Download INGENIERIA AMBIENTAL Y SANEAMIENTO

INGENIERIA AMBIENTAL Y
SANEAMIENTO
Contaminación Ambiental
Generalidades
Objetivos
• 1. Introducción a la contaminación ambiental
y conceptos asociados.
• 2. Presentar
la clasificación
de
contaminantes y fuentes de contaminación
según su naturaleza y origen.
• 3. Introducción a la contaminación del agua,
aire y suelo e identificación de sus efectos.
• 4. Descripción de Efectos Generales de los
contaminantes sobre los seres vivos, el entorno y
bienes materiales.
Contaminación
• Se puede definir como la presencia
en el ambiente, de una o más
sustancias, o cualquier combinación
de ellas, que perjudique o resulte
nociva para uno o mas factores o
componentes del mismo.
• Según la RAE: es la acción y efecto
de contaminar.
Contaminar (según la RAE)
Significa:
• Alterar nocivamente la pureza o las
condiciones normales de una cosa o un
medio por agentes químicos o físicos.
• Contagiar, inficionar. (por lo que aquí
estarían implícitos y se incluirían, los de
naturaleza biológica).
Contaminante (v. gr.: “aquel que
contamina”)
• Se entiende así como a toda Sustancia de
naturaleza química, biológica o radiológica,
en cualquiera de sus estados físicos y
formas, que al incorporarse o encontrarse
por encima de ciertas concentraciones (que
pueden considerarse razonables,
recomendadas o normales), en atmósfera,
agua, suelo, ser vivo u otra parte del
ambiente, altera y/o cambia sus
composiciones y condiciones originales.
Clasificación de los contaminantes
de acuerdo a su naturaleza:
• Biológicos: Aquellas formas de
vida que pueden causar efectos
adversos en el ambiente y la
salud. (microorganismos como
bacterias, virus y protozoos,
materia orgánica en
descomposición y otras
biomoléculas).
Clasificación de los contaminantes
de acuerdo a su naturaleza:
• Químicos: Orgánicos (sustancias químicas
que tienen una estructura basada en
átomos de carbono como los hidrocarburos
y alcoholes) e inorgánicos (no contienen, o
contienen pocos átomos de carbono como
son los halógenos metales, ácidos y
compuestos alcalinos corrosivos).
• Físicos: ondas electromagnéticas:
Radiaciones; ondas mecánicas: sonido,
ruido y vibraciones; calor; sólidos.
Evolución de las acciones para el
control de la contaminación:
• Construcción de obras para sanear el
medio;
• Identificación del saneamiento como
actividad diferenciada;
• Necesidad de realizar distintos tipos
de controles de los diferentes
contaminantes presentes en el
ambiente.
Fuentes de contaminación
• Son aquellas instalaciones, procesos o
actividades que provocan contaminación
ambiental.
• Entre las distintas actividades humanas,
prestaremos especial atención a los EAS.
Fuentes de contaminación
• Fuentes puntuales: Aquellas en que los
contaminantes llegan al medio receptor
desde un punto de descarga fijo y
definido, o ubicación geográfica particular,
que se puede determinar de forma
precisa, como pueden ser los sistemas de
tratamiento de residuales, las industrias,
hospitales, edificios públicos y canales.
Fuentes puntuales:
Fuentes en EAS
Fuentes de contaminación
• Fuentes difusas: Aquellas en que los
contaminantes llegan a los receptores
desde zonas o superficies amplias y
extendidas, geográficamente disgregadas
y difícilmente identificables, como pueden
ser los escurrimientos agrícolas, mineros,
urbanos y la deposición atmosférica.
Contaminación por fuentes difusas
Clasificación
De acuerdo al origen:
• Fuentes naturales y artificiales
• Fuentes industriales
• Fuentes tecnológicas *
• Fuentes agrícolas
• Fuentes pecuarias
• Fuentes domésticas y municipales
Fuentes naturales de
contaminación
Fuentes Estacionarias
Fuentes Estacionarias
Fuentes difusas
Fuentes Móviles
Contaminación de aguas
• Presencia de contaminantes en las
aguas superficiales o subterráneas
en cantidad y tiempo suficiente para
provocar efectos adversos a la salud
humana y a la calidad ambiental de
los ecosistemas asociados.
Contaminación de aguas
Contaminación de aguas
superficiales
• Descargas de residuales crudos o
parcialmente tratados;
• Escurrimientos agrícolas, mineros
y urbanos;
• Vertederos de residuos sólidos.
Contaminación de aguas
subterráneas
• Aplicación inadecuada de agroquímicos a
la superficie terrestre;
• Infiltración en el terreno, de sustancias
peligrosas;
• Inadecuada ubicación y funcionamiento de
dispositivos de saneamiento;
• ….
Principales contaminantes de aguas
•
•
•
•
•
•
•
•
Materia orgánica
Nutrientes
Sólidos suspendidos y disueltos
Metales pesados
Hidrocarburos
Sustancias químicas
Calor
Microorganismos patógenos
El comportamiento de los
contaminantes en las aguas
• Depende de sus características y de las
del cuerpo receptor.
• También las condiciones climáticas
pueden tener una importante influencia
sobre el contaminante como en el
receptor.
Contaminación de aguas: Efectos
• Afectaciones de los ecosistemas acuáticos;
• Azolvamiento (taponamiento) y eutrofización
(Incremento de sustancias nutritivas en aguas
dulces de lagos y embalses, que provoca un
exceso de fitoplancton) de los cuerpos
acuíferos receptores;
• Afectaciones a la calidad de vida del hombre y
flora-fauna local;
• Incremento de morbilidad por enfermedades
transmisibles de origen hídrico;
Contaminación de aguas: Efectos
• Incremento de morbilidad por
enfermedades no transmisibles debido a
la contaminación química del agua;
• Salinización y degradación de los suelos;
• Afectaciones a actividades económicas
como turismo, pesca, navegación,
generación de energía eléctrica,
agricultura y otras.
Contaminación del aire
• Presencia de contaminantes en la atmósfera,
en cantidades y períodos de tiempo tales, que
resultan nocivos para la salud de personas,
animales y plantas, además de causar perjuicios
económicos y deterioro del entorno.
• Otra definición aceptada, considera la emisión
de sustancias peligrosas (volátiles, gases,
sólidas y liquidas micro particuladas) al aire, en
una tasa que excede la capacidad de los
procesos naturales para diluirlas, transformarlas,
precipitarlas y depositarlas por medio del
movimiento natural del aire.
Principales fuentes de
contaminación del aire
•
•
•
•
•
•
Transporte
Producción de energía
Industria
Agricultura
Quema de biomasa y combustibles fósiles
Otras
Clasificación de los contaminantes
del aire según su estado físico:
• En fase líquida (aerosoles dispersados en
forma de gotas finas o microgotas, o bien
asociados con micropartículas en fase
sólida).
• En fase gaseosa (disueltos en el aire:
como gases y vapores). Proceden
fundamentalmente de procesos
industriales, de combustión y fuentes de
incineración de desechos.
Clasificación de los contaminantes
del aire según su estado físico:
• En fase sólida (polvo, hollín). Partículas
resultantes de procesos secos, que no han
sufrido modificaciones químicas o físicas
con relación al material de origen, excepto
en su tamaño. Provienen de diversos tipos
de fuentes: entre ellas como producto de la
combustión y por la dispersión del polvo
que proviene del suelo.
• Contaminantes en forma de energía:
(térmica, vibratoria, radiaciones).
Contaminantes del aire y su
estado físico:
• Los contaminantes del aire pueden
encontrarse en los diferentes estados
físicos en forma separada o combinados
entre ellos.
• Ejemplo: los aerosoles formados por una
combinación de partículas en fase líquida
y sólida, o los gases y vapores asociados
a gotas de agua o a otro solvente.
Clasificación de los contaminantes del
aire según la forma en que se generan:
• Contaminantes primarios:
• Los que se inyectan como tales en la
atmósfera (fundamentalmente partículas
sólidas y líquidas en suspensión, gases y
vapores).
• Por Ej.: Óxidos de azufre. Subproducto
de la combustión de energéticos que
contienen azufre; y Óxidos de nitrógeno.
Subproducto de la quema de biomasa y
de combustibles fósiles;
Otros Contaminantes primarios:
• Monóxido de carbono. Se genera en la
combustión de biomasa y combustibles fósiles;
• Humo y partículas en suspensión. Provienen de
los suelos, hollín, quema de materiales,
residuos y de las construcciones;
• Plomo. Proviene de las emisiones de aditivos de
combustibles, minería, fundiciones y fábricas de
baterías;
• Hidrocarburos. Provienen de la refinación y
transporte del petróleo, quema de combustibles
fósiles, fundiciones y de sustancias químicas
usadas en las viviendas
Otros Contaminantes primarios:
• Compuestos orgánicos volátiles. Tienen
su origen en productos de uso doméstico,
refinerías y estaciones de expendio de
gasolina, entre otros. Su presencia
constituye generalmente un problema de
contaminación del aire en interiores.
Contaminantes secundarios
• Son los que se originan como consecuencia de
reacciones entre contaminantes primarios o bien
de éstos con los constituyentes normales del
aire, y que tienen lugar en la atmósfera bajo
determinadas condiciones.
• Por Ej., Ozono: Se forma a partir de la reacción
fotoquímica del oxígeno con algunos
contaminantes primarios; Sulfatos: Se forman
por la oxidación del dióxido de azufre.
Principales factores que determinan el
comportamiento de contaminantes del aire:
• Tipo de contaminante;
• Características de las emisiones;
• Altura a la que se libera el
contaminante;
• Condiciones atmosféricas de la localidad.
Procesos a los que están sujetos
los contaminantes:
•
•
•
•
•
•
Generación
Acumulación/Liberación
Transporte
Dilución/Transformación
Tratamiento/Neutralización
Disposición final
Otros contaminantes
atmosféricos de naturaleza física:
• Ondas mecánicas: Ruido y Vibraciones
(sonidos y oscilaciones indeseables para
los seres vivos que los perciben o que
interactúan con los mismos).
• Ondas electromagnéticas: Radiaciones
(ionizantes: rayos X, radiaciones alfa,
beta y gamma; y no ionizantes:
radiaciones ultra-violetas infrarrojas y
rayos láser).
Efectos de la contaminación
del aire:
• Problemas ambientales con la calidad
del aire, desde locales, pasando por
regionales hasta globales
(incremento del efecto invernadero y
el cambio climático asociado;
disminución de la capa de ozono;
lluvia ácida; etc.).
Efecto Invernadero
• Aumento de la temperatura de la
tierra, producido por la liberación
de determinados gases a la
atmósfera (dióxido de carbono,
metano, óxido nitroso, vapor de
agua, ozono, (CFCs), entre
otros).
Efecto invernadero, posible
responsable de:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Cambios climáticos
Huracanes
Inundaciones
Tifones
Elevación del nivel del mar
Desertificación y sequía
Extinción de especies
…
Con todas sus consecuencias…
Disminución de espesor de la capa
de ozono
• Debido a la emisión de gases
orgánicos que contienen Cloro
(clorofluorocarbonos
• (CFCs) y Fluor (HCFCs), así como
los que contienen átomos de Bromo
(en general denominados haluros de
metilo y de alquilos)
Disminución de espesor de la capa
de ozono
• Incremento de la intensidad de la
radiación ultravioleta, incidente en la
superficie de la Tierra.
• Daños y afectaciones a seres vivos
(animales y plantas) y especialmente a
humanos (cáncer de piel)
• Afectaciones a ecosistemas y cultivos.
Lluvia ácida
• Cualquier forma de precipitación atmosférica
(lluvia, nieve, granizo o niebla) cuya acidez es
alta, debido a la absorción de contaminantes
presentes en el aire, fundamentalmente el ácido
sulfúrico y el ácido nítrico.
Lluvia ácida
• Disminución del pH en
cuerpos de agua y suelos.
• Afectación a organismos
acuáticos y terrestres.
• Corrosión de estructuras y
edificaciones.
• Deterioro y desaparición de
especies vegetales,
vegetación y bosques.
Efectos de la contaminación del Aire:
Problemas ambientales locales
• Aquellos asociados a la contaminación del
aire en asentamientos humanos,
fundamentalmente en los centros
urbanos,
• Es producida por una amplia diversidad de
fuentes (industrias, medios de transporte,
inadecuado uso de energía, basurales,
…).
Efectos de la contaminación del Aire:
Problemas ambientales locales
• Se incluyen los problemas de contaminación del
aire en interiores, vinculados con otras fuentes
de contaminación distintas a las externas
(materiales de construcción; pinturas de
edificios y muebles; materiales de limpieza;
actividades domésticas, actividades comerciales
y profesionales).
Efectos de la contaminación del
Aire:
• Los daños a la salud dependen
de:
–Tipo de contaminante o sustancia;
–Nivel y condiciones de la
exposición;
–Vulnerabilidad de los individuos.
•
Efectos de la contaminación del
Aire sobre la salud humana:
• Irritación sensorial;
• Infecciones respiratorias agudas;
• Enfermedades pulmonares obstructivas
crónicas (EPOCs);
• Cáncer de pulmón;
• Enfermedades pulmonares fibrosantes;
• Alergias…
• …
Efectos de la contaminación del
Aire sobre la salud humana:
• Agravamiento de enfermedades
cardiovasculares;
• Deterioro funcional y disminución del
rendimiento físico y psíquico de seres
humanos.
• Acortamiento de la expectativa de vida;
• Efectos genéticos y/o mutágenos.
Efectos de la contaminación del
Aire sobre los vegetales:
El contacto directo, deposición o absorción
de contaminantes provoca:
• Efectos fitotóxicos en cultivos,
• Inhibición de la fotosíntesis;
• Desfoliaciones o alteraciones foliares en
las plantas;
• Reducción del crecimiento y rendimiento
de los cultivos.
Efectos socioeconómicos sobre la
contaminación local del aire:
• Pérdidas económicas debido a la
corrosión, alteración y deterioro de
materiales diversos y revestimientos de
protección;
• Incremento de los costos de
mantenimiento de la infraestructura;
• Gastos por las acciones orientadas a
vigilancia y controles.
Ondas Mecánicas: Efectos del
Ruido
•
•
•
•
•
Pérdida de audición progresiva o aguda;
Dolor auricular;
Estrés;
Irritabilidad, agresividad, malestar;
Alteraciones del sistema nervioso y del
sueño-vigilia;
• Disminución de la eficiencia laboral;
• Perturbaciones a la fauna local.
Ondas Mecánicas: Efectos de las
vibraciones
• Disminución de reflejos;
• Afectación del carácter y rendimiento en
el trabajo;
• Alteraciones nerviosas
• Alteraciones vasculares;
• Acciones Invalidantes
Ondas Electromagnéticas: Efectos
de radiaciones ionizantes
•
•
•
•
•
Desórdenes funcionales somáticos;
Resultan Cancerigenas;
Acortamiento de la vida;
Envejecimiento precoz;
Mutaciones y efectos genéticos a veces
hereditarios.
Ondas Electromagneticas:
radiaciones NO ionizantes
• Rayos ultravioleta (RUV)
– Afectaciones a la piel
– Cáncer
– Cataratas
– Fototoxicidad
– Fotoalergia
• Rayos láser
– Perjuicios en la retina y perdida de la visión
– Quemaduras
Causas de la Contaminación del
suelo
• Prácticas agrícolas inadecuadas (riego,
aplicación de agroquímicos);
• Vertimientos de sustancias químicas;
• Descargas de residuales líquidos;
• Disposición de residuos sólidos;
• Actividad pecuaria;
• Fugas en nichos de confinamiento de
desechos peligrosos.
Efectos de la Contaminación del
suelo
• Deterioro de las propiedades físicas,
químicas y biológicas que experimentan
los suelos, como resultado de la
incorporación en su seno, de diversas
sustancias contaminantes.
Efectos de la Contaminación del
suelo:
• Pérdida de la capacidad productiva;
• Desvalorización de terrenos;
• Afectaciones a la vegetación y a las poblaciones
de microorganismos benéficos del suelo por
acumulación de contaminantes.
• Modificación de sus propiedades físicoquímicas;
• Acidificación /Alcalinización;
• Contaminación con gérmenes patógenos;
• Afectaciones a la salud;
• Degradación paisajística.
Bibliografía
• Ingeniería Ambiental. / Kiely / Editorial Mc Graw Hill. / 1999.
• Ecología y Desarrollo Sostenible/ Nebel–Wright. / Ed. Pearson. 6°
edición./ 1999
• Manual de Evaluación de Impacto Ambiental. / Ed. Mc Graw Hill.
2° edic. / Canter. /2000.
• Tecnologías Energéticas e Impacto Ambiental. /Ed. Mc Graw
Hill. / Ciemat / 2001.
• Manual de Prevención de la Contaminación Industrial. / Ed. Mc
Graw Hill. / Freeman / 1998.
• Química para Ingeniería Ambiental. / Ed. Mc Graw Hill. 4° ed. /
Sawyer – Mc Carty. / 2000.
• Ingeniería de Control de la Contaminación del Aire. Ed. Mc Graw
Hill. /De Nevers. 1997