MSc | MAURICIO BERMUDEZ
GESTION AMBIENTAL
SAN JOSE MAYO 2010
GESTION AMBIENTAL. 2
/ 40
TABLA DE CONTENIDO
PRESENTACIÓN ....................................... ................................ 2 1
CONCEPTOS .................................... ................................ 3 1.1
Biologia ......................................... ................................ 3
1.2
Geología ................................ ........................................ 9
1.3
Ecología. ..................................... ................................ 15
2
GESTION AMBIENTAL.................... .................... 22 2.1
A6UA: .......................................... .......... 22
2.2
AIRE ............................................ ............ 29
2.3
RESIDUOS SOLIDOS; ................ 32
2.4
RUIDQ; ........................................ ................................ 35
3
GESTION Y PLANIFICACION ION ......... 36 3.1
CRITERIOS: ................................ 36
3.2
ORDENACIÓN TERRITORIAL: ... 37
3.3
IMPACTO; ................................ ................................... 37
3.4
DISEÑO:................................ ...................................... 40
PRESENTACIÓN La falta de especialistas en el estudio global de los problemas del medio ambiente y la necesidad de integrar técnicos capaces de entrar en la dialéctica interdisciplinaria que permita estudiar y elaborar las soluciones que garanticen una gestión coherente de todos aquellos factores implicados en la degradación del entorno humano. Es esta una cuestión que requie requiere la colaboración de ingenieros y técnicos de las industrias, biólogos, químicos, geógrafos y otros profesionales que encuentran dificultad en su trabajo por la falta de un lenguaje común a todos ellos. Se deben proveer los instrumentos técnicos para compatibilizar atibilizar el desarrollo y la protección del medio ambiente.
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL.
3 / 40
1.1.1 Componentes bióticos
Por ello los seres vivos están constituidos principalmente por agua en porcentajes que oscilan en la mayoría de los casos entre el 50 y más del 90%.
Agua
Gases
El componente del agua es un compuesto de la fórmula H2O, constituido por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, los cuales integran una molécula de importancia primordial en lo que concierne a los procesos vitales y también para muchas otras reacciones químicas.
En el interior de cualquier ser vivo encontramos también una serie de elementos y de moléculas que existen ahí en estado gaseoso, por lo menos en una fase de su intervención en los procesos vitales. Ejemplos de gases son el oxígeno y el dióxido de carbono.
1 CONCEPTOS 1.1 Biologia
El carácter bipolar hace que los extremos del la molécula de agua sean atraídos por regiones de otras moléculas que tengan carga de signo contrario. Esta es la explicación de la gran afinidad del agua por una gran cantidad de elementos y compuestos tanto orgánicos como inorgánicos, lo cual hace que sea considerada como el disolvente por antonomasia. Esta característica hace que una gran cantidad de sustancias puedan mantenerse en solución acuosa y en esta forma transportarse e intervenir en reacciones químicas.
Sales minerales Las sales minerales (sulfatos, nitratos, fosfatos, etc.) representan la vía fundamental de ingreso de materiales en el ecosistema, en lo que podríamos llamar conjunto de la materia viva o biosfera. Son captadas por la plantas y mediante el proceso de fotosíntesis son utilizadas para elaborar los compuestos integrantes del organismo, las moléculas que servirán para construir las estructuras somáticas y mantenerlas en funcionamiento.
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL.
Parte de estos compuestos inorgánicos están en estado ionizado. Esto facilita la movilidad en el medio interno y su reactividad. Muchos iones tienen gran importancia en cuanto al desarrollo y mantenimiento de las funciones vitales, como por ejemplo la osteogénesis, el transporte de oxígeno mediante la sangre, la intervención de las enzimas y la generación y transmisión del impulso nervioso.
Hidratos de carbono Podemos considerar como sinónimo los términos glúcidos, sacáridos y azúcares. Este tipo de moléculas está constituido básicamente por C, H y O2, y responden a la fórmula empírica Cn(H2O)n. A los monosacáridos, frecuentemente moléculas cíclicas en las cuales el valor de n está comprendido entre 3 y 8, se les asigna exclusivamente el término azúcares, por ejemplo la glucosa, la fructosa y la galactosa. Las hexosas son muy frecuentes en la naturaleza y concretamente la glucosa, que, en último término es la principal fuente de energía en el metabolismo oxidativo a nivel celular.
4 / 40
Las pentosas intervienen, por ejemplo, en la estructura de los ácidos nucleicos (ribosa) y de moléculas como el ATP, caracterizado por un elevado contenido energético, y por ende por su intervención en numerosos procesos vitales. Moléculas constituidas por dos monosacáridos (disacáridos) o por un número superior de piezas simples, dan lugar a los oligosacáridos (constituidos por unos pocos mononosacáridos) o a los polisacáridos. La sacarosa (azúcar de la caña o de la remolacha) y la lactosa (azúcar de la leche) son disacáridos. Entre los polisacáridos, auténticos polímeros, encontramos macromoléculas importantes desde el punto de vista biológico, y frecuentemente utilizadas como reserva energética: glucógeno en los animales y almidón en las plantas. También son componentes estructurales de primer orden, como la celulosa que conforma la pared celular en los vegetales; la lignina también característica en las plantas y la quitina, componente principal del exoesqueleto de muchos artrópodos (insectos, crustáceos, etc.)
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL. 5
Lípidos Son moléculas hidrófobas y al mismo tiempo susceptibles a disolverse en solvents orgánicos (cloroformo, éter, benceno, acetona,etc.). Hay varios tipos de lípidos: grasas, fosfolípidos, esteroides y carotenoides. Existen lípidos que pueden intervenir en la constitución de reservas energéticas, en la formación de diversas estructuras celulares y en la síntesis de moléculas de tipo hormonal (elementos básicos en la regulación de funciones vitales en el organismo). Las grasas resultan de la combinación de dos tipos de moléculas, una es la glicerina y la otra pertenece al grupo de los ácidos grasos, compuestos hidrocarbonados de cadena larga. Las grasas se disocian en fragmentos hidrosolubles. Esta propiedad, conjuntamente con el elevado contenido energético de estas moléculas, hace de las grasas unas sustancias ideales para ser empleadas como reserva energética en todos los sistemas vivos. vivos.Otras propiedades de las grasas de importancia biológica son su baja transmisibilidad del calor, como consecuencia juegan un papel fundamental en la homeotermia de los mamíferos y aves.
/ 40
Quizá la característica más significativa de los fosfolípidos desde el punto de vista biológico sea su polaridad. Esta es la razón de su importante papel que desempeñan en la constitución y funcionamiento de la membrana celular, en la cual se disponen en empalizada. Entre las moléculas de tipo esteroide encontramos las hormonas, que en los organismos pluricelulares desempeñan el papel de transmisores de información específica a entre los centros de control y grupos concretos de células. Los carotenoides son compuestos químicos de estructura próxima a los esteroides, siempre son de origen vegetal como los carotenos y xantofilas.
Aminoácidos. Son compuestos de bajo peso molecular, formadas por un grupo carboxilo y un grupo amino. Los péptidos son la unión de aminoácidos en la formación de cadenas peptídicas o proteínicas.
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL.
Las proteínas son moléculas de importancia primordial en lo referente a la estructura y funcionamiento de los seres vivos. Las proteínas fibrosas tienen un cometido fundamental estructural, tanto a nivel celular (membrana citoplasmática) como orgánico. Muchas de las moléculas proteicas de tipo globular intervienen frecuentemente en procesos fisiológicos de defensa o protección (globulinas) o de regulación de reacciones químicas (enzimas), en las cuales funcionan como catalizadores.
6 / 40
Un grupo es el del ácido desoxiribonucleico (ADN) y otro el del ácido ribonucleico (ARN). Este ultimo puede ser ribosomal, mensajero o transportador, según la función que desempeñe. El ADN se caracteriza por ser una doble cadena helicoidal donde las bases pirimídicas y purícas se unen por medio de puentes de hidrogeno, adenina con timina y guanina con citocina. El ARN es una cadena simple donde las bases son adenina y guanina que pueden unirse a urácilo y citocina.
Acidos nucleicos. Son compuestos de levado peso molecular y cuya misión consiste en almacenar y transportar la información genética responsable de la regulación de la síntesis de las proteínas y, en ultimo termino, de toda la actividad del organismo. Intervienen directamente en la reproducción celular y en la transmisión de la herencia y están formadas por nucleótidos (fosfato+bas+pentosa). Las bases pueden ser pirimídicas (urácilo, citocina y timina) o purícas (adenina y guanina)
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL.
7 / 40
1.1.2 Procesos vitales
Fotosíntesis
Lo que denominamos vida corresponde en realidad a un conjunto de procesos y reacciones bioquímicas concretas.
Es el proceso por el cual las plantas aprovechan la energía solar para sintetizar los compuestos orgánicos que constituyen su organismo.
Estos procesos fisiológicos resultan en la fabricación de todas aquellas moléculas que son necesarias: proteínas, hidratos de carbono, lípidos, ácidos nucleicos, etc.
A nivel bioquímico es un conjunto de reacciones típicas de organismos dotados de pigmentos fotosintéticos sensibles a la luz solar.
También se desarrollan procesos que permiten captar algunos elementos químicos del medio circundante, como por ejemplo el agua, las sales minerales y ciertos compuestos orgánicos ya elaborados. Todos estos procesos y mecanismos requieren un aporte de energía, que es obtenida y utilizada de diversos modos por los diferentes tipos de organismos. Las funciones vitales, como son la fotosíntesis, la respiración, excreción, la captación y asimilación de alimentos y la reproducción, pueden ser estudiadas siempre a dos niveles: el celular y el orgánico.
Se aprovechan los fotones contenidos en la radiación solar que llega a la superficie terrestre (o a las capas superiores de los ecosistemas acuáticos) para escindir la molécula de agua y obtener trifosfato de adenocina (ATP) y dinucleotido de nicotinamina-adenina (NAD). Luego se utilizan las moléculas de ATP y NADH2 para reducir el dióxido de carbono y obtener moléculas de hidratos de carbono. Además de las plantas capaces de desarrollar la fotosíntesis típica, dotada con clorofila, existen otros organismos con carácter vegetal y bacterias, capaces de sintetizar compuestos orgánicos al obtener la energía de la radiación solar. Entre estos podemos encontrar la cianofíceas, las bacterias verdes y las bacterias purpuras.
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL.
8 / 40
Respiración. La respiración de los seres vivos es un fenómeno o proceso biológico que consiste en la combustión biológica de una serie de compuestos químicos caracterizados por un elevado contenido energético. Un combustible de este tipo podría ser por ejemplo la glucosa. En la célula eucariótica, tanto animal como vegetal, todos estos procesos respiratorios tienen lugar en las mitocondrias, un orgánulo celular caracterizado por su estructura membranosa.
Entre los organismos inferiores, (hongos, bacterias y levaduras) encontramos unos grupos caracterizados por su necesidad de oxigeno libre para respirar y otros que son capaces de crecer y prosperar en ausencia virtual o ttal de oxigeno molecular: este es el caso de las bacterias anaeróbicas.
Digestión. Una de las funciones vitales fundamentales es la captación, transformación y síntesis de los compuestos químicos necesarios para obtener energía (procesos del metabolismo energético) y para construir la infraestructura celular y orgánica. Al desarrollar su actividad los organismos funcionan como un sistema bioquímico de captación y transformación de sustancias químicas, cuyos subproductos de desechos son eliminados al medio a través de un sistema excretor.
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL.
9 / 40
1.2.1 Rocas
La solidificación en superficie forma rocas volcánicas (coladas, basaltos, riolitos, escorias, tobas, cenizas).
Asociación de minerales de la misma o diferente especie mineralógica y que se presenta en grandes masas.
Rocas sedimentarias.
1.2 Geología
Las rocas son el resultado de un conjunto de procesos que tienen lugar en el interior o en la superficie de la tierra. Según cuales hayan sido estos procesos, las rocas tendrán diferentes formas de presentarse en el terreno (en capas, en formas masivas) y al propio tiempo presentarán diferentes estructura interna y mineralogía.
Rocas ígneas. Son las que provienen de la solidificación de una sustancia en estado fundido (magma) tanto en gran profundidad como en la superficie de la tierra. Suelen presentarse formando grandes masas de rocas, muy compactas y de gran extensión. La solidificación de grandes masas da lugar a batolitos y lacolitos, rocas plutónicas (granitos, granodioritos, sienitas, gabros). La solidificación en pequeñas masas originan diques, filones y capas: rocas filonianas o intrusivas.
Son las que se han formado por acumulación de restos de otras rocas, que previamente habían sido destruidas física y químicamente. Se presentan formando capas o estratos que corresponden a las diferentes deposiciones de materiales. Hay elementos que han sido transportados y otros que han sido precipitado o depositados. La deposición de materiales en suspensión, saltación o arrastre por diagénesis pueden originar rocas detríticas (arcillas, limos, areniscas, conglomerados) o carbonatadas (calizas). La precipitación de materiales en disolución puede dar origen a rocas carbonatadas o evaporíticas (yesos).
Rocas metamórficas. Son las que se derivan de la transformación de otras rocas preexistentes por efecto de altas presiones y temperaturas.
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL. 10
Muchas veces se presentan mostrando direcciones de deformaciones que se traducen en una orientación de los cristales o en la aparición de numerosos planos de ruptura de la roca (esquistosidad) o por la existencia de bandas de minerales. El nombre de la roca depende de la que derivan y de las condiciones de metamorfismo: mármol, pizarra, gneis, esquisto.
Características generales. Porosidad: es la relación entre el volumen de vacío y el volumen total. Permeabilidad: la capacidad de un medio para transmitir un fluido. Se mide en m3/dia, ml/seg,etc. Resistencia a la compresión simple: es la resistencia que ofrece una roca al ser rota cuando se le somete a una compresión sin estar confinada lateralmente. Transmisión de la corriente eléctrica: se mide la resistencia al paso de la corriente electica a través de la roca.
/ 40
Transmisión de las ondas sísmicas: es la velocidad de transmisión de estas ondas que varia en función del tipo de roca, estado de alteración, etc. Fallas y diaclasas: las rocas suelen presentar superficies de separación dentro del material (discontinuidad) cuyo origen puede ser tectónico o no. Estas discontinuidades harán que el conjunto de la roca tenga unas propiedades muy diferentes de las que tendría el material en si. Una falla es una fractura o un plano de rotura de la roca donde haya ocurrido un desplazamiento relativo de las partes que se encuentran a ambos lados de los planos. Las diaclasas son los planos de rotura de la roca que no han experimentado ningún desplazamiento de sus bordes.
Macizo rocoso. El conjunto de la roca, considerando no solamente el material, sino también las fallas, diaclasas, planos de estratificación, esquistosidad, es lo que se llama macizo rocoso.
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL. 11
Sus propiedades, aparte de las características litológicas, dependerán de la extensión y continuidad ad de las fisuras, tipos de rellenos (arcillas, arena, cuarzo, calcita…), separación de las discontinuidades, ondulación y rugosidades de la superficie, presencia de agua, etc. El grosor, la presencia de rellenos, un espaciamiento muy laxo, la extensión de las fisuras, son elementos que pueden dificultar la circulación de agua en otros casos.
Meteorización. Una roca cuando se encuentra en la superficie o próxima a la superficie, sufre unos efectos provocados por los agentes atmosféricos y organismos. La meteorización física son las alteraciones de la roca que no producen ninguna variación en su composición química o mineralógica. Son debido fundamentalmente a cambios de temperaturas, crecimiento de cristales extraños, expansión por descompresión y la acción humana.
/ 40
En la meteorización química la roca tiende a modificarse a partir de ciertas reacciones químicas donde el agua juega un papel fundamentas, tanto como reactivo como medio de transporte. El tipo de reacción depende del tipo de clima, tipo de roca a y estado de fracturación, carbonatación, hidrólisis, hidratación, intercambio catódico o de bases. El grado de meteorización va desde la roca no meteorizada hasta roca intensamente meteorizada con aspecto de suelo que puede romperse y desmenuzarse a mano.
1.2.2 Suelos. Los depósitos residuales y los materiales desplazados que hayan sido depositados posteriormente posteriormente-, pueden ser afectados por un conjunto de procesos que conducen a la formación de suelos.
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL. 12
La formación de un suelo implica la diferenciación en capas u horizontes de un material que en un principio no tenía que presentar ninguna clase de estructura.
/ 40
Las principales propiedades de los suelos son ·
porosidad,
·
permeabilidad,
·
plasticidad,
·
compresibilidad,
la acumulación de materia orgánica (restos de materia vegetal y animal),
·
filtración,
·
aireamiento y
·
eluviación partículas),
·
su capacidad de retención de materiales en disolución.
·
lixiviación (disolución materiales),
de
·
iluviación (acumulación material eluviado),
del
·
precipitación lixiviado y
Los procesos de formación de suelos son ·
·
(arrastre
del
de
material
actividad orgánica (topos, lombrices, termitas…).
Estos procesos dan lugar a unos horizontes que en un perfil ideal del suelo serían de arriba abajo: a) restos humus
vegetales
b) horizonte acumulación
Inestabilidad. Los factores de inestabilidad pueden ser pasivos o activos. Entre los primeros tenemos ·
la naturaleza de los materiales (litología, cimentación,
y
·
heterogeneidad, alteración),
de
·
la estructura (discontinuidad y disposición estructural) y
·
la topografía y morfología (pendiente, altura de la vertiente y exposición ).
c) alteración de la roca madre d) roca inalterada
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
grosor,
GESTION AMBIENTAL. 13
Entre los encuentran
factores
activos
se
·
el clima (precipitación temperatura),
·
la hidrogeología (variaciones del nivel freático ),
y
·
la vegetación,
·
movimientos previos (otros deslizamientos, excavación de los ríos y terremotos) y
·
la acción humana (desmontes, vibraciones, sobrecarga y variaciones del nivel freático por construcción de embalses y extracciones ).
La corrección de taludes puede hacerse mediante el tratamiento de la superficie a través de bermas, cunetas y precortes. Otros tratameintos con medios estructurales incluyen gunita y malla anclada a la roca, bloques sujetos con cables, bulones, vallas, cables de anclaje y muros de contención, así como aspersión de concreto . También es importante el manejo apropiado de los drenajes y desagües para evitar la acción negativa del agua.
/ 40
Erosión eólica. La acción del viento es muy importante donde los productos de la meteorización no están protegidos por la vegetación o falta humedad. Para que el viento pueda realizar su acción erosiva, necesita una velocidad para poder arrancar y transportar las partículas y es necesario que estas tengan un tamaño adecuado para ser transportadas. Los métodos de corrección se fundamentan por un lado en disminuir la velocidad del viento en las proximidades del suelo, y de otro en la fijación de la capa de suelo por medio de la vegetación. Los cortavientos pueden ser inertes (muros de piedra, estacadas) o vivos (barreras de árboles o arbustos) El viento al chocar con la barrera pierde parte de su energía y la recupera progresivamente una vez superado el obstáculo. La cobertura vegetal mantiene la cohesión con las partículas del suelo por medio de las raíces y la humedad.
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL. 14
/ 40
Su acción se traduce en · · · ·
repoblación forestal, limitar el pastoreo, evitar incendios forestales y realizar cultivos en bandas alternados.
Erosión hídrica. El agua es el agente erosivo más importante dado que provoca muchos fenómenos de meteorización, transporte y erosión de las rocas. Ejerce tanto una acción mecánica (lluvia) como química (disolvente). La erosión por agua incluye dos elementos importantes: arranque de las partículas y consiguiente transporte. El agua de lluvia juega un papel muy importante en el primero de los casos y produce efectos diversos. En determinadas condiciones el agua de lluvia puede ser el factor erosivo más importante. La escorrentía superficial del agua no empieza inmediatamente que se produce la precipitación.
El agua se infiltra primeramente en el terreno en función de la estructura del suelo, la cobertura vegetal, el contenido de humedad y la pendiente de la superficie. La absorción del agua de lluvia por el suelo se denomina capacidad de infiltración. Cuando el volumen de lluvia supera esta capacidad, empieza a escurrirse. A medida que las aguas superficiales se unen, discurren cada vez mas por unos lechos estable table y empieza la formación de una red fluvial que origina los torrentes, caracterizados por un corto trayecto, gran pendiente y régimen hidrológico muy variado durante el año.
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL. 15
La cuenca de recepción es el lugar de concentración de las aguas. Los torrentes profundizan en el sustrato haciendo retroceder la cabecera. Predomina la excavación. En el canal de desagüe el agua cargada de bloques y de guijarros baja a gran velocidad, produciendo remolinos mientras va erosionando las paredes rocosas. El cono de deyección está formado por la acumulación de material, por la brusca disminución de la pendiente y la velocidad de la corriente. Las inundaciones o avenidas de agua están condicionadas por los factores climáticos, geográficos, geológicos, biológicos y antrópicos. Entre los métodos de prevención y corrección de torrentes tenemos ·
·
·
la repoblación forestal (intercepción de la lluvia, disminución de la velocidad de las gotas, obstaculización del escurrimiento superficial), técnicas de cultivo (construcción de bancales, cultivos alternos, labrar según las curvas de nivel) y obras especificas (presas, canales de derivación y canalización de las riberas).
/ 40
1.3 Ecología. La ecología es la ciencia de las relaciones de los seres vivos con su ambiente, los cuales están estrechamente integrados en los sistemas biológicos funcionales y complejos llamados ecosistemas. La acción reciproca de los distintos niveles de organización de la vida con el medio físico (materia y energía ), produce una serie de sistemas funcionales característicos llamados biosistemas, donde se reconocen sistemas abióticos de tipo fisicoquímico y factores bióticos de naturaleza viva.
1.3.1 Factores abióticos.
Energía. Toda la vida terrestre depende de la fuente de energía que es el sol. La energía solar se incorpora al ciclo biológico mediante la fotosíntesis que realizan los organismos provistos de clorofila. La distribución de la luz solar de acuerdo con la latitud determina en parte la localización de las principales zonas climáticas.
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL. 16
También en esta tarea tienen una función importante la distribución de la energía proveniente del sol que hace la atmósfera, determinando de este modo los microclimas de la tierra. La energía que sustenta todos los procesos es la energía solar, fijada en la fotosíntesis y retenida brevemente en la biosfera antes de ser liberada nuevamente al espacio en forma de calor. Más de la mitad de la energía captada en la fotosíntesis se emplea inmediatamente nmediatamente en la respiración de la misma planta. La otra parte se almacena. En cualquier punto puede entrar en la cadena alimenticia de consumo.
/ 40
Estos elementos se incorporan a la materia vegetal, pasaran luego a los herbívoros y carnívoros, y seguirán formando ando parte de las moléculas inorgánicas que van siendo liberadas por la acción de los descomponedores. Estos se encargan de devolver al medio una serie de elementos nutritivos que habían sido incorporados a la materia viva por los autótrofos. Una vez realizada zada esta vuelta al medio, otros autótrofos podrán volver a utilizar estos mismos elementos. De este modo, la utilización de los elementos químicos por la biosfera es cíclica,, a largo plazo y con pocas
Hay cadenas alimenticias de pastoreo o ramoneo y cadenas alimenticias de descomposición. Los desechos orgánicos nicos pueden ser totalmente consumidos por bacterias, hongos y pequeños animales descomponedores, liberando dióxido de carbono, agua y calor.
excepciones.
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL. 17
Materia. La energía requiere de una renovación constante de parte de una fuente externa, mientras que la materia es limitada y reciclada. La incorporación de nuevos elementos externos es muy limitada y ocasional a través de la historia geológica del planeta.
/ 40
La reducción de un torrente a un caudal muy reducido o a charcas aisladas expone a los animales acuáticos al ataque de los depredadores terrestres. La cantidad disponible en los ciclos anuales puede variar, así como la calidad de sus propiedades por lo que puede limitarse su aprovechamiento para consumo humano.
Ciclo del agua. Existe un constante intercambio de agua entre el aire, la tierra y el mar, y entre los organismos vivos y su ambiente. El ciclo del agua comprende de la evaporación, la precipitación, la circulación de las aguas superficiales y su penetración en el suelo. Los cambios bruscos en el caudal de los ríos alteran las condiciones ambientales en que se mueven sus habitantes. Las grandes crecidas modifican las características del fondo, cubriendo de cieno los fondos pedregosos, y la propia fuerza puede matar muchos organismos.
Ciclo del carbono. La biosfera contiene una compleja mezcla de compuestos carbonatados en continuo estado de formación, transformación y descomposición. El ciclo comienza con la fijación de anhídrido carbónico atmosférico por los procesos de la fotosíntesis para formar carbohidratos. Parte del carbono fijado es consumido por los animales, que también respiran y liberan anhídrido carbónico. Las plantas y animales mueren y son finalmente descompuestos por microorganismos del suelo, el carbono de sus tejidos se oxida y regresa a la atmosfera.
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL. 18
/ 40
Ciclo del fosforo.
1.3.2 Factores bióticos.
Muchos tipos de rocas contienen fosforo y cuando son erosionados por agua se disuelven pequeñas cantidades que son aprovechadas por las plantas. El ciclo no es cerrado ya que una parte del fosforo se pierde al mar.
En los factores bióticos se incluyen los organismos vivos, tanto en forma individual como formando parte de una comunidad, donde ejercer vínculos con otros organismos y con su ambiente. Esta relación de los seres vivos con su hábitat es el resultado del proceso evolutivo de adaptación.
Ciclo del nitrógeno. El nitrógeno comprende el 78% de la atmosfera, sin embargo, debido a que muchos seres vivos no pueden utilizar nitrógeno atmosférico elemental para construir aminoácidos y otros compuestos nitrogenados, dependen del nitrógeno que contienen los minerales del suelo. Gran parte del nitrógeno que se encuentra en el suelo llega a él consecuencia de la descomposición de las sustancias orgánicas, en forma de compuestos orgánicos complejos que suelen ser simplificados por microorganismos que producen amoniaco o ion amonio, en el proceso de “amonificación”. Otras bacterias nitrificadores lo oxidan a nitritos y nitratos asimilables a las plantas.
Población. La unidad básica del estudio ecológico es la población que se define como un conjunto de individuos de la misma especie que habita en un área natural determinada. Posee algunas características de grupo en las que se reconocen ciertos atributos biológicos del individuo, la población tiene historia, nace, crece, se mantiene, posee una organización y unas estructuras definidas. La densidad de población se define como el número de individuos por unidad de superficie o volumen en un momento dado. Otro método de expresar la densidad es en términos de biomasa como peso fresco o seco.
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL. 19
La población ocupa una extensión limitada, lo que implica importantes relaciones espaciales, como la competencia intraespecífica, los movimientos migratorios, el agregamiento espacial, la adaptación y el territorialismo.
/ 40
El censo de la población de sexos y edades (pirámides poblacionales), la tasa de natalidad y mortalidad, y la esperanza de vida en el momento de nacer son características estructurales de la población.
Para el caso en el que la densidad cambie constantemente debe utilizarse un índice de abundancia relativa. Si el crecimiento de la población no se encuentra impedido o frenado por los factores limitantes del medio, la densidad aumentará geométricamente.
Comunidad.
Una vez alcanzado el nivel máximo, una población puede alcanzar el mismo nivel durante mucho tiempo, aumentar lentamente adaptándose progresivamente e al medio, declinar y a veces extinguirse o fluctuar regular o irregularmente, dependiendo de su relación con la resistencia del entorno y su adaptación evolutiva.
La unidad de orden superior a la población es la comunidad o biocenosis que incluye las poblaciones de una regió región determinada, y aunque nque tersada por plantas, aníllales, bacterias, hongos y otros organismos vivientes, representa una agrupa agrupación relativamente uniforme, de aspecto y composición determinados.. Cada comunidad tiene una zona natural donde se desarrolla que se llama biotopo y que incluye el límite físico y los factores ambientales. ambientales
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL. 20
La zona de contacto o frontera entre dos biocenosis distintas es llanada ecotono. La biocenosis posee una organización definida en niveles tróficos, donde las plantas verdes son los productores autótrofos y los animales los consumidores heterótrofos, Otros organismos heterótrofos hacen que las cadenas se cierren en ciclos, las bacterias y los hongos descomponen y remineralizan la satería orgánica. Puede hablarse entonces de metabolismo de la comunidad. Las numerosas especies de una biocenosis se hallan unidas por cadenas o redes tróficas, con lo que se organiza una competencia estrecha, Competencia interespecífica es la lucha entre especies distintas del mismo nivel trófico, por la consecución de luz, alimento o espacio. Otras relaciones entre especies son el mutualismo cuando ambas especies obtienen beneficio mutuo, el comensalismo cuando sólo una especie obtiene beneficio y el parasitismo es cuando una especie se perjudica en beneficio de la otra.
/ 40
En la depredación, un organismo libre persigue, tata y devora a otro individuo. Entre la población presa y la del depredador se establece una clara dependencia donde los cambios en densidad de la primera afectan a la segunda y viceversa. Una biocenosis presenta una biomasa que se Modifica en el transcurso del tiempo, frecuentemente usada como indicador de producción. En un biotopo ocurren sucesiones de comunidades cada vez más complejas y de biomasas las elevadas. Á través de situaciones intermedias se pasa de una biocenosis pionera a una terminal con la máxima biomasa alcanzable bajo determinadas condiciones.
Ecosistemas. La interacción entre cualquier comunidad y el ambiente que la rodea recibe el nombre de ecosistema. Es un sistema complejo formado por una trama de elementos físicos (biotopo) y biológicos (biocenosis)
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL. 21
Gado que la biocenosis depende de los factores abióticos del medio en que vive, y esté ligada a él mediante nexos de diversas clases, el ecosistema es una unidad funcional que incluye una comunidad de seres vivos y su medio. Cualquiera que sea el ecosistema siempre se trata de un problema de elaboración, circulación, acumulación y transformación de materia (energía potencial) por acción de seres vivos y su metabolismo. Los ecosistemas se hallan generalmente en equilibrio ya que cada nivel aprovecha al inferior sin causar su desaparición por sobreexplotación. Es un sistema cuya organización y estabilidad crecen con su complejidad estructural. La relación causa efecto entre diversidad y estabilidad es muy importante. El hecho de que la diversidad biótica refuerce la estabilidad del medio, justifica, en una política de conservación y ordenación de un territorio la no alteración de bosques, setos, santos de agua y zonas palustres; incluso si ello implica una reducción de la producción económica.
/ 40
El ecosistema tiende hacia un límite, un estado final en equilibrio con el medio exterior y estabilizado interiormente; las proporciones de las distintas especies se conservan a través del tiempo, el reciclado de los elementos nutritivos funciona con regularidad, la masa total del sistema permanece constante, etc. Este estado final hipotético recibe el nombre de "climax", que también se ha definido como "etapa regional de máximo biológico estable". La explotación de la naturaleza por el hombre conduce siempre a una regresión (como opuesto a la sucesión ecológica), una marcha atrás del ecosistema, llevándolo rápidamente & un estado que corresponde a etapas iniciales de sucesión, transformándolo en un ecosistema menos organizado, más simple. Este es el caso de los campos de cultivo o las zonas urbanas en contraposición con las selvas tropicales, los manglares o los arrecifes de coral. Al conjunto de todos los ecosistemas que existen en la tierra se le denomina ecosfera y biosfera la zona de la tierra donde existe vida, cuya transformación por la inteligencia humana se conoce como noosfera.
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL. 22
2 GESTION AMBIENTAL 2.1 AGUA: 2.1.1 GENERALIDADES: El volumen de agua de la tierra se mantiene constante, sufriendo cambios de estado, efectuando así un ciclo que se denomina ciclo hidrológico.. El movimiento de este ciclo es debido do al sol que proporciona energía para evaporar el agua y por otro lado la gravedad que hace que el agua condensaos precipite y una vez sobre la tierra vaya a zonas más bajas. La mayor ayor parte de este volumen se precipita sobre la superfi superficie del océano, el resto sobre la tierra básicamente por tres mecanismos: masas de aire cálido y húmedo que se desplazan sobre regiones de nasas de aire frío, movimientos de convección ción de aire caliente que ha sido calentado en contacto con la superficie, y enfriamiento adia adiabático por ascención n de vertientes de montañas elevadas. El balance hídrico de una cuenca o región tiene por objeto contabilizar los a-portes y pérdidas rdidas de agua, de tal manera que : entradas das = salidas í variación reservas. Así misma, la precipitación es igual a la escorrentía
/ 40
subterránea más la escorrentía superficial o directa más la evapotranspiraci ón. El acuífero, fero, aquel estrato o formación form geológica que peralte la circulación de agua por sus poros o fisuras, hace que el hombre pueda aprovecharla en cantidades económicamente apreciables. El agua subterránea puede volver aparecer en la superficie, como manantiales o como flujo subterráneo.
CALIDAD: El agua en estado puro prácticament e no existe en la naturaleza: es si solvente lis abundante y por ello posee un cierto grado de mineralización.. Pero además, pueden incorporarse a ella de todo natural o no, otros productos de naturaleza orgánica ica o microbiológica que alteren también sus características carac esenciales.
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL. 23
El concepto de calidad propiamente dicho, en que junto al destino del agua unos límites preestablecidos permitirán en su caso su utilización. Las diversas utilizaciones del agua permiten establecer asimismo una amplia clasificación, siendo las más frecuentes y generales; uso doméstico, comercial, industrial, agrícola, ganadero, público y recreo. Por su importancia cuantitativa y cualitativa se destacan en mayor profundidad los usos de abastecimiento público, usos agrícolas y usos industriales. Se definen cono aguas potables aquellas que utilizadas por el hombre, pueden ser consumidas sin peligro alguno para la salud. La clasificación Q.M.S. en características normas para tecimiento son bacteriológicas, radiactivas.
establecida por la relación a las incluidas en las aguas de abasquímicas y físicas, biológicas y
Entre los caracteres organolépticos están olor, color, sabor y turbidez. Los caracteres fisicoquímicos incluyen pH, conductividad, cloruros, sulfates, sílice, calcio, magnesio, aluminio, dureza, residuo seco y oxígeno disuelto.
/ 40
La clasificación de componentes no deseables abarca nitratos, nitritos, amoniaco, oxidabilidad, sustancias solubles en cloroformo, sulfuro de hidrógeno, ferroles, detergentes, manganeso, cobre, zinc, fósforo, materias en suspenden y flour. Son considerados componentes tóxicos el arsénico, cadmio, cianuros, cromo, mercurio, níquel, plomo, antimonio, selenio, plaguicidas e hidrocarburos aromáticos. El concepto de calidad de agua para riego tiene que ir íntimamente ligado con la naturaleza del suelo al que pretende aplicarse y al tipo de cultivo. Se debe tomar en cuenta la concentración de sales y las relaciones sodio, calcio, magnesio y bicarbonatos. La calidad del agua puede deteriorar los equipos e instalaciones. Las especies piscícolas se desarrollan dentro de unos límites de calidad de agua y las modificaciones bruscas pueden suponer su extinción, puesto que la aclimatación es muy lenta en el tiempo. Son factores influyentes el oxígeno disuelto, pH, temperatura, la presencia de contaminantes, grasas, formación de espumas, acumulación de productos tóxicos, etc.
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL. 24
La diversidad de usos que en la industria tiene el agua supone asimismo unas necesidades diferentes de calidad para cada uno de ellos. Los usos más frecuentes son refrigeración, calderas, conducción, tientes, papel, metalúrgica, textiles, alimentación, ingenios, beneficios, curtidoras y generación de energía eléctrica. La posible utilización de las aguas superficiales de los ríos, lagos y embalses para deportes acuáticos no está, en general, reglamentada; pero la influencia de los vertidos de aguas residuales desanda la adopción de medidas de control.
CONTAMINACION. La polución es un fenómeno de características físicas-químicas y biológicas tal, que actúa como factor de desequilibrio, de las especies. Las variaciones de los factores físicos y químicos influyen en los organismos que viven en el agua, facilitando o dificultando su desarrollo y aún la aparición y/o desaparición de especies. Las variables ecológicas esenciales son pH, temperatura, oxígeno disuelto, salinidad, sedimentos, materia en suspenden y luz.
/ 40
Por otro lado, el origen del contaminante puede ser urbano, agrícola o industrial. Los contaminantes urbanos provienen de aguas residuales y lixiviados tóxicos que incluyen materia orgánica, detergentes y metales pesados. Los residuos agrícolas generalmente son diversos pesticidas, materia orgánica y abonos, especialmente nitrogenados. La contaminación industrial puede contener productos de alta toxicidad, residuos radiactivos, ácidos, setales pesados y compuestos de difícil degradación. La contaminación de los acuíferos presenta formas muy diferentes de la contaminación de las aguas superficiales, Se caracteriza por no ser visible, por la lentitud, la poca regeneración y la dificultad en descubrir el origen, El foco contaminante puede ser puntual (vertederos y pozos abandonados 5 o difusa £ abonos e intrusión salina ), siendo el proceso de contaminación directo o por infiltración superficial. Las redes de saneamiento de los núcleos urbanos incluyen las aguas domésticas, pluviales, de limpieza, riego, etc. Los caudales comúnmente aceptados son de 200-250 litros/día por habitante,
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL. 25
La utilización ación del agua por la industria altera su calidad y la gran variedad de procesos en los distintos sectores, y aún dentro de ellos supone asimismo, una amplia gana en la calidad de las aguas residuales que afectarán en mayor o señor grado al tedio receptor de las «listas. En los aprovechamientos de aguas superficiales, al estar prácticamente .sin protección en relación a los vertidos que pueden efectuarse aguas arriba, los efectos de la polución son relativamente inmediatos, Los efectos biológicos sobre la flora y la fauna del cauce receptor pueden ser inmediatos o diferidos según la naturaleza leza de la carga contaminante del agua residual vertida.
2.1.2 TRATAMIENTO;
AUTODEPURACION; La autodepuración es un proceso por el que la propia naturaleza leza recupera sus condiciones diciones primitivas, después de haber estado sometida a una carga contaminante, Algunos de los mecanismos de depuración son filtrados,, precipreci pitación, oxidación-reducción, reducción, adsorción, desintegración ra radiactiva,
/ 40
dilución, cambio iónico y dispersión hidrodinámica. En el caso de que el medio afectado sea un curso de agua, el impacto contaminante en un punto determinado supone un des desequilibrio que, s. lo largo del mismo, tiende a neutralizarse a través de una serie de fenómenos físicos, químicos y principalmente ncipalmente biológicos.
CORRECCIÓN Y PREVENCIÓN: Cuando un acuífero ha sido contaminado si los contaminantes son degradables o son fijados por el terreno, los efectos se reducen con el tiempo, pero si son sustancias estables pueden permanecer indefinidamente mente y su desaparición sólo se produce por dilución muy lenta o por renovación del agua del acuífero. ro. Algunos métodos de corrección son el bombeo intensivo, aireación, extracción del terreno y barreras hidráulicas,
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL. 26
Los altos costos y la poca eficiencia de la eliminación de un contaminante en un acuífero hace que sea preferible adoptar medidas para prevenir la contaminación, que por un lado tienen que ser protectoras regulando o prohibiendo determinadas actividades en determinadas zonas, o bien estableciendo medidas de seguridad sobre actividades potencialmente nocivas. Para remediar los males causados por la contaminación y los gravámenes económicos que su eliminación exige, el paso previo y más importante para la depuración de agua es el evitar la contaminación. El tratamiento de los vertidos industriales, en su origen, debería ser considerado como una parte integral del proceso de producción. Entre los sistemas de reducción de la contaminación tenemos la reducción del volumen, reducción de cargas contaminantes, neutralización de acidez y alcalinidad, eliminación de sólidos suspendidos por filtración, sedimentación, flotación y tamizado, eliminación de sólidos coloidales, eliminación de residuos inorgánicos, eliminación de sólidos orgánicos disueltos, y tratamiento y disposición de lodos.
/ 40
Estos procesos de pretratamiento deben hacerse antes de depositar las aguas en la red de alcantarillado urbano y pluvial, asumiéndose como un costo de producción. Uno de los métodos más simples de tratamiento de aguas residuales, antes de descargarlas a un cauce natural, es la utilización de los estanques de estabilización. Estos estanques pueden ser aeróbicos o anaeróbicos, dependiendo del tipo de proceso natural de degradación de la carga contaminante, generalmente materia orgánica, realizada por microorganismos. Estos procesos pueden controlarse mediante las disensiones del estanque, la localización del tubo eyector y los mecanismos de aireación. Las instalaciones mecánicas de tratamiento incluyen tres procesos básicos: E! proceso primario o físico comienza con el desbaste a través de rejas y tamices que permite retener los sólidos que pueda arrastrar el agua, cosió son trapos, plásticos, etc. que pueden provocar un sal funcionamiento en los procesos posteriores.
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL. 27
Continúa el proceso con un tanque de igualación de calidades, con homogeneización hidráulica o mecánica, con regulación de caudal. Aquí puede hacerse la corrección de pH. Luego se procede a la separación de partículas suspendidas las pesadas, mediante la acción de la gravedad. Finalmente, mediante el uso de decantadores, flotadores y desarenadores se separa la fase sólida suspendida de la líquida que aún contiene una fase filtrable. En la mayoría de los casos el propósito fundamental es obtener un efluente clarificado, pero también es necesario producir un fango con una concentración de sólidos que pueda ser manejado y tratado con facilidad. Los procesos secundarios o fundamentales son métodos químicos para separar los coloides no sedimentables, mediante la aglomeración de partículas a través de coaguladores y floculadores. También se consideran aquí los métodos biológicos, que consisten en la depuración de las aguas residuales por medio de microorganismos que destruyen la satería orgánica y con ella la capacidad de fermentación o degradación. Pueden utilizarse métodos técnicos cono los fangos activados y los filtros biológicos.
/ 40
Los procesos terciarios o específicos son sistemas complejos y de alto costo usados para eliminar partículas muy pequeñas. Los más frecuentes son los filtros de arena, filtros multicapas y la absorción con aluminato, yeso, cenizas, óxidos, carbón activo, fosfatos, sílice y silicatos. Otros métodos incluyen procesos de oxireducción, osmosis inversa, ultracentrifugación, intercambio iónico y eliminación de fosfatos mediante asimilación bacteriana o precipitación química.
ESTACIONES DEPURADORAS; Existen varios tipos de plantas depuradoras para tratar aguas residuales que presentan variadas características que crean . en los causes receptores reducción del oxígeno disuelto, aparición de color y espumas o presencia de productos tóxicos. Uno de los sistemas tas adecuados es la separación de aguas y fangos y su posterior tratamiento en líneas separadas. Se inicia el proceso en una obra de llegada conectada al sistema de alcantarillado urbano.
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL. 28
Aquí se realiza el desbaste grueso y fino mediante rejas manuales y automáticas, separándose la basura que es conducida a un relleno sanitario. El agua con la carga contaminante se conduce al desarenador y desengrase, donde un mecanismo de tornillo extrae la arena y las grasas son eliminadas mediante un succionador de vaivén y aireación forzada para romper la emulsión. Una obra de reparto lleva el agua a los decantadores primarios en los cuales por reposo se sedimentan las partículas mayores. Aquí comienza la línea tie aguas hacia la cuba de aireación equipada con turbinas,
/ 40
Los fangos frescos son depositados en digestores primarios calentados mediante una caldera. La digestión produce gas que es aprovechado para la acida as fangos, un motor a gas, como combustible para la caldera o para almacenarlo en un gasómetro. El exceso de gas se quema en antorcha. Los lodos son conducidos a un digestor secundario en frío antes de pasar a la planta de secado de fangos equipada con filtros de bandas. Los fangos secos pueden ser aprovechados en compostaje mediante la mezcla con virutas de madera o desechos agrícolas.
El siguiente paso de la línea de aguas es el decantador secundario por reposo. Finalmente, se conduce el agua al canal de cloración en donde se procede a la desinfección. Entonces si agua está en condiciones de ser reutilizada para riego o refrigeración, o simplemente para regresar a un cause de agua, embalse, acuífero o al mar. Las partículas que se depositan en los tanques decantadores son recogidas mediante rasquetas de fondo y llevadas a la línea de fangos.
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL. 29
/ 40
Lo que los convierte en contaminantes es el encontrarse en cantidad apreciablemente mayor que en la atmósfera limpia. Es frecuente dividir en dos clases los contaminantes: primarios son los que ingresan en la atmósfera sfera com como tales contaminantes taminantes y secundario secundarios los que se producen en ella m mediante reacciones químicas de los contaminantes primarios con los gases atmosféricos. También se acostumbra dividirlos en contaminantes gaseosos y no gaseosos.
2.2 AIRE La contaminación atmosférica osférica se define como la impurificación purificación de la atmósfera por inyección y permanencia temporal en ella de asterias ajenas a su composición normal o proporción claramente superior aquella. Algunos de los gases habitualmente clasificados como contaminantes son componentes naturales de lla atmósfera: tales son el CO2 y el ozono.
Entre los contaminantes antes gaseosos más importantes tenemos los compuestos de azufre que se producen fácilmente en combustiones,, principalmente de carbón y petróleo. También tenemos los compuestos de nitrógeno que se producen fácil y abundantem temente. Quizá el más importante de los compuestos del carbono es si monóxido de carbono producido en la combustión incompleta de combustibles fósiles, sólidos o líquilíqui dos.
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL. 30
Los hidrocarburos tas pesados pasan a la atmósfera en general como consecuencia de actividades relacionadas con combustibles líquidos: refinado de crudos, combustión incompleta de gasolinas, etc.
/ 40
Entre ellos tenemos el polvo, los humos, os, la bruma y los aerosoles.
El contenido de CO2 en la atmósfera ha ausentado continuamente mente desde la revolución industrial, incrementándose en un 10% durante el último siglo. Puesto que al absorber rradiación infrarroja y reemitir una gran parte de ella nuevamente hacia la Tierra, tiende a impedir el enfriamiento de la superficie terrestre. Un aumento de su concentración debe traducirse en principio en una elevación de la temperatura de la tierra, Los contaminantes no gaseosos, generalmente se designan como partículas, incluyen cualquier sustancia sólida o líquida existente en la atmósfera en tamaño microscópico y superior a las dimensiones moleculares,
Los aerosoles pueden producir diversos efectos, siendo los más importantes la absorción y difusión de la radiación tanto solar como atmosférica y terrestre; y actú actúan como núcleos de condensación y congelación. En definitiva, el resultado de las interacciones de los aerosoles con la radiación no está claramente establecido y por consiguiente, tampoco se puede decir nada definitivo acerca de su efecto efe a largo plazo sobre el clima. Los contaminantes,, cualquier causa primaria de un efecto det determinado que puede considerarse como perjudicial para la salud del indi individuo, pueden producir diversos efectos. Según éstos efectos, los contaminantes se clasifican co como asfixiantes, irritantes, neumoconioticos, oconioticos, anestésicos y narcóticos, tóxicos generales y sistémicos, icos, cancerígenos y productores de dermatosis y sensibilizadores alérgicos.
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL. 31
/ 40
Los efectos de la contaminación del aire sobre la salud humana se basa en la naturaleza química del contaminante, estado y propiedades físicas del mismo, o, concentración en el aire, tiempo de exposición y sensibilidad de la población. El resultado de la acción de varios contaminantes es muy superior a la su«a de efectos de cada uno de ellos. La contaminación de la atmósfera es uno de los efectos más exten extendidos del problema ecológico que sufre la Tierra; prácticamente todas las grandes ciudades y áreas industriali industrializadas presentan problemas de este tipo. No obstante, la atención humana se centra especialmente en dos aspectos concretos del problema: accidentess que liberan a la atmósfera sustancias peligrosas y aparición de concentraciones elevadas de contaminantes atmosféricos icos urbanos en circunstancias meteorológicas eteorológicas especiales. Los efectos más visibles de la contaminación se producen durante los llamados episodios odios de fuerte contaminación. Es precisamente cuando los niveles de contaminación del aire permanecen elevados durante varios
días cuando se producen los efectos más aparentes sobre la salud humana: trastornos respiratorios graves, trastornos cardiacos, iingresos de urgencias en hospitales y aum aumento del número de muertes. En una zona urbana el régimen de emisión de contaminantes nantes sigue unas fluctuaciones es diarias, sem semanales y anuales conocidas y aproxi aproximadamente constantes. A pe pesar de este régimen de emisión constante, las concentraciones traciones presentes en la atmósfera de esa zona su sufren variaciones importantes. Estas variaciones son debidas fundamentalmente a factores meteorológicos y en especial a vientos, lluvias y formación de la inversión térmica. La a estrategia de actuación durante episodios de fuerte contaminación atmosférica mosférica es lógicamente sobre los os focos de emisión, dado que es difícil actuar sobre los factores meteorológicos eteorológicos causantes.
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL. 32
La actuación se basa en la vigilancia continua de la calidad del aire, seguimiento de la evolución meteorológica, previsión anticipada de la aparición del episodio agudo, actuaciones sobre los focos emisores, tendientes a evitar o disminuir el episodio agudo y acciones especiales sobre la población tas sensible, La atmósfera dispone de diversos mecanismos para eliminar o reducir la concentración de la polución. El primero y más importante de ellos es la difusión o dispersión. De hecho consiste en repartir los contaminantes de tal manera que el volumen de aire afectado por ellos sea cada vez mayor y consecuentemente, la concentración cada vez menor; no es pues una verdadera eliminación de contaminantes, sino una dilución afectada principalmente por el movimiento turbulento. Otra vía de eliminación de ciertos contaminantes es su reacción química con gases atmosféricos o con otros contaminantes; a veces el producto resultante se deposita fácilmente; en otros casos la nueva sustancia puede quedar en la atmósfera y tal vez sea más perjudicial que las originales.
/ 40
Sin embargo, el método de limpieza más eficaz de que dispone la atmósfera es el lavado por la lluvia, ya que al caer una gota barre un cierto volumen de aire, quedando una fracción de las partículas adheridas a la gota. El proceso de lavado presenta diversas complicaciones que se conocen muy poco. La llamada lluvia acida tiene efectos nocivos especialmente sobre la vegetación, la vida silvestre acuática, ¡as construcciones y la salud en general. Los contaminantes son eliminados del aire pero van ai suelo y a los ríos y lagos.
2.3 RESIDUOS SOLIDOS; La elevada capacidad de consumo que caracteriza a una sociedad en pleno desarrollo económico comporta la aparición de nuevos y graves problemas. Entre ellos, se ha puesto de manifiesto coso uno de los tas importantes el planteado por el espectacular incremento de los residuos en los núcleos urbanos.
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL. 33
Se define como residuo cualquier material resultante de un proceso de fabricación, transformación, utilización, consumo o limpieza, cuando su poseedor o propietario lo destine al abandono, Por residuos urbanos se entiende los generados por cualquier actividad realizada por los núcleos de población o sus zonas de influencia, incluyendo los generados en áreas que pueden ejercer un efecto negativo sobre las propiamente urbanas o sobre las zonas de servicio o de influencia de los asentamientos humanos. Las cantidades de residuos urbanos producidos por habitante por año es variable y es función de varios elementos. Depende esencialmente de el nivel de vida de la población, de la forma de vida de los habitantes influenciada por las migraciones cotidianas entre la ciudad y el resto de los suburbios, el movimiento de los habitantes en los períodos de vacaciones, los fines de semana y los días de fiesta, del clima, la época del año y de los nuevos sistemas de acondicionamiento de las mercaderías.
/ 40
Estas pautas de producción hay que conocerlas con la máxima exactitud para proyectar debidamente la capacidad del sistema de eliminación que se elija. Tiene que procurarse que el sistema escogido sea flexible para que pueda tratar todas las variaciones que se producen en cuanto a la calidad, o bien prever un sistema alternativo para tratar dichas pautas. Las ciudades con más de un millón de habitantes producen un residuo de 0,9 Kg por habitante por día, las ciudades de más de 100.000 habitantes producen 0,75 Kg/hab/d., las ciudades entre 20 y 100.000 habitantes producen cerca de 0,65 kg/h/d y las de menos de 20.000 habitantes producen alrededor de 0,55 Kg/h/d. Estos residuos plantean dos tipos de problemas: un peligro permanente de contaminación del medio natural y de los recursos ambientales y un despilfarro enorme de productos recuperables y revalorizables. El problema actualmente no ha sido bien solucionado, lo que ha motivado la eliminación incorrecta de los residuos, provocándose con tal motivo una notable degradación del medio ambiente natural, así coso de
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL. 34
las aguas subterráneas y otros recursos del subsuelo, habiéndose llegado en ocasiones a situaciones de contaminación irreversible, con el consiguiente perjuicio que ello supone para el medio ambiente. Las principales medidas adoptadas se inclinan hacia la eliminación de residuos tóxicos y peligrosos, aceites usados y algunos productos en plantas especializadas; en el plano del reciclado centra su atención en la recuperación del papel, envases de bebidas y neumáticos. Una ve: recogidos y transportados los residuos urbanos, se han de eliminar en las mejores condiciones posibles, tanto desde el punto de vista de la higiene y de la estética, coto desde el coste del servicio, Los sistemas más usuales de eliminación son el vertedero controlado, el reciclaje con producción de compost y la incineración. Existen dos factores fundamentales para la elección del sistema de eliminación de residuos sólidos: las condiciones locales (condiciones del entorno, habitat, sociales, políticas, hidrogeológicas, económicas y técnicas) y las características fisicoquímicas de los residuos (
/ 40
cantidad, composición, densidad, potencia calórica, humedad, relación C/N y la evolución de dichas características). Aunque el vertido controlado no está en absoluto exento de inconvenientes, es una parte imprescindible de cualquier plan de eliminación de residuos. En efecto, el vertido controlado es el único sistema de eliminación posible para los subproductos de los demás: rechazos de reciclaje y compostaje y cenizas de incineración, Entre las ventajas del vertido controlado se pueden citar; si se elije un espaciamiento adecuado, permite recuperar para el uso público terrenos generalmente degradados e inutilizables, es un sistema de eliminación definitivo y sin rechazos, el vertido es si sistema más económico y la tecnología es muy sencilla, requiriendo poca inversión en maquinaria. Además, es muy flexible a las variaciones de producción, requiere pocas obras, admite casi todo tipo de residuos y existe la posibilidad de aprovechar los gases desprendidos. Los principales inconvenientes son la necesidad de grandes extensiones de terreno de condiciones específicas, el
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL. 35
rechazo social, limitaciones de uso posterior y problemas derivados del mal funcionamiento y manejo cobo incendios, filtraciones, lixiviados, impacto al paisaje, proliferación de plagas y emisión incontrolada de gases,
2.4 RUIDQ;
/ 40
No cabe duda de que una exposición prolongada a! ruido puede causar la pérdida de audición, aunque son pocos los casos en que esta pérdida es total, Los factores principales que determinan la aparición de hipoacusias profesionales s son el nivel
Fisiológicamente, camente, el sonido es el resultado de las variaciones ciones de presión en el aire que inciden sobre el tímpano y el oído interno las transforma en señales eléctricas que se interpretan en el cerebro. El ruido es el conjunto de fenómenos vibratorios aéreos, percibidos ibidos e interpretados por el sistema auditivo, que provocan en el receptor humano, bajo ciertas condiciones, una reacción de rechazo, molestia, fatiga o lesión. La pérdida de la capacidad auditiva, producida por el ruido, se inicia en torea tal que son luchas uchas las ocasiones en que la persona afectada no la percibe. La exposición prolongada al ruido excesivo produce lesiones de mayor o menor gravedad, en el oído interno, de las que en la fase inicial cabe recuperarse, Con una exposición más prolongada las lesiones esiones son irreparables.
sonoro en dBA, el tiempo de exposición y la susceptibilidad individual. Los criterios que permiten fijar unos límites ites de riesgo de sordera profesional aglutinan los dos primeros factores: el nivel sonoro y el tiempo de exposición. Señeramente, los límites de tolerancia están entre los 85 y 90 dBA para jornadas de 8 horas diarias.
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL. 36
Los procedimientos generales de control de ruido actúan sobre la fuente sonora, el camino de dispersión o sobre el receptor. En la fuente se puede reducir el nivel sonoro mediante la utilización de máquinas o elementos acústicamente bien diseñados y silenciosos, un buen mantenimiento, la utilización de caudales, velocidades y presiones suficientemente bajas y utilizando alternativas de proceso más silenciosas. En el canino la atenuación se puede lograr mediante el uso de pantallas, incrementando la absorción acústica, aislamiento con paredes sencillas o dobles, suelos flotantes, amortiguadores en máquinas, conductos y tuberías, silenciadores y aumentando la distancia entre la fuente y el receptor. En el receptor las soluciones viables son los protectores auditivos en las industrias y el aislamiento acústico del personal en sala de control.
3 GESTION PLANIFICACION
/ 40
Y
3.1 CRITERIOS: La planificación del medio ambiente es la resultante del análisis de los factores que inciden sobre los procesos naturales, Al considerar los diferentes efectos y la acción humana sobre las causas del posible deterioro, se debe seleccionar la alternativa que cause el mínimo costo social y que a la vez proporcione los mayores beneficios sociales. La tecnología y la organización social son las herramientas con las que la sociedad transforma los recursos físicos y el trabajo humano en bienes y servicios. Y estos instrumentos culturales están imbricados en el medio biológico y geofísico, no son independientes de ellos. Esta interacción entre la actividad humana y las condiciones ambientales genera la necesidad de establecer norias de control y planes de desarrollo basados en estudios de impacto ambiental para evitar el deterioro de los recursos naturales.
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL. 37
3.2 ORDENACIÓN TERRITORIAL: El primer paso hacia la conservación de los recursos naturales debe ser lógicamente un inventario nacional, regional y local de la diversidad de los recursos, de su calidad y capacidad de explotación y susceptibilidad al deterioro. Este inventario, que incluye recursos hídricos, edáficos, ambientales, bióticos y culturales, es la base del primer nivel de planificación que es el de ordenación territorial. Debe establecerse una zonificación de uso potencial donde se delimiten las áreas con potencial de desarrollo agrícola, urbano e industrial, así como las zonas de vocación forestal y de protección de cuencas hidrográficas. Estos planes reguladores o de «anejo son el instrumento de desarrollo necesario para fijar los límites del crecimiento urbano y agrícola, bajo consideraciones netamente técnicas, Las normas derivadas de estos planes de desarrollo deben sustentarse en la legislación vigente para evitar que se conviertan en un ejercicio académico sin aplicación práctica.
/ 40
Muchas metodologías han sido desarrolladas con el propósito de elaborar este tipo de documento técnico, entre las que destacan las de uso potencial del suelo, generalmente aplica-tas a tierras agrícolas.
3.3 IMPACTO; Otro nivel de planificación lo constituyen los estudios de impacto ambiental, que evalúan el efecto potencial de un proyecto específico sobre un área de influencia localizada. Las fases de un estudio del impacto ambiental que puede ocasionar determinado proyecto son: 1-Definición del entorno del proyecto. 2-Información y diagnóstico del entorno «sin proyecto: 3-Análisis del proyecto y sus alternativas, 4-Identificación de los elementos y acciones de proyecto susceptibles de producir impacto y los medios correctores previstos. 5-Identificación de los elementos del tedio susceptibles de recibir impacto. 6-Identificación de impactos: relaciones causa-efecto.
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL. 38
7-Predicción de la magnitud de los impactaos sobre los factores ambientales, 8-Transformación de la magnitud de los indicadores (o de los efectos sobre ellos) en unidades comparables de calidad ambiental. 9-Ponderación de indicadores ambientales.
los
10-Evaluación final del impacto neto. 11-Prograsa de seguimiento y control. Resumiendo las fases de un estudio de impacto ambiental encontramos seis etapas: I-Diagnóstico del entorno,
/ 40
Entre las técnicas más frecuentes tenemos la recopilación y análisis de la información existente, encuestas, muestreo, simulación física, analógica y matemática, regresión y extrapolación, ensayo «in situ», etc. Una vez compilada la información requerida se procede a su interpretación mediante sistemas o modelos que permitan un análisis integrador de los diversos procesos involucrados. Algunos de los mecanismos más populares de integración de información son las matrices, como las de Leopold, los índices ambientales, como los de BattelleColumbus, y los grafos de interacción causa-efecto, como los de HcHart.
2-Análisis del proyecto. 3-Predicción de efectos.
3.3.1 MATRICES.
4-Propuesta de desarrollo y conservación. 5-Control. 6-Evalución. Para realizar estos estudios se recurre a determinadas técnicas que varían de acuerdo a los propósitos del proyecto y del alcance del estudio.
Las matrices han sido ampliamente usadas debido a que permiten la comparación de eventos disímiles, aunque presentan la dificultad de la subjetivilidad y el tiempo requerido para evaluar muchas alternativas, El método de Leopold compara 100 actividades que pueden causar impacto ambiental sobre 88 características y condiciones ambientales,
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL. 39
El eje horizontal comprende la acidificación del régimen, transformación de la tierra y construcción, extracción de recursos, procesos, alteración del terreno, recursos renovables, cambios en tráfico, situación y tratamiento de residuos, tratamiento químico, accidentes y otros. En el eje vertical se encuentran las características físicas y químicas, condiciones biológicas, factores culturales, relaciones ecológicas y otros. En cada celda de la matriz dos dígitos muestran la magnitud del impacto y su importancia, con un total máximo de 17.600 caracteres de interpretación. Los resultados de las interacciones pueden analizarse a nivel estadístico o gráfico a nivel global o fragmentado, dependiendo del interés específico del estudio. Existen otras matrices como la llamada Matriz del Camino Optimo, desarrollada por Odum, en la cual se aplican ocho alternativas a la alteración causada por determinado proyecto, en el cual se definieron 56 factores, agrupados a su vez en consideraciones económicas y de ingeniería de caminos,
/ 40
consideraciones ambientales y de uso de la tierra, consideraciones recreacionales y consideraciones humanas y sociales.
3.3.2 ÍNDICES. La utilización de índices ambientales, ya sean específicos o generales, en forma global o fragmentada, permiten testimoniar en el tiempo y el espacio una situación o hecho concreto; y establecer parámetros de comparación para estudiar los procesos dinámicos y su evolución. Uno de éstos índices es el llamado Battelle-Columbus, que consiste en asignar valores numéricos a determinados parámetros ambientales (17 componentes con 78 factores) agrupados en cuatro categorías: ecología, contaminación ambiental, aspectos estéticos y aspectos de interés humano, La categoría de ecología incluye los parámetros de especies y poblaciones terrestres y acuáticas, así como los hábitats y comunidades, La contaminación ambiental abarca los parámetros de contaminación del agua, atmosférica, del suelo y por ruido-.
MSc. Mauricio Bemúdez Médez
GESTION AMBIENTAL. 40
Los aspectos estéticos com comprenden el suelo, aire, a-gua, gua, biota, objetos artesanales nales y composición. Finalmente, los aspectos de interés humano cubren los valores educacionales y científicos, valores históricos, ricos, culturas, sensacion sensaciones y estilos de vida (patrones culturales), Una vez determinados los factores, se le asigna el valor de unidad de impacto ambiental, con y sin proyecto, el cambio neto y el rango para señal de alerta.
3.3.3 MAPEO. Otro método frecuente es el de mapas de superposición, en el cual se grafican por separado los valores de obstrucción en cada factor, utilizando una terminología y una trama que representa el grado de resistencia, susceptibilidad o deterioro potencial en una gradiente normalizada de color o tono. Los factores agrupados en una misma temática se superponen para confeccionar un mapa común integrador, que analizado separadamente o en conjunto a las otras temáticas generan un modelo de propuesta en el cual evaluar las opciones.
/ 40
3.4 DISEÑO: Finalmente, en el momento omento de diseñar una obra, edificación o infraestructura, es necesario tener en consideración los aspectos técnicos de la protección ambiental. Huchas veces con la inclusió inclusión de obras de bajo costo o mecanismos mecanism de control de procesos de bajo consumo, es posible evitar el deterioro de los recursos, que frecuentemente causan gastos más elevados de reparación, mantenimiento y corrección. Los costos de indemnización o prevención ambiental son recuperables a largo plazo, por lo que debe promoverse un sistema de incentivos fiscales para que éstos costos no sean, trasladados al público a corto plazo. El evitar un deterioro progresivo del ambiente, que puede llegar a ser económica y técnicamente irreversible, garantizará zará un mejor nivel de calidad de vida generalizado, que a su vez repercutirá en un mayor progreso económico y social durante mayor tiempo.
MSc. Mauricio Bemúdez Médez