradable para el oído. En 1982 fue publicado en el Diario Oficial un reglamento relacionado con el sonido. De acuerdo con su artículo 6o. se consideran dos tipos de fuentes artificiales emisoras de ruido: fijas y móviles. Son fijas todo tipo de industria, máquinas con motores de combustión, terminales y bases de autobuses y ferrocarriles, aeropuertos, clubes cinegéticos (de cacería) y polígonos de tiro; ferias, tianguis, circos, conciertos y otras semejantes. Se consideran como fuentes móviles a los aviones, helicópteros, ferrocarriles, autobuses, automóviles, motocicletas, embarcaciones y maquinarias con motor de combustión y similares. Así como medimos la temperatura en grados centígrados y la distancia en metros, la intensidad del ruido se mide en decibeles (dB). La OMS considera que el límite de ruido recomendable para no afectar el oído es de 80 dB. Una conversación normal se desarrolla por debajo de los 60 dB, un trueno a 120 dB y un grupo de rock alcanza 130 dB (Turk, 1973).
Estos son algunos de los efectos nocivos que provoca el ruido:
Representa un obstáculo para la buena comunicación.
Pérdida del oído.
Causa reacciones de ansiedad, tensión y estrés, en casos extremos desarrolla esquizofrenia e histeria. Produce cambios al organismo como la aceleración del ritmo cardiaco, constricción de los vasos sanguíneos, alta presión, espasmos digestivos, dilatación de pupilas, dolores de cabeza, náuseas y desvanecimientos (González, 1995).
Nuestro oído percibe los sonidos y el cerebro los interpreta. Si el sonido es muy intenso, prolongado y sin ritmo deja de ser agradable para el oído y se considera como ruido. El ruido es una combinación de tonos que cambian en desorden. La intensidad del sonido se mide en decibeles (dB). Según la Organización Mundial de la Salud el límite de ruido recomendable para no afectar el oído es de 80 dB.
➢ Una conversación normal se desarrolla por debajo de los 60 dB
➢ Un trueno a 120 dB
Hay dos tipos de fuentes artificiales emisoras de ruido: fijas y móviles.
FIJAS: todo tipo de industria, máquinas con motores de combustión, terminales y bases de autobuses, ferrocarriles, aeropuertos, polígonos de tiro, ferias, tianguis, circos, conciertos.
MÓVILES: aviones, helicópteros, ferrocarriles, autobuses, automóviles, motocicletas, embarcaciones y maquinarias con motor de combustión y similares. Varios son los efectos nocivos que causa el ruido por ejemplo:
➢ Pérdida del sentido del oído
➢ Aceleración del ritmo cardiaco, dilatación de pupilas, hipertensión, espasmos digestivos, dolores de cabeza, náuseas, desmayos.
➢ Obstáculo para la comunicación ➢ Causa en las personas estrés, ansiedad, tensión, histeria y hasta esquizofrenia.
➢ Un grupo de rock alcanza 130 dB (Turk, 1973).
fIJAS
fIJAS
mÓVILES
mÓVILES
ACTIVIDAD 3:
ACTIVIDAD 3:
El estudiante responderá test sobre la contaminación.
El estudiante responderá test sobre la contaminación.
EVALUACIÓN FINAL.
EVALUACIÓN FINAL.
A continuación contesta el siguiente examen según corresponda, por aprueba lo aprendido en el curso, Éxito.
A continuación contesta el siguiente examen según corresponda, por aprueba lo aprendido en el curso, Éxito.
FINALMENTE:
FINALMENTE:
Ayúdanos a mejorar nuestro trabajo, contesta esta breve encuesta de satisfacción, te deseamos éxito en todo lo que emprendas y recuerda que estas dando un primer paso hacia una vida de crecimiento. "Gracias Totales".
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