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MEDIO AMBIENTE El medio ambiente es todo lo que nos rodea. Es el aire que respiramos, el agua que bebemos, la tierra que nutre nuestros alimentos y a todos los seres vivos. El desarrollo es lo que hacemos con esos recursos para mejorar nuestra vida. En todo el mundo hacemos cosas que creemos que mejorarán nuestra vida, pero todo lo que hacemos la altera y altera nuestro entorno.

¿Cómo está compuesto el medio ambiente? El medio ambiente es un sistema formado por elementos naturales y artificiales que están interrelacionados y que son modificados por la acción humana. Se trata del entorno que condiciona la forma de vida de la sociedad y que incluye valores naturales, sociales y culturales que existen en un lugar y momento determinado.

¿Cuáles son los recursos de la naturaleza? Se denominan recursos naturales a aquellos bienes materiales y servicios que proporciona la naturaleza sin alteración por parte del ser humano; y que son valiosos para las sociedades humanas por contribuir a su bienestar y desarrollo de manera directa (materias primas, minerales, alimentos) o indirecta (servicios ecológicos). Desde que la tierra fue habitada, los seres humanos y otras formas de vida han dependido de cosas que existen libremente en la naturaleza para sobrevivir. Estas cosas incluyen agua (mares y agua dulce), tierra, suelos, rocas, bosques (vegetación), animales, combustibles fósiles y minerales. Se llaman Recursos Naturales y son la base de la vida en la tierra. Se producen de forma natural, lo que significa que los humanos no pueden hacer recursos naturales, pero si usarlos y modificarlos para su beneficio. Por ejemplo muchos materiales utilizados en los objetos hechos por el hombre son los recursos naturales.

Tipos de Recursos Naturales Los recursos naturales que proporciona el medio ambiente se clasifican en 3 tipos diferentes: a) Recursos continuos o inagotables: Se corresponde con aquellas fuentes de energía que son inagotables y que no son afectadas por la actividad humana. b) Recursos renovables: Son los recursos que pueden regenerarse mediante procesos naturales, de manera que aunque sean utilizados pueden seguir existiendo siempre que no se sobrepase su capacidad de regeneración. c) Recursos no renovables o irrenovables: Son aquéllos que una vez consumidos no pueden regenerarse de forma natural en una escala de tiempo humana. Si quieres saber más sobre este tipo vete al siguiente enlace: Recursos Naturales No Renovables RECURSO ARTIFICIAL En este rubro entran todos los materiales que el hombre ha podido fabricar a partir de la naturaleza pero que necesitan un proceso, químico o físico, para su obtención. Por ejemplo, tenemos el nylon y toda clase de plásticos; los productos cerámicos, diferentes tipos de vidrios; maderas aglomeradas, ladrillos, papel, cementos, pegamentos, etc. Artificial es algo que no es natural. Su sentido original, en relación con un artefacto o artificio, se refiere a un producto de la actividad humana; como sinónimo de «hecho por el hombre».

ECOLOGIA Es la ciencia que estudia las relaciones entre los seres vivos y su ambiente DESARROLLO SOSTENIBLE Tipo de desarrollo que puede mantenerse por sí mismo sin que se vean afectados los recursos del planeta.

Este tipo de desarrollo no precisa una intervención humana o exterior, ya que puede sostenerse de manera autónoma. Un ejemplo claro de tendencia hacia el desarrollo sostenible en la pesca, sería la utilización de artes de pesca selectivas, la realización de paradas biológicas que permitan la regeneración de los caladeros, los cultivos marinos y la acuicultura. DESARROLLO SUSTENTABLE Consiste en un crecimiento regulado que contiene algunas medidas políticas y sociales para encaminar de manera eficiente los recursos del planeta tierra. Este tipo de desarrollo satisface las necesidades actuales de todos los habitantes del planeta, sin comprometer los recursos del futuro. Un proyecto real debe ser sustentable es decir amigable con el medio ambiente y medible.

Importancia de una Ciudad Sostenible La calidad de vida dentro de las ciudades, demuestra contradicciones y desigualdades. En una misma ciudad pueden existir áreas desarrolladas y bien equipadas en convivencia con zonas de extrema pobreza, sin servicios e infraestructura urbana y en condiciones habitacionales y ambientales precarias. Entonces que nos brinda una ciudad sostenible?  reduce las desigualdades y la pobreza.  Genera y mantiene espacios verdes en las ciudades, manteniendo la calidad del aire  Emplea fuentes de eficiencia energética y de energías renovables.  brinda a los ciudadanos hectáreas con senderos para pasear, donde los residentes tienen la posibilidad de participar en el cuidado y mantenimiento de los jardines, huertos y colmenas.

RECURSOS NATURALES Un recurso natural es un bien o servicio proporcionado por la naturaleza sin alteraciones por parte del ser humano. Desde el punto de vista de la economía, los recursos naturales son valiosos para las sociedades humanas por contribuir a su bienestar y a su desarrollo de manera directa (materias primas, minerales, alimentos) o indirecta (servicios y más). “La preocupación por el medio ambiente ha estado presente en todas las etapas del desarrollo de la humanidad, desde el mismo derecho griego, pasando por el romano y el bizantino hasta la misma actualidad. El medio ambiente es lo que reconocemos como todos los recursos naturales que tiene un país para satisfacer sus necesidades y en base a ello construir su progreso; su importancia es tan relevante para el buen hacer, que desde la revolución industrial, ha sido objeto de protección por parte de los países desarrollados, que entendieron que su buen uso soberano garantiza proyección; por ello desde esos tiempos que se tienen consideraciones de protección, que se sustentan en los derechos fundamentales del uso responsable de estos recursos y están protegidos por la Constitución haciéndolos soberanos". Clasificación De Los Recursos Naturales Los recursos naturales renovables (Perenne o inagotable) Los recursos naturales renovables son aquellos que, con los cuidados adecuados, pueden mantenerse e incluso aumentar. Los principales recursos renovables son las plantas y los animales. A su vez las plantas y

los animales dependen para su subsistencia de otros recursos renovables que son el agua y el suelo. Los recursos naturales no renovables Los recursos naturales no renovables son aquellos que existen en cantidades determinadas y al ser sobreexplotados se pueden acabar. La mejor conducta ante los recursos naturales no renovables es usarlos los menos posible, solo utilizarlos para lo que sea realmente necesario, y tratar de reemplazarlos con recursos renovables o inagotables. Los principales recursos naturales no renovables son: 1. minerales 2. metales 3. petróleo 4. gas natural 5. depósitos de aguas subterráneas Los recursos naturales inagotables Los recursos naturales permanentes o inagotables, son aquellos que no se agotan, sin importar la cantidad de actividades productivas que el ser humano realice con ellos, como por ejemplo: la luz solar, las olas del mar y del viento. El desierto del Sahara, por ejemplo constituye un sitio adecuado para aprovechar la energía solar. Algunos recursos naturales inagotables: la luz solar y el aire. La luz solar, es una fuente de energía inagotable, que hasta nuestros días ha sido desperdiciada, puesto que no se ha sabido aprovechar, esta podría sustituir a los combustibles fósiles como productores de energía. FLORA Y FAUNA Flora y fauna son palabras que vienen del latín. En latín quiere decir “diosa de las flores”. Flora también es derivada de la palabra “floral”, que es lo relacionado con las flores. Por esta razón la flora es un grupo de plantas pertenecientes a un ecosistema de una región geográfica. El origen de la palabra fauna es un poco misterioso. De acuerdo a la

mitología romana, fauna se refiere a la diosa de la fertilidad. Algunas veces se refiere a Fauna como Fauns, que significa “espíritus del bosque.” Por definición, la fauna es un grupo de animales de cualquier región geográfica. IMPORTANCIA DE LA FLORA Y FAUNA 1.-Mantiene el balance ecológico Sin la flora y fauna, los humanos no pueden existir. La flora genera y libera oxígeno, que es utilizada por la fauna para respirar. La fauna produce dióxido de carbono, que es utilizada por la flora para la fotosíntesis. Es una relación simbiótica. Por eso los humanos no pueden vivir sin la flora y fauna. El oxígeno que respiramos proviene de la flora, y el dióxido de carbono que exhalamos es vital para la flora. Además, los humanos se benefician de la flora y fauna en cuanto a comida, medicina y agua. Nuestra principal fuente de alimento son algunas especies de planta y de animales. Más del 90% de la medicina que usamos proviene de la flora. 2.- Valor estético. No es sorpresa que los humanos aman y aprecian la naturaleza. A muchos les gusta pasar el tiempo afuera en bosques, áreas naturales, parques y otros espacios verdes por su valor estético. Este valor estético viene de la diversidad de la flora y fauna. 3.- Expande las economías locales La flora y fauna contribuyen enormemente a la mayoría de las economías mundiales en cuanto a turismo. Por ejemplo, la flora y fauna del Amazonas atrae a numerosos científicos y exploradores. Se estima que la selva tropical del Amazonas aporta cerca de 50 millones de dólares a la economía de Brasil. Locaciones exóticas vacacionales como el Caribe, las Bahamas, Panamá e Indonesia entre otros atraen más turistas que cualquier otro país gracias a su flora y fauna. ¿Qué es el petróleo? El petróleo (aceite de rocas) es un mezcla homogénea de compuestos orgánicos, principalmente de hidrocarburos insolubles en el agua. También es conocido como petróleo crudo.

DESTILACIÓN FRACCIONADA DEL PETROLEO

¿QUE ES EL CARBÓN ? El carbón o carbón mineral es una roca sedimentaria de color negro, muy rica en carbono y con cantidades variables de otros elementos, principalmente hidrógeno, azufre, oxígeno y nitrógeno, utilizada como combustible fósil. La mayor parte del carbón se formó durante el período Carbonífero (hace 359 a 299 millones de años). PRODUCCIÓN MINERA La riqueza mineral del Perú tiene su origen en los procesos tectónicos del levantamiento de la cordillera de los Andes, que fundieron y elevaron sustancias minerales a capas superficiales de la corteza terrestre, siendo depositadas mayormente en yacimientos minerales polimetálicos, los cuales se encuentran distribuidos en la cordillera. Los minerales de mayor importancia económica en el Perú son los metálicos, pero en menor medida también se explotan minerales no metálicos como arcillas, sales, entre otros. La mayoría de producción minera en el país se refiere a minerales metálicos que son comercializados principalmente como materia prima, en forma de concentrados ó productos refinados, y en contados casos con cierto valor agregado. Entre los minerales no metálicos, se produce baritina, caliza, yeso, caolín, arcillas refractarias, talco y rocas ornamentales, orientadas mayormente al mercado interno. METALÚRGIA

La metalurgia es la técnica de la obtención y tratamiento de los metales a partir de minerales metálicos. También estudia la producción de aleaciones, el control de calidad de los procesos. La metalúrgica es la rama que aprovecha la ciencia, la tecnología y el arte de obtener metales y minerales industriales, partiendo de sus minas, de una manera eficiente, económica y con resguardo del ambiente, a fin de adaptar dichos recursos en beneficio del desarrollo y bienestar de la humanidad. Objetivos de la metalurgia extractiva Utilizar procesos y operaciones simples. Alcanzar la mayor eficiencia posible. Obtener altas recuperaciones (especie de valor en productos de máxima pureza). No causar daño al medio ambiente. METALÚRGIA DEL COBRE En la actualidad, es preferible extraer el cobre de los minerales más abundantes como la cuprita, la calcopirita, la covelita o covelina y la tetraedrita. Que son minerales sulfurados y que previamente pulverizadas son alimentadas al horno de tostación, donde: En el horno, a través de soplado de aire u oxígeno, se obtiene la formación de SO2 gaseosa que se separa del metal líquido.

SIDERURGIA Es una palabra de origen griego que tiene como significado “trabajo del hierro”. La siderurgia es el arte de extraer y trabajar el hierro en forma de carbonato, hidróxido u oxido, permitiendo obtener uno de los productos más importantes a nivel industrial, “el acero”. Los aceros al carbono son aquellos que contienen solamente carbono y hierro con pequeñas adiciones de manganeso y otras pequeñas cantidades de elementos impuros y representan cerca del 85% del total de la producción en acero.

CONTAMINACIÓN AMBIENTAL Se denomina contaminación ambiental a la presencia en el ambiente de cualquier agente (físico, químico o biológico) o bien de una combinación de varios agentes en lugares, formas y concentraciones tales que sean o puedan ser nocivos para la salud, la seguridad o para el bienestar de la población, o bien, que puedan ser perjudiciales para la vida vegetal o animal, o impidan el uso normal de las propiedades y lugares de recreación y goce de los mismos. La contaminación ambiental es también la incorporación a los cuerpos receptores de sustancias sólidas, liquidas o gaseosas, o mezclas de ellas, siempre que alteren desfavorablemente las condiciones naturales del mismo, o que puedan afectar la salud, la higiene o el bienestar del público.

ACTIVIDAD ANTROPOGÉNICA El adjetivo antropogénico o antrópico (del griego ἀνθρωπικός anthrōpikós, 'humano', 'del hombre') se refiere a los efectos, procesos o materiales que son el resultado de actividades humanas, a diferencia de los que tienen causas naturales sin influencia humana. Normalmente se usa para describir contaminaciones ambientales en forma de desechos físicos, químicos o biológicos como consecuencia de las actividades económicas, tales como basureros, escombreras o la producción de dióxido de carbono por consumo de combustibles fósiles. Las fuentes antropogénicas incluyen industria, agricultura, minería, transporte, construcción, urbanización y deforestación. Industria Escape de gases y polvo en la atmósfera que pueden llevar al calentamiento global. Prácticas de eliminación de desechos. Contaminación del aire, contaminación del agua, contaminación lumínica Agricultura Conversión de los bosques en terrenos de cultivos y pasturas. Redirección de las aguas superficiales y subterráneas. Salinización de las aguas por drenaje inadecuado.

Contaminación del suelo y del agua por productos químicos, abonos y pesticidas Botánica La alteración de los genomas de las plantas por selección artificial, ingeniería genética, etc. Minería Alteración del suelo. Redirección de aguas superficiales a minas. Desechos minerales. Escape de gases en el proceso de refinería Transporte Redirección de aguas superficiales en la creación de carreteras. Contaminación por el escape de gases de vehículos. Ruido de carreteras y de aviones. Descuido y desmantelamiento en empresas ferroviarias que causan colisiones. Construcción Destrucción de hábitats en construcción de edificios. Redirección de aguas superficiales. Llenado de humedales, bahías, pantanos, lagunas, lechos de ríos CONTAMINACIÓN-ATMOSFÉRICA Cada año, los países industriales generan millones de toneladas de contaminantes. Los contaminantes atmosféricos más frecuentes y más ampliamente dispersos son el monóxido de carbono, el dióxido de azufre, los óxidos de nitrógeno, el ozono, el dióxido de carbono o las partículas en suspensión. SO2 + O2 --- SO3 SO3 + H2O ---- H2SO4

El NO y el NO2 son importantes del aire contaminado . Em la troposfera, la reacción de los óxidos de nitrógeno com el ozono y los hidrocarburos produce esmog. Cuando el NO2 absorbe energía solar, genera NO y oxígeno atómico : luz solar NO2 (g) ---------------- NO (g) + O (g) El oxígeno atómico reacciona con el oxígeno molecular formando ozono, y es necesario que exista un tercer cuerpo, M, para que la energía se elimine O2 (g) + O (g) + M --------- O3 (g) + M En la estratosfera, la luz UV ocasiona que se lleven a cabo las siguientes reacciones : luz UV N2O (g) ------------------- N2 (g) + O (g) luz UV N2O (g) + O (g) --------------- 2NO (g) Al sumar las reacciones de NO con O3 y el NO2 con oxígeno atómico, se obtiene la reacción neta en que se consume el ozono : NO (g) + O3 (g) -------- NO2 (g) + O2 (g) NO2 (g) + O (g) -------- NO(g) + O2 (g) O3 (g) + O(g) ------- 2 O2 (g) El NO cataliza la destrucción del ozono. Muchos contaminantes proceden de fuentes fácilmente identificables; el dióxido de azufre, por ejemplo, procede de las centrales energéticas que queman carbón o petróleo. Otros se forman por la acción de la luz solar sobre materiales reactivos previamente emitidos a la atmósfera (los llamados precursores). Por ejemplo, el ozono, un peligroso contaminante que forma parte del smog, se produce por la interacción de hidrocarburos y óxidos de nitrógeno bajo la influencia de la luz solar. El ozono ha producido también graves daños en las cosechas.

Por otra parte, el descubrimiento en la década de 1980 de que algunos contaminantes atmosféricos, como los clorofluorocarbonos (CFC), están produciendo una disminución de la capa de ozono protectora del planeta ha conducido a una supresión paulatina de estos productos. El protocolo de Montreal, firmado en 1987, prohibió sustancias químicas, como los halocarburos, que deterioraban la capa de ozono. A pesar de ello, los científicos han descubierto que los restos químicos de estas sustancias tardarán años en desaparecer. La Organización Meteorológica Mundial confirma que los productos químicos industriales han dañado a la capa de ozono más de lo que se preveía. Los contaminantes más perjudiciales para la capa de ozono son : • El clorofluorcarbonato es una sustancia que destruye las moléculas de ozono. Estas partículas llegan flotando a la estratosfera, donde los rayos ultravioletas rompen en reacciones químicas. Ellas atrapan un átomo de la molécula de ozono y la convierten en oxígeno común. Este contaminante puede durar en la atmósfera entre 70 y 100 años. • Los gases halones permanecen en la atmósfera un promedio de 110 años. Estos gases están presentes en disolventes, líquidos refrigerantes, propelentes para aerosoles y en extintores dañando la capa de ozono. De esta forma se tendría : CF2Cl2 + UV-C ------- CF2Cl. + Cl. Donde el radical CF2Cl. Termina generando otro átomo de cloro. Cl. + O3 ------- O2 + ClO Se calcula que los CFC-11permanecen alrededor de 60 años, mientras que el CFC-12 lo hace durante 105 años. El CFC-11 contiene más Cloro que el CFC-12. CO2 y el calentamiento Global Las investigaciones científicas indican que, aparentemente, la cantidad de CO2 atmosférico había permanecido estable durante siglos, en unas 260 ppm. En los últimos 100 años el CO2 en la atmósfera ha ascendido a 350 ppm a causa del uso indiscriminado de los combustibles fósiles (carbón, petróleo y sus derivados).

El CO2 atmosférico tiende a impedir el enfriamiento normal de la Tierra, absorbiendo las radiaciones que usualmente ésta emite y que escapan al espacio exterior. Como el calor que escapa es menor, la temperatura global de la superficie de la Tierra, aumenta. Un calentamiento global de la atmósfera tendría graves efectos sobre el medio ambiente. En el siglo XX la temperatura media del planeta aumentó 0,6 ºC y los científicos prevén que la temperatura media de la Tierra subirá entre 1,4 y 5,8 ºC entre 1990 y 2100. ¿Quienes provocan este problema? - industria automotriz - industrias químicas - Otras emisiones de CO2 (quema de residuos) Que podemos hacer? Evidentemente, reducir nuestras emisiones de dióxido de carbono es una acción necesaria para combatir el cambio climático. Pero, ¿cómo hacerlo? Nadie quiere vivir en una casa congelada, a todos nos gusta viajar, ir a visitar amigos o familiares, debemos ir al trabajo y al colegio, necesitamos cemento para construir viviendas, etc. Afortunadamente, hay muchas opciones para reducir nuestras emisiones de CO2. ¡Caminar y usar tu bicicleta, por ejemplo, son opciones buenas para tu salud y el ambiente! Además, para distancias largas, toma el autobús o el tren. (Es claro que 30 personas en un autobús emiten menos CO2 que 30 personas, cada una en su automóvil!) TRATAMIENTO DE AGUAS NATURALES El agua es un recurso que está presente en la vida de las personas de una forma increíble, por lo cual es trascendental conocer sus procesos, sus tratamientos y como llega a nosotros, para así crear una conciencia en la sociedad sobre la significancia de un recurso como este. El agua no se encuentra pura en forma natural, porque está normalmente contaminada por el aire y el suelo.

Los contaminantes químicos corrientes son: metales pesados como hierro, manganeso, plomo, mercurio, arsénico, cobre, cinc, compuestos nitrogenados y sustancias orgánicas. Los contaminantes biológicos del agua y sus efectos se dan en la siguiente tabla:

El agua natural, cruda o impura, puede provenir de ríos, lagos, embalses o de fuentes subterráneas. El tratamiento de esta agua suele constar de varias etapas. La aducción superficial comprende las etapas de filtración gruesa, sedimentación mediante el proceso físico químico de coagulaciónfloculación, filtración por arena y desinfección. La coagulación implica tres etapas: adición coagulante,(cuatro productos químicos comunes que se utilizan como coagulantes son el sulfato de aluminio, sulfato ferroso, sulfato férrico y cloruro férrico), desestabilización de la partícula coloidal y formación de flóculos. La floculación es un proceso químico mediante el cual, con la adición de sustancias denominadas floculantes, se aglutinan las sustancias coloidales presentes en el agua, facilitando de esta forma su decantación y posterior filtrado. Una vez decantados y filtrados los flóculos, a través de arena el agua se somete a desinfección. El principal desinfectante que se utiliza es el cloro. El agua desinfectada se filtra y debe quedar una pequeña cantidad de cloro residual para prevenirla de contaminación en el camino.

Depuración de Aguas Los procesos empleados en las plantas depuradoras pueden clasificarse en tres: primario, secundario y terciario. Tratamiento Primario: Las aguas residuales contienen materiales que podrían dañar la maquinaria, es por esto que deben ser eliminados por medio de enrejados o barras verticales, y se queman o se entierran tras ser recogidos manual o mecánicamente. Luego el agua pasa por una trituradora, donde los materiales son triturados facilitar su posterior procesamiento y eliminación. En este proceso son utilizadas técnicas como: Cámara de arena: Son cámaras aireadas de flujo en espiral con fondo en tolva, o clarificadores, provistos de brazos mecánicos encargados de raspar. Se elimina el residuo mineral y se vierte en vertederos sanitarios. La acumulación de estos residuos puede ir de los 0.08 a los 0.23m2 por cada 3.8 millones de litros de aguas residuales. Sedimentación:

El agua pasa a un depósito de sedimentación donde se depositan materiales orgánicos. Este proceso puede reducir de un 20% a un 40% la DBO5 y de un 40 a un 60% los sólidos en suspensión. La tasa de sedimentación se incrementan en algunas plantas de tratamiento industrial incorporando procesos llamados coagulación y floculación químicas. La coagulación es un proceso que consiste en añadir productos químicos como el sulfato de aluminio, el cloruro férrico o polielectrólisis a las aguas residuales; esto altera las características superficiales de los sólidos en suspensión. Ambos procesos eliminan más del 80% de los sólidos en suspensión. Flotación: Es alternativa a la sedimentación. Se fuerza la entrada de aire a las aguas a presiones de entre 1.75 y 3,5 kg por cm2. El agua residual, se descarga en un depósito abierto. En él la ascensión de las burbujas de aire hace que los sólidos en suspensión suban a la superficie, de donde son retirados. La flotación puede eliminar más de un 75% de los sólidos en suspensión Tratamiento secundario: Una vez eliminados de un 40 a un 60 % de los sólidos en suspensión y reducida la DBO5 (Demanda biológica de oxígeno) el tratamiento secundario reduce la cantidad de materia orgánica en el agua. Por lo general, los procesos microbianos empleados son aeróbicos. El tratamiento secundario supone emplear y acelerar los procesos naturales de eliminación de los residuos. Las bacterias aeróbicas convierten la materia orgánica en formas estables, como dióxido de carbono, agua, nitratos y fosfatos, así como otros materiales orgánicos. Hay diversos procesos alternativos para el tratamiento secundario: Filtro de goteo Una corriente de aguas residuales se distribuye intermitentemente sobre un lecho o columna de algún medio poroso revestido con una película gelatinosa de microorganismos que actúan como agentes destructores. La materia orgánica es absorbida por la película microbiana y transformada en CO2 y agua. Puede reducir cerca de un 85% la DBO5 Tratamiento avanzado de aguas residuales:

Si el agua que ha de recibir el vertido requiere mayor tratamiento que el que aporta el tratamiento anterior, es necesario el tratamiento avanzado para mejorar la calidad del efluente eliminando los contaminante recalcitrantes. Los sólidos disueltos se reducen por medio de procesos como las osmosis inversa y la electrodiálisis. Osmosis El fenómeno de la Ósmosis está basado en la búsqueda del equilibrio. Cuando se ponen en contacto dos fluidos con diferentes concentraciones de sólidos disueltos se mezclarán hasta que la concentración sea uniforme. Si estos fluidos están separados por una membrana permeable (la cual permite el paso a su través de uno de los fluidos), el fluido que se moverá a través de la membrana será el de menor concentración de tal forma que pasa al fluido de mayor concentración. Osmosis Inversa si se aumenta la presión del lado de mayor concentración, puede lograrse que el agua pase desde el lado de alta concentración al de baja concentración de sales. Aplicaciones Desalinización Mediante este procedimiento es posible obtener agua desalinizada (menos de 5.000 micro siemens/cm de conductividad eléctrica) partiendo de una fuente de agua salobre, agua de mar, que en condiciones normales puede tener entre 20.000 y 55.000 micro siemens/cm de conductividad. La medida de la conductividad del agua da una indicación de la cantidad de sales disueltas que contiene, dado que el agua pura no es un buen conductor de la electricidad (su potencial de disociación es menor de 0.00001). La ósmosis inversa o reversa (RO) se ha convertido hoy en día en uno de los sistemas más eficientes para desalinizar y potabilizar el agua, siendo usada en barcos, aviones, industrias, hospitales y domicilios. Reducción de la dureza Las aguas duras contienen iones de calcio y magnesio que pueden precipitar combinados con iones como carbonatos, sulfatos o hidróxidos

estos precipitados se van acumulando (obstruyendo) en las tuberías de distribución, calentadores, etc. Con la ósmosis inversa se reducen estos precipitados. En el caso de equipos industriales muy costosos es muy recomendable un tratamiento adicional de intercambio de iones de calcio por iones de sodio mediante cadenas descalcificadoras con resinas. Descontaminación y tratamiento de efluentes La utilización de la ósmosis inversa en el tratamiento de efluentes persigue alguno de los tres objetivos siguientes: Concentrar la contaminación en un reducido volumen. Recuperar productos de alto valor económico. Recircular el agua. La ósmosis inversa no destruye la contaminación sino que, como mucho, permite concentrarla en un pequeño volumen. Usos industriales Producción de aguas de alta calidad Producción de agua desmineralizada: Producción de agua ultrapura: además de eliminar las sales en el agua y una gran variedad de sustancias orgánicas, también depura microorganismos consiguiendo un agua ultrapura. Circuitos de refrigeración semiabiertos Las centrales de producción de energía eléctrica deben ceder al foco frío grandes cantidades de energía en forma de calor. El medio utilizado para esta transferencia es habitualmente el agua de un circuito de refrigeración. Con el fin de economizar la máxima cantidad de agua posible se concentra el agua de aporte tantas veces como lo permita su composición iónica y la resistencia a la corrosión de los materiales del circuito. Al mismo tiempo, con tal finalidad y para cumplir con la legislación vigente en algunos países, reduciendo el impacto ecológico que supondría el vertido de las aguas de alta salinidad de la purga del circuito, se procede a tratar estas para obtener un vertido practicante nulo donde la ósmosis inversa juega un papel importante en la concentración del vertido.

Electrodiálisis El proceso de electrodiálisis es un procedimiento mediante el cual se pueden extraer los iones disueltos en agua, haciéndola pasar por una serie de membranas ion-selectivas, con ayuda de energía eléctrica. Es un proceso de separación electroquímica en el que las membranas cargadas y una diferencia de potencial eléctrico se usan para separar especies iónicas y otros componentes no cargados de una solución acuosa. La electrodiálisis (ED) se usa hoy en día para la desalinización del agua salobre y, en algunas zonas del mundo, es el proceso principal para producción de agua potable. “Química del agua" El agua, líquido vital para la vida El agua es el compuesto más abundante en la superficie de nuestro planeta. El 97% es agua salada y no es apta para consumo humano. El restante 3% está en hielo glaciar, subsuelo, ríos y lagos. AGUA EN EL PLANETA

CARACTERÍSTICAS GENERALES del agua (H2O) Se considera que las propiedades físicas y químicas del agua son las responsables de que la Tierra sea tal como se conoce y que la vida misma es consecuencia de las propiedades tan especiales de la molécula de agua, ya que se considera que las primeras formas primitivas de vida comenzaron en una solución acuosa. La mayor parte es salobre y una parte muy pequeña es agua dulce. Contribuye a mantener el clima en la Tierra, disuelve a una gran cantidad de sustancias, que pueden llegar a ser contaminantes, y es esencial para las formas de vida conocidas en la Tierra. El agua se presenta principalmente como un líquido de características poco comunes, es un recurso natural indispensable para todos los seres vivos y en general forma parte de toda la materia viva. El ser humano la utiliza para realizar muchas de sus actividades como la agricultura, la industria, el transporte y otras actividades diarias. CONSECUENCIAS DE SU GRAN PODER DISOLVENTE Por su poder disolvente se pueden contaminar fácilmente. Las aguas continentales o dulces contienen en promedio 0,1% de sólidos disueltos, estos sólidos habitualmente son sales. Como a mayor temperatura menor es la cantidad de gases disueltos entonces cuando en el agua de mares, lagos o ríos eleva la temperatura hay menor cantidad de oxígeno disuelta en ella. ¿De donde vienen los elementos disueltos en el agua? El agua de lluvia incorpora O2 y CO2 de la atmósfera. Al caer la lluvia disuelve minerales de las rocas. Al infiltrarse en el subsuelo disuelve aún mas minerales. De esta manera el agua va adquiriendo mas elementos disueltos. Poder físico y químico del agua El agua tiene un gran poder físico. Las tormentas arrastran miles de toneladas de material.

El agua disuelve anualmente también miles de toneladas de minerales. Fuentes naturales de elementos traza Algunos eventos naturales como volcanes y zonas de minas aportan elementos traza al agua natural en cantidades altas. Esto produce que localmente el agua no sea potable. Cuando un elemento es tóxico se dice que es contaminante. TIPOS DE AGUA Existen diferentes tipos de agua de acuerdo a su procedencia, características físico-químicas y usos. - Por su procedencia Agua subterránea, Agua que ocupa la zona saturada del subsuelo. Se mueve lentamente desde lugares con alta elevación y presión hacia lugares de baja elevación y presión, como los ríos y lagos. Agua superficial, Toda agua natural abierta a la atmósfera, concerniente a ríos, lagos, reservorios, charcas, corrientes, océanos, mares y humedales. Agua fósil, Agua subterránea que ha permanecido por miles o millones de años retenida en las rocas sedimentarias desde su formación - Por características físico-químicas Agua destilada, Agua en la que no se encuentra ninguna sal disuelta, pues ha sido purificada o limpiada mediante destilación. Agua dulce, Agua con baja concentración de sales, o generalmente considerada adecuada para producir agua potable. Agua salada, Agua en la que la concentración de sales minerales es relativamente alta (35 gramos por litro). Se puede encontrar en los océanos y mares de la Tierra. Agua salobre, Tiene más sales disueltas que el agua dulce, pero menos que el agua de mar. Puede resultar de la mezcla de agua de mar con agua dulce, como ocurre en estuarios o en algunos acuíferos fósiles. Agua dura, Agua que contiene cantidades relativamente grandes de sales disueltas, principalmente de calcio y magnesio.

Agua blanda, Agua en la que se encuentran disueltas mínimas cantidades de sales, tiene menos de 0,5 partes por mil de sal disuelta. - Por usos Agua potable, Definida por la OMS y la UNICEF como el agua utilizada para los fines domésticos y la higiene personal, así como para beber y cocinar. Agua potable salubre, Es el agua cuyas características microbianas, químicas y físicas cumplen con las pautas de la OMS o los patrones nacionales sobre la calidad del agua potable. Aguas claras o aguas de primer uso, Aquellas provenientes de distintas fuentes naturales y de almacenamientos artificiales, que no han sido usadas previamente. Aguas residuales, negras o servidas, Aguas que han sido contaminadas por diversos usos. Constituyen un residuo, y comúnmente se les denomina aguas negras por el color que presentan. Algunos autores hacen una diferencia entre aguas servidas y aguas residuales en el sentido que las primeras sólo provendrían del uso doméstico, mientras que las segundas corresponderían a la mezcla de aguas domésticas e industriales. En todo caso, están constituidas por todas aquellas aguas que son conducidas por el alcantarillado e incluyen a veces, las aguas de lluvia y las infiltraciones de agua del terreno. Agua estancada, Es el agua que queda atrapada en la superficie del suelo porque está saturado o porque es impermeable y no hay suficiente desnivel para que escurra. Si contiene una cantidad importante de materia orgánica y nutriente, los microorganismos proliferan hasta acabar con todo el oxígeno disuelto en el agua. Cuando esto ocurre, proliferan otros microorganismos que pueden vivir sin oxígeno y utilizan otras sustancias para respirar. El agua estancada tiene un típico olor a “podrido”, debido a la emisión de gases como sulfuros, metano e hidrógeno, producto de la respiración anaerobia de algunos microrganismos. Contaminación del agua

Lamentablemente el número de sustancias potencialmente toxicas que usamos y que tiramos aumenta día a día. De hecho, no se sabe el impacto ambiental de muchas de estas sustancias. Contaminación industrial y municipal Aunque existe una Normatividad Ambiental Oficial. Existen miles de lugares potencialmente contaminantes. Ejemplo: zonas mineras, basureros, zonas industriales, zonas contaminadas por derrames de petróleo, etc. Grado de contaminación actual Países del primer mundo tienen un inventario de sus zonas contaminadas e invierten grandes sumas en restauración y limpieza. Sin embargo, en los países en desarrollo, no existe tal inventario. Lo cual debería ser prioridad a nivel nacional. Cuando en el agua se encuentran sustancias ajenas a su composición normal, se dice que esta agua está contaminada. Existen distintos tipos de contaminación: Por agentes físicos, causada por cualquier componente de origen físico como árboles, ramas, suelo y otros. Por agentes químicos agregados artificialmente al agua, como residuos industriales arrojados a ríos o mares. Por agentes biológicos como bacterias o pequeños microorganismos que viven en el agua. En términos generales, el agua está contaminada naturalmente por agentes físicos y biológicos; en cambio la contaminación química se debe al ser humano. Como sabemos, el agua es fuente de vida para muchos microorganismos que se desarrollan tanto en lagos o ríos como en el mar. Los contaminantes que se arrojan a estos medios afectan a todos los microorganismos que viven en el agua y, a su vez, a los animales que se alimentan en dichas fuentes. Eutrofización

La eutrofización se puede definir como el enriquecimiento de las aguas en nutrientes inorgánicos que provoca una proliferación excesiva de plantas acuáticas, especialmente algas y cianobacterias, en detrimento del crecimiento de otras especies  Causas: Aporte de nutrientes (N y P) 

Fuentes: vertidos urbanos, agrícolas y ganaderos e industriales



Afecta a ríos, lagos y embalses y también algunas zonas de la costa

EFECTOS: 

Las algas cubren la superficie e impiden el paso de la luz solar

 Cuando mueren se dan procesos de degradación aerobia (se reduce el OD) y después anaerobia 

Muerte de otras especies y zona putrefacta

 Las cianobacterias pueden ser tóxicas (irritaciones en la piel, oculares y gastroenteritis) 

Mareas rojas (tóxicas)

CONSECUENCIAS:  Perdida de zonas de valor ecológico (desaparición de ecosistemas naturales y reducción en la biodiversidad) Vertidos de petróleo: Mareas negras Vertidos: 3 millones Tm Gran daño a los ecosistemas: muertes de productores por falta de luz, perdida de flotabilidad, perdida de aislamiento térmico, envenenamiento, etc.. Formas de purificar las aguas CICLO DEL AGUA El Ciclo Hidrológico o ciclo del agua es el proceso de circulación del agua entre los distintos compartimentos de la hidrosfera. Se trata de un ciclo biogeoquímico en el que hay una intervención mínima de reacciones químicas, y el agua solamente se traslada de unos lugares a otros o cambia de estado físico.

Se considera que el agua es un recurso renovable porque se recicla y se renueva continuamente mediante el ciclo hidrológico del agua.

Potabilización Es un proceso que se lleva a cabo sobre cualquier agua para transformarla en agua potable y de esta manera hacerla apta para el consumo humano.

Características del pH El pH es un ensayo común para determinar calidad de agua. Es la medida de iones hidrógeno en el agua, con escala en el rango de 0 a 14, siendo

neutro el pH = 7. Es una escala logarítmica, es decir cada unidad de pH representa una potencia de 10 en acidez. Mediciones por encima de 7 son básicas (alcalinas), y por debajo de 7 son ácidas. Los puntos críticos para mortandad de peces están en el rango aproximado de pH = 4 ó pH = 11. Crecimiento y reproducción pueden ser afectadas entre pH = 4 a 6, y pH = 9 a 10 para ciertos peces. El pH afecta la toxicidad del amoniaco y nitritos. “ QUÍMICA DEL SUELO" El suelo es un recurso natural que se ha formado a través de miles de años, conjuntamente con los procesos geomórficos, es decir la evolución natural de la litosfera. ¿ Qué es el suelo? Es la parte superficial de la corteza terrestre, biológicamente activa, que proviene de la desintegración o alteración física y química de las rocas y de los residuos de las actividades de seres vivos que se asientan sobre ella. 1 Es una combinación de diversos materiales:  Partículas de minerales y roca  Materia orgánica en descomposición  Organismos vivos (bacterias microscópicas, hongos, lombrices)  Aire y agua Un Suelo de buena calidad es una combinación balanceada de dichos materiales. Fases presentes en el suelo Suelo es un sistema de gran complejidad, heterogéneo, disperso y puede ser tetrafásico (sólido, líquido, gaseoso y coloidal, dependiendo de proporción y composición de sus constituyentes), que muestra gran dinamismo determinado por efectos que provocan agentes como: luz solar, presión, agua, componentes solubles y organismos. Para fines prácticos, se considera que en un suelo 50% corresponde a fase sólida, del 15 al 35% a fase líquida y del 15 al 35% a fase gaseosa.

Las variaciones de composición en las fases líquida y gaseosa dependen de la cantidad de agua presente. Fase sólida del suelo Es la fase predominante en el suelo y está constituida por los productos del proceso de intemperización de la roca madre:  Parte mineral está formada por partículas de diferentes tamaños, formas y composiciones químicas. Principalmente óxidos de silicio, aluminio y fierro.  Materia orgánica; es la fracción orgánica del suelo que incluye residuos vegetales y animales en diferentes estados de descomposición, tejidos y células de organismos que viven en el suelo y sustancias producidas por los habitantes del suelo. Fase líquida del suelo Es una solución acuosa de composición química variable (constituida por varios componentes químicos solubles en agua) que llena parte o totalidad de poros del suelo y es el vehículo de las sustancias químicas en el suelo. Está formada por una disolución a causa de las sales y los iones más comunes como Na+, K+, Ca2+, Cl-, NO3-,… así como por una amplia serie de sustancias orgánicas que proporciona nutrientes a plantas y es el medio en el que se llevan a cabo mayoría de reacciones químicas del suelo. Fase de vapor o gaseosa del suelo Ocupa poros del suelo que no están con agua y tiene una composición que puede variar en intervalos de tiempo cortos. La fracción de gases está constituida fundamentalmente por los gases atmosféricos (entre ellos vapor de agua) y tiene gran variabilidad en su composición, por el consumo de O2 (siempre menos abundante que en el aire libre) y la producción de CO2 (como consecuencia del metabolismo respiratorio de los seres vivos del suelo, incluidas las raíces y los hongos). Otros gases comunes en suelos con mal drenaje son el metano (CH4 ) y el óxido nitroso (N2O).

Fase coloidal del suelo Depende de cantidad de arcilla, limo y agua presentes en suelo. Puede formar dispersiones o estados de agregación llamados gránulos. El tamaño de partículas coloidales varía entre 10-5 y 10-7 mm de diámetro promedio (su tamaño es 10 a 100 veces mayor que moléculas, átomos y iones). propiedades del suelo El suelo es un material superficial natural, que sostiene la vida vegetal. Cada suelo posee ciertas propiedades que son determinadas por el clima y los organismos vivientes que operan por períodos de tiempo sobre los materiales de la tierra y sobre el paisaje de relieve variable. El suelo posee las siguientes propiedades:  P. Físicas  P. Químicas propiedades físicas del suelo Textura Es la proporción relativa de partículas de distinto tamaño. • Según su textura podemos distinguir tres tipos de suelos: • Arena (2,0 – 0,020 mm ) • Limo (0,020 – 0,0020 mm) • Arcilla (< 0,0020 mm) Estructura Morfológicamente, se define como la disposición de partículas elementales (arena, limo y arcilla) para formar agregados. La capacidad del suelo para crecimiento de plantas y su respuesta a manejo depende de estructura y contenido de nutrientes. La estructura del suelo no afecta directamente a las plantas sino a través de: aireación, compactación, relaciones agua - temperatura. Porosidad

Se refiere al número y tamaño de espacios vacíos o poros, que son ocupados por agua (y/o vapor de agua) y aire. Y está dada por relación del volumen total de poros entre volumen total de muestra de suelo. Esta propiedad se relaciona con la Capacidad de retención de agua y la Capacidad de campo En suelos arenosos, poros son grandes, y en los arcillosos, pequeños; por ello, agua circula más fácilmente en suelos arenosos. Permeabilidad Es la “facilidad” del desplazamiento del agua y del aire a través del suelo en cualquier dirección. Si el suelo tiene poros grandes (arenoso),la permeabilidad es rápida, y el agua y el aire penetran fácilmente. Si en el suelo hay menor número de espacios porosos (arcilloso),la permeabilidad es lenta, y el agua y el aire circulan con dificultad. Densidad del suelo Es la relación de masa de partículas de suelo seco con volumen total (partículas y poros). Se expresa en g/cm3 o t/m3. Está relacionada con otras características de suelos. Por ejemplo, suelos arenosos, de baja porosidad, tienen una mayor densidad (1,2 a 1,8 g/cm3) que suelos arcillosos (1,0 a 1,6 g/cm3) los cuales tienen un mayor volumen de espacio de poros. La materia orgánica tiende a reducir densidad suelo debido a su propia baja densidad y a estabilización de estructura del suelo que resulta en mayor porosidad. Color Propiedad del suelo que se puede observar a simple vista. Se utiliza para diferenciar horizontes y para clasificar los diferentes tipos de suelos. Y varía desde el color negro, rojo, amarillo hasta el color gris. Los suelos de colores oscuros absorben más calor mientras que los de colores claros lo reflejan.

Existen suelos arenosos de color gris y blanquecino; suelos limosos de color crema y café claro; y suelos arcillosos de color café oscuro y plomo. Esta propiedad está relacionada con la absorción (albedo y capacidad calorífica) y conservación del calor y por lo tanto con la capacidad de retención de humedad. ALBEDO El albedo es el porcentaje de radiación que cualquier superficie refleja respecto a la radiación que incide sobre la misma. Las superficies claras tienen valores de albedo superiores a las oscuras, y las brillantes más que las mates. El albedo medio de la Tierra es del 37-39% de la radiación que proviene del Sol. Es adimensional y se mide en una escala de cero (correspondiente a un cuerpo negro que absorbe toda la radiación incidente) a uno (correspondiente a un cuerpo blanco que refleja toda la radiación incidente). El color se relaciona con la estructura del suelo, tal como: o Colores oscuros pueden indicar mucho contenidos orgánicos o Color gris indicaría condiciones de reducción (sin oxígeno) o Colores rojos indicaría oxidación (hay oxígeno).

Profundidad radicular efectiva Es la distancia hasta donde raíces pueden llegar fácilmente en busca de agua y nutrientes, sin obstáculos físicos ni químicos. Depende de especie vegetal y de características de perfil del suelo. Contenido de humedad

Los poros permiten al suelo retener agua y actuar como un reservorio que almacena agua o humedad para las plantas. Esta capacidad es parecida a la de una esponja y varía según características físicas de cada suelo, especialmente, según su textura y estructura. Esta propiedad está relacionada con la Consistencia, Cohesión y Adhesión. Infiltración Es el agua (agua por lluvia o por riego) que el suelo absorbe, a través de su superficie, ocupando los poros, desplazando el aire y almacenándose por un lapso de tiempo. Luego sale del perfil del suelo por drenaje, por consumo de plantas y por evaporación. Al conocerse velocidad de infiltración del suelo y profundidad de raíces del cultivo, puede saberse durante cuanto tiempo debe regarse para que agua llegue a profundidad que se quiere. propiedades QUÍMicas del suelo pH: Es una propiedad importante del suelo. De él, depende disponibilidad y presencia de nutrientes para plantas y su facilidad para tomarlos. Suelos pueden ser ácidos, neutros o alcalinos:  Extremadamente ácido < 4,5  Acido

4,5 – 6,5

 Casi neutro

6,6 –7,3

 Alcalino

7,3 –9,0

 Fuertemente alcalino > 9,0 En suelos ácidos, plantas tienen dificultad para tomar N y P; son pobres en Ca, Mg y K; también, puede existir mayor cantidad de Al y Mn, que son tóxicos para plantas. Salinidad  Es la presencia de sales como nitratos, cloruros, sulfatos y carbonatos de iones alcalinos y alcalinotérreos, son sales que más se forman como consecuencia de meteorización.

 Elementos químicos pueden ser agrupados en cinco categorías de acuerdo con su movilidad durante la meteorización: Grupo 1. Virtualmente no lavables: Si (en cuarzo). Grupo 2. Débilmente lavables: Fe, Al, Si. Grupo 3. Lavables: Si, P, Mn. Grupo 4. Fuertemente lavables: Ca,Na,K,Mg,Cu,Co, Zn. Grupo 5. Muy fuertemente lavables: Cl, Br, I, S, C, B. MICROORGANISMOS EN el suelo El Suelo y los organismos tienen una estrecha relación. Uno y otros interactúan dando las cualidades que los caracterizan. La actividad de microorganismos es muy importante para transformación y vida de los suelos. En el suelo se encuentran bacterias, hongos, protozoarios, ácaros, coleópteros, hormigas, nemátodos, miriápodos, colémbolos, rotíferos, larvas, lombrices y otros microorganismos que participan en fenómenos de increíble complejidad, dentro de redes tróficas, para la transformación de la materia orgánica e inorgánica. • Bacterias y hongos participan en ciclos del carbono, nitrógeno, azufre, fósforo y en incorporación del potasio y magnesio, entre otros, para su asimilación por vegetales. Ej., en 1 kg de suelo puede tener 500 x 109 bacterias, 10 x 106 actinomicetos 109 hongos y una longitud de sistemas de raíces de una sola planta en el primer metro de 600 km. • El suelo conforma un ecosistema único y muy complejo, donde los procesos biológicos más importantes que se desarrollan en él, son:  Humificación (descomposición de la materia orgánica por hongos, bacterias, actinomicetos, lombrices y termitas).  Transformaciones del nitrógeno (amonificación, nitrificación, fijación).  Mezcla-desplazamiento (lombrices y termitas principalmente). Composición del suelo

La desintegración de rocas en partículas más pequeñas, junto con aporte de materia orgánica, plantas y animales, da origen al suelo, el cual está compuesto de:  Fracción Mineral o Inorgánica  Fracción Orgánica  Agua  Aire.