Grupo 01 - Contaminación Del Medio Ambiente.docx

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO ESCUELA DE INGENIERIA DE MINAS

CURSO: INTRODUCCIÓN AL MEDIO AMBIENTE – VIII CICLO

TEMA: CONTAMINACIÓN AMBIENTAL DOCENTE: ING. ENRIQUE GONZALES CABALLERO. PRESENTADO POR:

   

CHACÓN VILLALVA, WILSON MARCELO MIÑANO, LILIANA PATRICIA RUIZ CONTRERAS, LUIS MIGUEL TICLIA VÁSQUEZ, HIMBER PALERMO  TUMBAJULCA SANCHEZ, GUADALUPE

HCO – PERU 2018

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ÍNDICE ELEMENTOS CONTAMINANTES DEL MEDIO AMBIENTE ................................................... 2 1.

MARCO TEÓRICO .................................................................................................................. 2

2.

CONTAMINACIÓN AMBIENTAL .......................................................................................... 3

3.

TIPOS DE CONTAMINACIÓN AMBIENTAL ...................................................................... 4 3.1.

Contaminación de la atmósfera.................................................................................. 4

3.1.1.

Principales tipos de contaminantes del Aire: ................................................. 4

3.1.2.

Proceso de Contaminación ................................................................................. 5

3.1.3.

Fuentes de los contaminantes atmosféricos .................................................. 6

3.1.4.

Elementos contaminantes ................................................................................... 7

3.1.5.

Efectos de la Contaminación Atmosférica .................................................... 10 Deposición de Contaminantes y Lluvia ácida .................................................. 10

A.

B. Efecto invernadero y Cambio Climático ................................................................... 12 C. Smog................................................................................................................................... 14 3.1.6. 3.2.

Contaminación del agua ............................................................................................. 15

3.2.1.

Composición del agua ........................................................................................ 17

3.2.2.

Sustancias Contaminantes del agua................................................................. 1

3.3.

Contaminación del suelo.............................................................................................. 5

3.3.1.

Composición media ............................................................................................... 5

3.3.2.

Estructura vertical .................................................................................................. 6

3.3.3.

Fuentes de contaminación................................................................................... 8

3.3.4.

Tipos de contaminación ....................................................................................... 8

3.3.5.

Efectos de la contaminación ............................................................................... 9

3.4. 4.

Sustancias que provienen de fuentes naturales.......................................... 15

Contaminación del subsuelo .................................................................................... 11

LIMITES PERMISIBLES DE SUSTANCIAS CONTAMINANTES ................................. 12 4.1 LMP PARA SUELO ............................................................................................................ 13 4.2 LMP PARA AIRE ................................................................................................................. 15 4.3 LMP PARA AGUA .............................................................................................................. 18 4.4 LMP PARA RUIDO ............................................................................................................. 33

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ELEMENTOS CONTAMINANTES DEL MEDIO AMBIENTE

1. MARCO TEÓRICO

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, el bienestar de la población, 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. A medida que aumenta el poder del hombre sobre la naturaleza y aparecen nuevas necesidades como consecuencia de la vida en sociedad, el medio ambiente que lo rodea se deteriora cada vez más. El comportamiento social del hombre, que lo condujo a comunicarse por medio del lenguaje, que posteriormente formó la cultura humana, le permitió diferenciarse de los demás seres vivos. Pero mientras ellos se adaptan al medio ambiente para sobrevivir, el hombre adapta y modifica ese mismo medio según sus necesidades. La contaminación es uno de los problemas ambientales más importantes que afectan a nuestro mundo y surge cuando se produce un desequilibrio, como resultado de la adición de cualquier sustancia al medio ambiente, en cantidad tal, que cause efectos adversos en el hombre, en los animales, vegetales o materiales expuestos a dosis que sobrepasen los niveles aceptables en la naturaleza. La contaminación puede surgir a partir de ciertas manifestaciones de la naturaleza (fuentes naturales) o bien debido a los diferentes procesos productivos del hombre (fuentes antropogénicas) que conforman las actividades de la vida diaria. Las fuentes que generan contaminación de origen antropogénico más importantes son: industriales (frigoríficos, mataderos y curtiembres, actividad minera y petrolera), comerciales (envolturas y empaques), agrícolas (agroquímicos), domiciliarias (envases, pañales, restos de jardinería) y fuentes móviles (gases de combustión de vehículos.

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2. CONTAMINACIÓN AMBIENTAL

La contaminación ambiental se refiere a la presencia de agentes externos de origen ya sea físico; químico o biológico, que atentan contra la integridad de la naturaleza, llegando a ser nocivo no solo para el ambiente, sino también para los seres vivos que vivimos en él.

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3. TIPOS DE CONTAMINACIÓN AMBIENTAL

3.1. Contaminación de la atmósfera Es el tipo de contaminación que se da como consecuencia de la expedición de humo procedente de las industrias, fábricas, así como combustibles fósiles descargados de los automóviles; pues son los que se acumulan en la extensión de la atmósfera progresando a una contaminación continua. Se considera que una masa de aire, de magnitud variable, está contaminada cuando contienen sustancias extrañas a su composición natural, en concentración suficiente para producir efectos tangibles en el hombre, los animales, la vegetación o los materiales en general. Se reconocen dos grupos de contaminantes: Primarios. Emitidos directamente por fuentes identificables como el transporte, los desechos sólidos, las industrias, etc. Secundarios. Producidos por el aire mismo, como consecuencia de la interacción entre dos o más contaminantes primarios o por la reacción y/o alteración de la producción de sus constituyentes naturales, con o sin intervención de la luz solar. 3.1.1. Principales tipos de contaminantes del Aire:

Contaminantes gaseosos: En ambientes exteriores e interiores los vapores y contaminantes gaseosos aparecen en diferentes concentraciones. Los contaminantes gaseosos más comunes son el dióxido de carbono, el monóxido de carbono, los hidrocarburos, los óxidos de nitrógeno, los óxidos de azufre y el ozono. Diferentes fuentes producen estos compuestos químicos pero la principal fuente artificial es la quema de combustible fósil. La contaminación del aire interior es producida por el consumo de tabaco, el uso de ciertos materiales de construcción, productos de limpieza y muebles del hogar. Los contaminantes gaseosos del aire provienen de volcanes, e industrias. El tipo más comúnmente reconocido de contaminación del aire es la niebla tóxica (smog). La niebla tóxica generalmente se refiere a una condición producida por la acción de la luz solar sobre los gases de escape de automotores, fábricas, edificios, casas, etc.

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Los aerosoles: Un aerosol es una mezcla heterogénea de partículas sólidas o líquidas suspendidas en un gas como el aire de la atmósfera.2 Algunas partículas son lo suficientemente grandes y oscuras para verse en forma de hollín o humo. Otras son tan pequeñas que solo pueden detectarse con un microscopio electrónico. Cuando se respira el polvo, ésta puede irritar y dañar los pulmones con lo cual se producen problemas respiratorios. Aerosoles de carbono negro tienen la capacidad de absorber compuestos cancerígenos en su superficie.4 Las partículas finas se inhalan de manera fácil profundamente dentro de los pulmones donde se pueden absorber en el torrente sanguíneo o permanecer arraigadas por períodos prolongados de tiempo. 3.1.2. Proceso de Contaminación

El proceso de contaminación atmosférica se desarrolla en tres pasos fundamentales: emisión, procesos y efectos. En primer lugar la emisión del contaminante al aire con una velocidad o nivel de emisión, que es la masa de contaminante que emite una fuente por unidad de tiempo. Seguidamente, los contaminantes sufren los procesos de dispersión, transporte y transformación en el aire, de donde resulta el nivel de inmisión o masa del contaminante en el aire en un punto lejano a la fuente por m3 de aire. Finalmente, los contaminantes se depositan en las superficies receptoras dando lugar a los efectos. Por ejemplo, el proceso de contaminación que seguiría el gas SO2 emitido a través de la chimenea de una empresa sería el siguiente:

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Una vez emitido al aire (lo que dará lugar al nivel de emisión, g de SO2 por hora), se produce la dispersión y el transporte del penacho, y, por consiguiente, la dilución del contaminante. La concentración de SO2 en un punto lejano a la fuente es su nivel de inmisión (µg de SO2 por m3 de aire). Durante el proceso de dispersión tienen lugar, además, las lógicas reacciones de oxidación que el SO2 va a sufrir al encontrarse con una */atmósfera oxidante. Se oxidará a SO3 y se transformará en H2SO4. En este ejemplo, el SO2 sería un contaminante primario y el H2SO4 sería un contaminante secundario. Finalmente, el contaminante o su producto de reacción, se deposita sobre los sistemas receptores, dando lugar a los efectos. Las unidades para expresar el nivel de inmisión de un contaminante son las siguientes:  

masa del contaminante por unidad de volumen de aire mg m-3 (10-3), µg m-3 (10-6), ng m-3 (10-9) volumen de contaminante por unidad de volumen de aire ppm (ml m-3) (10-6), ppb (µl m-3) (10-9).

3.1.3. Fuentes de los contaminantes atmosféricos

Las fuentes de contaminación atmosférica pueden ser naturales o artificiales (también antropogénicas) según intervenga o no la actividad humana. Las artificiales además pueden ser fijas o móviles. Con el objeto de comparar de ambos tipos de fuentes, se presenta en la tabla el porcentaje de emisiones naturales y antropogénicas para algunos contaminantes. Las cifras muestran la gran importancia que tienen las fuentes naturales frente a las artificiales para todos los contaminantes, excepto para el SO2 en que casi se igualan ambos tipos de fuentes y para el NO2 que es totalmente antropogénico.

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3.1.4. Elementos contaminantes 

Compuestos de Carbono Monóxido de Carbono (CO), es uno de los productos de la combustión incompleta. Es peligroso para las personas y los animales, puesto que se fija en la hemoglobina de la sangre, impidiendo el transporte de oxígeno en el organismo. Además, es inodoro, y a la hora de sentir un ligero dolor de cabeza ya es demasiado tarde. Se diluye muy fácilmente en el aire ambiental, pero en un medio cerrado, su concentración lo hace muy tóxico, incluso mortal. Cada año, aparecen varios casos de intoxicación mortal, a causa de aparatos de combustión puestos en funcionamiento en una habitación mal ventilada. Los motores de combustión interna de los automóviles emiten monóxido de carbono a la atmósfera por lo que en las áreas muy urbanizadas tiende a haber una concentración excesiva de este gas hasta llegar a concentraciones de 50-100 ppm,2 tasas que son peligrosas para la salud de las personas.

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Dióxido de carbono (CO2), La concentración de CO2 en la atmósfera está aumentando de forma constante debido al uso de carburantes fósiles como fuente de energía y es teóricamente posible demostrar que este hecho es el causante de producir un incremento de la temperatura de la Tierra “efecto invernadero”. La amplitud con que este efecto puede cambiar el clima mundial depende de los datos empleados en un modelo teórico, de manera que hay modelos que predicen cambios rápidos y desastrosos del clima y otros que señalan efectos climáticos limitados. La reducción de las emisiones de CO2 a la atmósfera permitiría que el ciclo total del carbono alcanzara el equilibrio a través de los grandes sumideros de carbono como son el océano profundo y los sedimentos. que está formado por una molécula lineal de un átomo de carbono ligado a dos átomos de oxigeno de forma o = c =o Compuestos de Azufre Dióxido de azufre (SO2), la principal fuente de emisión de dióxido de azufre a la atmósfera es la combustión del carbón que contiene azufre. El SO2 resultante de la combustión del azufre, que se oxida y forma ácido sulfúrico, H2SO4 un componente de la llamada lluvia ácida que es nocivo para las plantas, provocando manchas allí donde las gotitas del ácido han contactado con las hojas. SO2 + O = SO3 SO2 + H2O = H2SO3 SO3 + H2O = H2SO4 2NO2 + H2O = HNO2 + HNO3 La lluvia ácida se forma cuando la humedad en el aire se combina con el óxido de nitrógeno o el dióxido de azufre emitido por fábricas, centrales eléctricas y automotores que queman carbón o aceite. Esta combinación química de gases con el vapor de agua forma el ácido sulfúrico y los ácidos nítricos, sustancias que caen en el suelo en forma de precipitación o lluvia ácida. Los contaminantes que pueden formar la lluvia ácida pueden recorrer grandes distancias, y los vientos los trasladan miles de kilómetros antes de precipitarse con el rocío, la llovizna, o lluvia, el granizo, la nieve o la niebla normales del lugar, que se vuelven ácidos al combinarse con dichos gases residuales.

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El SO2 también ataca a los materiales de construcción que suelen estar formados por minerales carbonatados, como la piedra caliza o el mármol, formando sustancias solubles en el agua y afectando a la integridad y la vida de los edificios o esculturas. Trióxido de azufre (SO3) Sulfuro de hidrógeno (HS2) 

Metano



El metano, CH4, es un gas que se forma cuando la materia orgánica se descompone en condiciones en que hay escasez de oxígeno; esto es lo que ocurre en las ciénagas, en los pantanos y en los arrozales de los países húmedos tropicales. También se produce en los procesos de la digestión y defecación de los animales herbívoros. El metano es un gas de efecto invernadero del planeta Tierra ya que aumenta la capacidad de retención del calor por la atmósfera. Ozono



El ozono O3 es un constituyente natural de la atmósfera y es considerado un contaminante cuando se encuentra en las capas más bajas de ella (troposfera). Su concentración a nivel del mar, puede oscilar alrededor de 0,01 mg kg−1. Cuando la contaminación debida a los gases de escape de los automóviles es elevada y la radiación solar es intensa, el nivel de ozono aumenta y puede llegar hasta 0,1 mg kg−1. Las plantas pueden ser afectadas en su desarrollo por concentraciones pequeñas de ozono. El hombre también resulta afectado por el ozono a concentraciones entre 0,05 y 0,1 mg kg−1, causándole irritación de las fosas nasales y garganta, así como sequedad de las mucosas de las vías respiratorias superiores. Compuestos de Nitrógeno Óxido nitroso (N2O) Amoniaco



Metales pesados



Hidrocarburos



Oxidantes Fotoquímicos

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3.1.5. Efectos de la Contaminación Atmosférica A. Deposición de Contaminantes y Lluvia ácida La deposición de contaminantes se refiere a la forma que tienen los contaminantes atmosféricos de alcanzar las superficies receptoras. Se pueden distinguir tres tipos de deposición dependiendo del estado físico del contaminante en el momento de alcanzar la superficie receptora y del mecanismo de transporte hasta la misma. Son la deposición húmeda, seca y oculta.

La DEPOSICIÓN HÚMEDA: consiste en la incorporación de los contaminantes a las nubes o a las gotas de lluvia y su posterior precipitación, ya sea en forma de lluvia o nieve. Este tipo de deposición incluye dos mecanismos:

 Rainout: que se produce, bien cuando se forman gotas de nube mediante la condensación de vapor de H2O sobre el contaminante (lógicamente ha de ser particulado), o bien cuando el contaminante se incorpora a las gotas de nube ya formadas (lógicamente han de ser gases solubles o materia particulada higroscópica).



Washout: que se produce cuando los gases y partículas se incorporan a las gotas de lluvia o nieve en su camino descendente desde la base de las nubes hasta la superficie receptora.

En la DEPOSICIÓN SECA: los contaminantes son transportados hasta la superficie receptora, bien por transporte turbulento (viento) o por

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sedimentación (gravedad), y una vez allí, impactan en el receptor sin haber sido primero disueltos. La

DEPOSICIÓN

OCULTA:

consiste

en

la

incorporación

de

contaminantes dentro de las gotas de niebla y su posterior intercepción por el receptor. Al igual que en la deposición húmeda, los contaminantes alcanzan la superficie receptora en solución acuosa, pero al igual que en la deposición seca el principal mecanismo de transporte es el transporte turbulento o sedimentación, combinados con la impactación. Por otro lado, dependiendo de la composición química de los contaminantes, la deposición puede ser además de tipo ácido. Las características de la DEPOSICIÓN ACIDA son las siguientes: 

FORMACIÓN

Los compuestos de S y N emitidos a la atmósfera son oxidados hasta sus estados de oxidación más altos. Como también reaccionan con los hidrometeoros (agua atmosférica en cualquiera de sus formas) se convierten en HNO3 y H2SO4, dando lugar a la DEPOSICIÓN ÁCIDA. También puede deberse a la presencia de HCl (que es el otro ácido fuerte), pero esto sólo ocurre de forma puntual, en zonas cercanas a fuentes de HCl. No obstante, estos ácidos pueden ser neutralizados por sustancias básicas, como son el gas amoniaco y las partículas de aerosol desprendidas del suelo en forma de carbonatos metálicos. En el caso de que el proceso de deposición tenga lugar por vía húmeda, el fenómeno se conoce con el nombre de LLUVIA ÁCIDA. El pH natural de la lluvia es el del agua pura en equilibrio con la concentración atmosférica global de CO2 (330 ppm, en condiciones normales de presión y temperatura). Este pH tiene un valor de 5.6, de modo que se considera lluvia ácida aquella que tiene un pH menor de 5, neutra si está entre 5 y 6 y básica si pH mayor 6. Actualmente este valor

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límite ha sido reducido a 5.2 debido al aumento de concentración atmosférica de CO2. DAÑOS 

Ecosistemas acuáticos: La acidez en ríos y lagos altera los ciclos de reproducción. Hay muchas especies de peces y anfibios que no pueden subsistir en aguas con pH inferiores a 5.5.



Ecosistemas terrestres: Se cree que la lluvia ácida provocó la llamada "muerte de los bosques", que es un fenómeno que sufre el arbolado en zonas templadas y que se empezó a observar en Alemania en los años 70. La lluvia ácida, por un lado, hace que las hojas de los árboles pierdan las ceras y no puedan realizar la fotosíntesis y, por otro, provoca la lixiviación (lavado) en el suelo de los nutrientes que necesita el árbol. Todo esto hace que el árbol se debilite y se haga vulnerable a las plagas, sequía. Además, la acidez en el suelo también provoca que se movilicen muchos metales tóxicos que se incorporan a las corrientes de agua.



Edificios y construcciones: La corrosión de los materiales es otra importante consecuencia de la lluvia ácida. Muchos edificios y obras de arte situadas a la intemperie se están deteriorando por efecto de la deposición ácida. Incluso hay ruinas que están desapareciendo debido a la acidez de la lluvia.

B. Efecto invernadero y Cambio Climático

Se conoce como efecto invernadero, también llamado greenhouse, al fenómeno natural por el cual determinados gases (gases invernadero o greenhuouse, como el CO2) absorben la radiación IR que refleja la superficie de la Tierra y la devuelven de nuevo a la Tierra provocando el calentamiento de la atmósfera.

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En la figura se puede ver cómo afectan los gases invernadero al intercambio de radiación IR entre la tierra y la atmosfera, y cómo ha evolucionado la temperatura del planeta en el último siglo y medio.

Parte de la radiación emitida por el sol alcanza la tierra, especialmente la radiación V. La IR y UV son, en gran parte, absorbidas por los gases atmosféricos (apartado 2.2 Balance energético). La superficie de la Tierra refleja parte de ella (un 30% aproximadamente) en forma de radiación IR, mientras que absorbe el 70% restante. Algunos gases, como el CO2 absorben esta radiación IR y devuelven parte a la tierra, lo que provoca que la temperatura de la atmósfera aumente. A este fenómeno se le conoce como efecto invernadero (greenhouse) y a los gases “gases invernadero” o “gases greenhouse”. El cambio climático: es el efecto directo provocado por el calentamiento del planeta como consecuencia del aumento en la concentración de los gases invernadero. Los efectos que provocaría un cambio climático no se pueden predecir con seguridad, pero se cree que se produciría una fuerte radicalización del clima (fuertes e intensas tormentas y períodos de sequía más largos). Este es el clima típico de los desiertos. Se produciría una fuerte desertificación. Además, como va aumentando la temperatura de la atmósfera, parte de los glaciares y de los cascotes

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polares se fundirían, lo que daría lugar a un aumento del nivel del mar, y a la desaparición de muchas superficies costeras.

C. Smog Se conoce como smog al fenómeno (situación) que se produce cuando se combinan una climatología determinada (inversión térmica) y concentraciones altas de ciertos contaminantes. Hay dos tipos de smog, cuyas características principales se muestran en la tabla.

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3.1.6. Sustancias que provienen de fuentes naturales Algunas sustancias que se encuentran en la atmósfera tienen un origen natural, por lo que no son contaminantes en un sentido estricto: 



  

Los incendios forestales emiten partículas, gases y sustancias que se dispersan en la atmósfera. El penacho de humo asociado a un incendio forestal puede llegar a alcanzar los 10 km de altura y penetrar en la estratosfera. Partículas de polvo creadas por la erosión del suelo cuando el agua y el clima sueltan capas del suelo, aumentan los niveles de partículas en suspensión en la atmósfera. Aerosoles de pequeño tamaño generadas por la oxidación de COVs de origen biológico. Los volcanes arrojan dióxido de azufre y cantidades importantes de roca de lava pulverizada conocida como cenizas volcánicas. El metano se forma en los procesos de pudrición de materia orgánica y daña la capa de ozono. Puede acumularse en el subsuelo en altas concentraciones o mezclado con otros hidrocarburos formando como bolsas de gas natural.

3.2. Contaminación del agua

El agua es un recurso natural indispensable para la vida. Constituye una necesidad primordial para la salud, por ello debe considerarse uno de los derechos humanos básicos. En las sociedades actuales el agua se ha convertido en un bien muy preciado, debido a la escasez, es un sustento de la vida y además el desarrollo económico está supeditado a la disponibilidad de agua. Las fuentes de contaminación del agua pueden ser naturales (también llamadas geoquímicas: el suelo) o artificiales (antropogénicas). Normalmente, en este medio, las fuentes naturales son muy dispersas y no provocan concentraciones altas, excepto en algunos lugares muy concretos. Sin embargo, la contaminación antropogénica se concentra en zonas concretas (industrias, ciudades). Además, los contaminantes son mucho más peligrosos que los emitidos por las fuentes naturales.

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Hay cuatro focos principales de contaminación antropogénica:    

La industria (dependiendo del tipo de industria emitirá unos contaminantes u otros). Los vertidos urbanos (que llevan fundamentalmente contaminantes orgánicos). La navegación (muy importante en la contaminación por hidrocarburos), La agricultura y ganadería (que contaminan con pesticidas, fertilizantes y restos orgánicos de animales y plantas.

Todos estos focos de contaminación alteran algunas propiedades del agua, tanto propiedades físicas, químicas como biológicas. Estas propiedades alteradas por los contaminantes (tabla 13) son, en realidad, los parámetros que se miden en un agua para determinar la calidad del agua.

FÍSICAS

QUÍMICAS

BIOLÓGICAS

pH Color Olor y sabor Conductividad Temperatura Materiales en suspensión Radiactividad Espumas

O2 disuelto (OD) DBO5, DQO, COT Nitrógeno total Fósforo total Aniones: Cl-,

Bacterias coliformes

NO3-, NO2-, PO43-,

Virus Microorganismos

S2-, CN-, F-

Animales Plantas

Cationes: Na+, Ca2+, Mg2+, NH4+ Metales pesados Compuestos orgánicos

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3.2.1. Composición del agua

El agua es muy buen disolvente, de hecho es el disolvente universal, por lo que nunca va a estar en la naturaleza en estado puro. El agua, en su ciclo natural, atraviesa la atmósfera y el suelo, y va arrastrando y disolviendo sus componentes. Por esta razón, incluso en zonas limpias donde no hay contaminación, el agua natural tiene muchísimos componentes, tanto inorgánicos como orgánicos: SUSTANCIAS INORGÁNICAS (procedentes del suelo y del agua de lluvia) 

Especies mayoritarias (de 1 a 10000 mg l-1): Na+, Ca2+, Mg2+, Cl, SO42-, HCO3-



Especies secundarias (de 0.1 a 10 mg l-1): Fe2+, Fe3+, Sr2+, K+, CO3-2, NO3-, F-, H3BO3



Especies traza (< 10-3 mg l-1): Be, Bi, Cs, Au, Pt, Ra, Ag, Sn, H2PO4-, HPO42-



Especies en suspensión



compuestos de Si (> 1 mg l-1), especialmente aluminosilicatos



óxidos e hidróxidos: de Fe, de Ti, de Zn, de Al, o sales de metales de transición: sulfuros, carbonatos, sulfatos.

SUSTANCIAS ORGÁNICAS (procedentes de la descomposición de la biomasa)  

Fenoles: más



Aminoácidos

abundantes



Polipéptidos

Hidratos de



Ácidos grasos

carbono



Sustancias



Ácidos carboxílicos



Aminas

húmicas

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3.2.2. Sustancias Contaminantes del agua A. Residuos con requerimiento de O2 Son compuestos, fundamentalmente orgánicos, que se oxidan fácilmente por la acción de bacterias aerobias. 

Fuentes Aguas de albañal (domésticas y animales) Desechos de industrias alimentarias Desperdicios de industrias papeleras Subproductos de operaciones de curtido Efluentes de mataderos y plantas empaquetadoras de alimentos.



Efectos Muerte de la vida microscópica aerobia y macroscópica



Medida Hay tres formas de medir estos residuos en un agua.

B. Agentes Patógenos Pertenecen a este grupo las bacterias, virus, protozoos, etc. También otros organismos contagiados por estos agentes patógenos. 

Fuentes Heces y restos orgánicos de personas infectadas.



Medida Dada la dificultad y lentitud de los procedimientos analíticos para medir los agentes patógenos de forma directa, se mide, en su lugar, el número de bacterias coliformes y gérmenes anaerobios después de un cultivo con lactosa a 35ºC. La presencia de estos organismos indica una contaminación fecal. Si dicha contaminación es reciente estarán presentes en la muestra tanto las bacterias coliformes como los gérmenes anaerobios. Por el contrario si la contaminación fecal no es reciente, no habrá bacterias coliformes. 1

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C. Nutrientes vegetales inorgánicos Son compuestos químicos de C, N, P, K, S y varios metales traza que las plantas necesitan para crecer, pero que cuando están en concentraciones elevadas son contaminantes e impiden muchos de los usos del agua. 

Fuentes Naturales: Aporte de nutrientes por parte del suelo y del aire. Antropogénicas: Origen humano (vertidos) Urbano,

ganaderos

y

agrícolas,

atmosféricos. 

Efectos Cuando se encuentran en cantidades excesivas se produce la eutrofización del agua, es decir, el crecimiento excesivo de organismos por un excesivo aporte de nutrientes (PO43- y NO3-). El nivel de eutrofización de un agua se determina midiendo el nivel de clorofila de las algas, el contenido en P y N del agua o el valor de penetración de la luz.

D. Compuestos orgánicos sintéticos Son el petróleo, la gasolina, los plásticos, los plaguicidas, los disolventes, los detergentes, los compuestos farmacéuticos. Este tipo de contaminante permanecen mucho tiempo en el agua, porque al ser productos sintéticos, tienen estructuras moleculares muy complejas que los microorganismos presentes en el agua no pueden degradar. 

Fuentes Aguas industriales y municipales: Aguas de escorrentía Agua de precipitación

E. Sustancias químicas inorgánicas

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Se incluyen en este grupo los ácidos minerales, las sales inorgánicas y los metales tóxicos como el Hg y el Pb. 

Fuentes Ácidos minerales: drenaje de las minas de hierro y lluvia ácida. Sales inorgánicas: vertidos, infiltración del mar, utilización de sal para eliminar la nieve. Metales

pesados:

minería,

siderurgia,

corrosión

de

materiales metálicos, erosión. 

Efectos Aumento de la acidez por los ácidos minerales. Aumento de la salinidad por las sales inorgánicas. Aumento de la toxicidad por metales pesados.

F. Sedimentos y materiales suspendidos Se refiere a las partículas arrancadas del suelo y arrastradas al agua y vertidos de materia particulada. Son los que contribuyen en mayor medida a la masa total de contaminantes en el agua. 

Fuentes Natural: erosión



Efectos Desbordamientos y destrucción de animales acuáticos. Reducción de luz y aumento de la turbidez.

G. Sustancias Radiactivas Algunos isótopos radiactivos son solubles y pueden estar presentes en el agua. Estos isótopos solubles pasan a la cadena trófica y se acumulan en los tejidos provocando los mismos daños que los atmosféricos. 

Fuentes Natural: granito y rocas magmáticas Artificiales: Minería y elaboración de las menas para producir sustancias radiactivas utilizables.

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Uso de materiales radiactivos en el armamento nuclear. Empleo

de

materiales

radiactivos

en

las

centrales

energéticas nucleares. 

Efectos Emiten radiaciones ionizantes que pueden atravesar la materia viva y provocar daños irreparables: pueden provocar cáncer y afectar a la reproducción de los seres vivos ya que pueden modificar la estructura molecular del ADN, etc.

H. Contaminación térmica Se refiere al aumento de la temperatura del agua. 

Fuentes Antropogénica:

agua

liberada

en

los

procesos

de

refrigeración industriales. 

Efectos Disminuye su capacidad de contener oxígeno disuelto puesto que disminuye la solubilidad de los gases. Aumenta las reacciones químicas, lo que provoca también la pérdida de oxígeno disuelto y asfixia de los peces. Afecta los procesos biológicos de peces, cuyo cuerpo tiene la temperatura del agua.

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3.3. Contaminación del suelo El suelo es un medio complejo. De hecho, de los tres vectores ambientales, el suelo es el más complejo y desconocido. Posee su propia atmósfera interna, régimen hídrico particular, fauna y flora determinadas y elementos minerales. Es un medio dinámico, es decir, nace, madura, envejece y muere. 3.3.1. Composición media La edafogénesis, o proceso de formación de un suelo, se inicia con la disgregación mecánica o química de la roca madre, fenómeno conocido como meteorización. La meteorización puede estar inducida por la acción de diversos agentes, como son el clima, el relieve, la actividad biológica, la composición litológica y el tiempo de actuación de todos ellos. Si el material que ha sido meteorizado o disgregado de la roca madre no es transportado por la erosión, entonces se mezcla con la materia orgánica procedente de los seres vivos, con el agua que hay por el suelo y con el aire que entra por los poros y da como resultado un suelo ya madurado. Por lo tanto, un suelo maduro está compuesto por materia sólida (50% de materia sólida: (45% mineral y 5% orgánica) agua (20-30%) y aire (2030%).

45%

5%

ROCA MADRE + R-C Arena

biomasa

20-30%

20%-30%

+ AGUA + AIRE = SUELO MADURADO Poros

Poros

Arcilla

vH2O

Caliza

CO2

Óxidos

O2

Sales

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La materia mineral o inorgánica que procede de la roca madre es: 

Arena: Es el componente más importante del suelo. Normalmente es silícica, por eso se suele expresar el contenido en arena de los suelos como % de SiO2.



Arcilla: Mezcla de silicatos de aluminio hidratados Al4 (SiO4)3.xH2O. • Caliza: CO3Ca.



Diversos óxidos: Fe (causante del color rojizo del suelo), de Mn (negro), Ti, Al, Zn.



Sales de NO3-, SO42-, Cl- y PO43.

La materia orgánica consiste en una mezcla de biomasa: plantas parcialmente degradadas y humus (residuo que queda cuando los hongos y las bacterias descomponen las plantas) organismos vivos, microbios. El agua en el suelo ocupa los espacios porosos que hay entre las partículas sólidas. El aire también ocupa los espacios porosos y está compuesto de vapor de H2O, CO2 y, en menor cantidad, O2. La materia orgánica consiste en una mezcla de biomasa: plantas parcialmente degradadas y humus (residuo que queda cuando los hongos y las bacterias descomponen las plantas) organismos vivos, microbio. 3.3.2. Estructura vertical Los suelos se estructuran de forma vertical en una serie de capas o estratos llamadas horizontes, distinguibles a simple vista por su color. Al conjunto de horizontes que componen un suelo determinado se le llama perfil del suelo. Típicamente, un suelo puede tener hasta tres horizontes, que se llaman con las tres primeras letras del alfabeto: A, B y C.

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El horizonte A es la parte más superficial del suelo, donde están las raíces de las plantas. Se le llama también horizonte de lavado porque es el que está expuesto a la erosión y a los procesos de lixiviado (lavado por el agua). Es un horizonte muy rico en materia orgánica porque está muy cerca de la superficie, aunque también tiene materia inorgánica. Su composición es muy compleja, por lo que se divide en subhorizontes: 



 

El subhorizonte A00 es un horizonte muy orgánico. Está compuesto de restos vegetales reconocibles a simple vista: hojas, ramas. Tiene un color variado dependiendo de la estación del año y de la zona en la que se encuentre. El subhorizonte A0 es también un horizonte orgánico. Está compuesto por el humus, es decir, restos vegetales en proceso de descomposición, que por supuesto no son reconocibles. Tiene un tono grisáceo o negro. El subhorizonte A1 es ya bastante inorgánico. Está formado por arcillas por lo que tiene un tono parduzco. El subhorizonte A2 es muy inorgánico y está formado por arcillas, Fe2OTiene un tono más claro.

Al horizonte B se le llama también horizonte de precipitación o de acumulación porque en él precipitan y se acumulan los componentes del horizonte A. Es un horizonte muy inorgánico. Tiene un tono rojizo y parduzco. El horizonte C es la roca madre. Tiene dos partes: una superior, (C1 o C), donde la roca madre se está disgregando, y una más profunda, (C2 o D), donde la roca madre está fresca. Los horizontes de un suelo no tienen por qué tener siempre la misma anchura. Puede haber un suelo con un horizonte B muy ancho o con un horizonte B muy

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estrecho o, incluso, sin horizonte B, ya que este horizonte es el último en formarse durante la edafogénesis. 3.3.3. Fuentes de contaminación La fuentes de contaminantes del suelo puede ser naturales o artificiales (antropogénicas). La fuente natural sería la liberación excesiva de alguna sustancia en la meteorización de la roca madre, siempre y cuando esa sustancia se acumule y resulte tóxica para el suelo. Sería un componente natural que resulta tóxico. Entre las fuentes artificiales o antropogénicas están:       

RSU RSI Abonos, pesticidas, plaguicidas. Agua de riego Deposición de contaminantes atmosféricos y lixiviados (=filtrado) Lodos de las depuradoras Uso del suelo como depurador de aguas residuales (filtro verde).

3.3.4. Tipos de contaminación En el suelo hay que distinguir entre la contaminación endógena y la contaminación exógena. La contaminación ENDÓGENA está provocada por un constituyente natural del suelo. Se produce cuando una acción externa provoca un desequilibrio en el suelo y hace que un constituyente natural cambie su forma química, se acumule y resulte tóxico. Por ejemplo, la lluvia ácida. Es una acción externa que moviliza el Al3+ del complejo de cambio según la siguiente reacción: suelo-Al3+ + 3H+ → suelo-3H+ + Al3+ El Al3+, que ahora está libre en la solución del suelo, puede llegar a absorberse por las raíces de las plantas y afectar su desarrollo, a no ser que sea lixiviado. Es un constituyente natural de suelo que se transforma en un contaminante. La contaminación EXÓGENA se produce cuando los contaminantes proceden del exterior. Por ejemplo la acumulación en el suelo de iones H+ procedentes de la lluvia ácida.

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No se deben confundir el tipo de contaminación con las características de la fuente de contaminación. En el tabla 21 se muestra un cuadro con ejemplos de fuentes y tipos de contaminación.

Fuente de contaminación

Natural

Artificial

TIPO DE CONTAMINACIÓN ENDÓGENA EXÓGENO Acumulación de una Acumulación de una sustancia debido a una sustancia procedente de excesiva liberación en la una Erupción Volcánica. disgregación de la Roca Madre Acumulación de una Acumulación de una sustancia liberada del sustancia procedente de complejo de cambio debido la Lluvia ácida. a la Lluvia ácida

3.3.5. Efectos de la contaminación Los efectos que los contaminantes van a producir en el suelo dependen, por supuesto, de las características del contaminante, pero también de las características del suelo. No todos los suelos responden igual a la contaminación. Los principales factores que influyen en la respuesta del suelo a los contaminantes son: 

VULNERABILIDAD DEL SUELO Es el grado de sensibilidad del suelo y está relacionado con su CIC. A mayor CIC (cuanto más complejo de cambio tenga el suelo), menor sensibilidad, de forma que: Si CIC < 6.2, suelos muy sensibles Si 6.2 < CIC < 15.4, suelos ligeramente sensibles Si CIC > 15.4 suelos poco sensibles.



BIODISPONIBILIDAD DEL CONTAMINANTE Es la cantidad de contaminante que puede ser tomado por un organismo. Hay contaminantes del suelo que tienen una elevada biodisponibilidad, es decir, son fácilmente asimilados por los organismos del suelo. Pero hay otros que no, por ejemplo, los que no son solubles. Tienen muy baja biodisponibilidad.



MOVILIDAD DEL CONTAMINANTE 9

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Es la capacidad que tiene el contaminante para distribuirse a través de los horizontes del suelo. Cuanta más movilidad tenga un contaminante, más fácilmente será lixiviado y transportado a otros medios. 

PERSISTENCIA DEL CONTAMINANTE Es el periodo de actividad del contaminante. Es una medida de su peligrosidad. Por ejemplo, los contaminantes biodegradables tienen baja persistencia en el suelo porque se degradan de forma relativamente rápida.



CARGA CRÍTICA Es la cantidad máxima de contaminante que admite el suelo antes de sufrir efectos nocivos. La carga crítica explica, por ejemplo, porque los efectos de la lluvia ácida fueron más alarmantes en los países escandinavos que en Centroeuropa, a pesar de que la precipitación de Centroeuropa era mucho más ácida. Y es que los suelos europeos tienen una mayor carga crítica, es decir, admiten mayores concentraciones de contaminantes antes de sufrir sus efectos.

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3.4. Contaminación del subsuelo La contaminación del subsuelo, se produce por la presencia de compuestos químicos hechos por el hombre u otra alteración al ambiente natural del suelo que se produce en forma artificial. Este tipo de contaminación es una de las más peligrosas por su característica de ser muy “silenciosa” y no presentar muestras que evidencien la misma, sino hasta que sus consecuencias se observan en los seres vivos.

Los mayores provocadores de esta contaminación son generalmente la aplicación de pesticidas cuyo residual pasa a las capas más profundas del suelo, de la ruptura de tanques de almacenamiento subterráneo, de barreras

de

rellenos sanitarios que

se

rompen

o están mal

confeccionadas y se producen filtraciones de los mismos o de acumulación directa de productos industriales. Un capítulo especial merece la actividad minera y su relación con la contaminación del subsuelo ya que la minería en su conjunto produce una serie de contaminantes gaseosos, líquidos y sólidos, que de una forma u otra van a parar al suelo. Los daños contaminantes que provocan los elementos utilizados en la operativa de minería a cielo abierto dependen de las características que tiene el suelo donde se realizan las actividades. Por ejemplo, la lluvia ácida que se produce como consecuencia de los gases que se integran a la atmósfera, pueden caer en suelos calcáreos que balancean el pH o en suelo normales que se acidifican.

Esto sucede ya sea por depósito a partir de la atmósfera como partículas sedimentadas o traídas por las aguas de lluvia, por el vertido directo de los productos líquidos de la actividad minera y metalúrgica, o por la infiltración de productos de lixiviación del entorno minero: aguas provenientes de minas a cielo abierto, escombreras, etc., o por la disposición de elementos mineros sobre el suelo: escombreras, talleres de la mina u otras edificaciones más o menos contaminantes en cada caso.

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4. LIMITES PERMISIBLES DE SUSTANCIAS CONTAMINANTES

El Límite Máximo Permisible (LMP) es la medida de la concentración o grado de elementos, sustancias o parámetros físicos, químicos y biológicos, que caracterizan a un efluente o una emisión, que al ser excedida causa o puede causar daños a la salud, al bienestar humano y al ambiente. Su determinación corresponde al Ministerio del Ambiente y los organismos que conforman el Sistema Nacional de Gestión Ambiental. Los criterios para la determinación de la supervisión y sanción son establecidos por dicho Ministerio. Los LMP sirven para el control y fiscalización de los agentes que producen efluentes y emisiones, a efectos de establecer si se encuentran dentro de los parámetros considerados inocuos para la salud, el bienestar humano y el ambiente. Excederlos acarrea responsabilidad administrativa, civil o penal, según el caso los ECA se aplican a zonas (cuencas) buscando que el aire, agua o suelo, mantengan una calidad que no represente riesgo significativo para la salud de las personas ni al ambiente.

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4.1 LMP PARA SUELO Aprueban Estándares de Calidad Ambiental (ECA) para Suelos. Decreto Supremo N° 011-2017-MINAM. De conformidad con lo dispuesto en el numeral 8 del artículo 118 de la Constitución Política del Perú; la Ley N° 29158, Ley Orgánica del Poder Ejecutivo; el Decreto Legislativo N° 1013, que aprueba la Ley de Creación, Organización, y Funciones del Ministerio del Ambiente; y la Ley N° 28611, Ley General del Ambiente; DECRETA: Artículo 1.-Aprobación de los Estándares de Calidad Ambiental para Suelo Artículo 2.- Los Estándares de Calidad Ambiental para Suelo como referente obligatorio Artículo 3.- De la superación de los ECA para Suelo Artículo 4.- Refrendo

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Tabla 1Valores para bario en sitios con presencia de baritina

4.2 LMP PARA AIRE Aprueban Estándares de Calidad Ambiental (ECA) para Aire y establecen Disposiciones Complementarias DECRETO SUPREMO Nº 003-2017MINAM De conformidad con lo dispuesto en el numeral 8 del artículo 118 de la Constitución Política del Perú, así como el numeral 3 del artículo 11 de la Ley Nº 29158, Ley Orgánica del Poder Ejecutivo. DECRETA: Artículo 1.- Aprobación de los Estándares de Calidad Ambiental para Aire Artículo 2.- Los Estándares de Calidad Ambiental para Aire como referente obligatorio Artículo 3.- Financiamiento Artículo 4.- Refrendo

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4.3 LMP PARA AGUA Aprueban Estándares de Calidad Ambiental (ECA) para Agua y establecen Disposiciones Complementarias DECRETO SUPREMO N° 004-2017-MINAM. De conformidad con lo dispuesto en el numeral 8 del artículo 118 de la Constitución Política del Perú, así como el numeral 3 del artículo 11 de la Ley N° 29158, Ley Orgánica del Poder Ejecutivo; DECRETA: Artículo 1.- Objeto de la norma Artículo 2.-Aprobación de los Estándares de Calidad Ambiental para Agua Artículo 3.- Categorías de los Estándares de Calidad Ambiental para Agua Artículo 4.-Asignación de categorías a los cuerpos naturales de agua Artículo 5.- Los Estándares de Calidad Ambiental para Agua como referente obligatorio Artículo 6.- Consideraciones de excepción para la aplicación de los Estándares de calidad Ambiental para Agua Artículo 7.- Verificación de los Estándares de Calidad Ambiental para Agua fuera de la zona de mezcla Artículo 8.- Sistematización de la información Artículo 9.- Refrendo

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Categoría 1: Poblacional y Recreacional Subcategoría A: Aguas superficiales destinadas a la producción de agua potable.

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Subcategoría B: Aguas superficiales destinadas para recreación

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Categoría 2: Extracción, cultivo y otras actividades marino costeras y continentales

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Estándar de calidad de Amoniaco Total en función de pH y temperatura para la protección de la vida acuática en agua dulce (mg/L de NH3)

Categoría 3: Riego de vegetales y bebida de animales

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Categoría 4: Conservación del ambiente acuático

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Estándar de calidad de Amoniaco Total en función del pH, la temperatura y la salinidad para la protección de la vida acuática en agua de mar y estuarios (mg/L de NH3)

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4.4 LMP PARA RUIDO Los niveles de presión sonora equivalente, NPSeq, expresados en decibeles, en ponderación con escala A, que se obtengan de la emisión de una fuente fija emisora de ruido, no podrán exceder los valores que se fijan

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BIBLIOGRAFIA     

  

Elena Boldo Pascua 2016 “La contaminación del aire”. L. N° 28611.- Ley General del Ambiente 2017 PERU. MINAM anexos de límites permisibles 2017. Nicolás Olea, Universidad de Granada, “Contaminación Ambiental” Oscar Dario Tosse Luna. Legislación ambiental relacionada con contaminación del recurso suelo en Colombia. Ministerio de Ambiente Vivienda y Desarrollo Territorial. Dirección de Ecosistemas. Bogotá, Abril de 2003. LEY 1/2005, de 4 de febrero, para la prevención y corrección de la contaminación del suelo. BOPV - miércoles 16 de febrero de 2005. www.juntadeandalucia.es/medioambiente/web/Bloques_Tematicos/Eval uacion de la calidad de los suelos y niveles genéricos de referencia. s/f. Guía Técnica de aplicación del RD 9/2005, de 14 de enero, por el que se establece la relación de actividades potencialmente contaminantes del suelo y los criterios y estándares para la declaración de suelos contaminados. Dirección General de Calidad y Evaluación Ambiental, Ministerio de Medio Ambiente. España.

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