Capitulo
2. Ambiente, Ciencia y Tecnología 2.1. Contaminación y
contaminantes
La
Crisis ambiental y la Contaminación
En
la actualidad, la crisis ambiental que el Mundo Moderno y Postmoderno sufre en
estos inicios del siglo XXI, se manifiesta como deforestación y destrucción de
habitats, erosión, la disponibilidad y calidad de agua potable y
la contaminación. Todas estas manifestaciones de la crisis ambiental, son
resultado de los distintos impactos ambientales que los seres humanos han
ejercido sobre los ecosistemas naturales, variando en caracteres e
intensidades, ya sea afectando a nivel local o adquiriendo caracteres globales
y extensos. En el mundo actual, la contaminación se ha convertido en uno de los
problemas que más preocupa a los gobiernos y a la Sociedad, al grado de que
para muchas personas, contaminación, deterioro ambiental y ecología, son
palabras inseparables.
Concepto
de Contaminación
Podemos
definir a la contaminación, de varias formas como las dos definiciones
siguientes:
- La
introducción en el ambiente de sustancias o energía, susceptible de provocar el
deterioro directo e indirecto de los ecosistemas y de los seres vivos, y que
afectan las propiedades físicas y químicas del medio, los ciclos de materia
y energía y la abundancia de los organismos vegetales y animales.- Es
la adición de cualquier sustancia al medio ambiente, en cantidades tales, que
causa efectos adversos en los seres humanos, animales o vegetales o materiales,
que se encuentran expuestos a dosis (concentración por tiempo) que
sobrepasan los niveles que se encuentran regularmente en la Naturaleza.
Sociedad
y Contaminación
Desde
el siglo XVIII hasta el siglo XXI, los seres humanos y la Sociedad han arrojado
al ambiente que les rodea, una gran cantidad de productos químicos y de agentes
físicos, como consecuencia del dominio humano sobre la Naturaleza, al extraer y
transformar los seres, objetos y fenómenos naturales en satisfactores. Los
especialistas han observado, que existe una relación muy importante entre el
uso de los recursos naturales, específicamente de los elementos ambientales,
con la población y los problemas de contaminación. En esta relación, entre
mayor sea la densidad y crecimiento de las poblaciones en un área geográfica,
mayores serán las necesidades de esta población creciente y por
lo tanto para satisfacer estas necesidades, se requerirán numerosos
satisfactores y por lo tanto una mayor extracción, transformación y utilización
de los recursos naturales; esto provocara numerosos e importantes problemas
ambientales, especialmente los de contaminación.
Eventos
que conducen a la contaminación ambiental
Los
eventos que han conducido al incremento de la contaminación ambiental los
podemos sintetizar en tres básicos: Primero, la invención y aplicación de
nuevas técnicas de producción (Revoluciones Tecnológicas), segundo, el aumento
sostenido de la población humana y tercero, el crecimiento continuo de
ciudades y poblaciones urbanas.
La
humanidad ha poblado la Tierra solo durante los último 40, 000 años, de un
total de 4.6millones de años; Durante los primeros 30, 000 años, los seres
humanos se dedicó a la caza-recolección y en los últimos 10, 000 años, cambió
sus hábitos debido, a dos eventos culturales y tecnológicos: la invención de la
agricultura y la ganadería (hace 10, 000 años) y la Revolución industrial (hace
275 años). A partir de estos cambios socio-tecnológicos, los seres humanos conocieron
nuevos desarrollos y tecnologías que sirvieron tanto para satisfacer sus
necesidades como para crear otras nuevas, generando así más desechos. El
aumento exponencial de la población humana del planeta en los últimos años,
debido a mejores condiciones de vida y los continuos avances médicos y de
higiene, ha hecho que la población del planeta se duplicara entre
1950-1980, pasando de 2.5 mil millones a 5.1 mil millones de habitantes, para
luego pasar entre 1990 a 2007, de 5.5 mil millones a 6.6 mil millones
de habitantes. En cuanto al aspecto urbano, la población de las ciudades
representa alrededor del 42 % de la población mundial y crece aproximadamente a
una tasa del 2.5 % anual promedio; esto implica la continua expansión física de
la infraestructura urbana a costa del campo que le rodea, así como el aumento
sostenido de la población urbana, que arriesga en conjunto la precaria
situación ecológica mundial.
La
contaminación del suelo
En
el pasado, la mayoría de la basura que los seres humanos producían por sus
actividades de extracción, modificación y consumo de recursos era biodegradable;
esto es, que la basura y la mayoría de los desperdicios que los seres
humanos producían, se descomponían de forma natural y eran totalmente
consumidos por la acción de insectos, hongos y bacterias, para posteriormente
ser reincorporados al suelo como humus. Actualmente, a principios del siglo
XXI, se produce cada vez más basura y los nuevos productos sintéticos, como el
plástico y los derivados del petróleo, no son biodegradables y se desechan generalmente
en basureros o tiraderos a cielo abierto. Otro gran problema de la
contaminación del suelo y del subsuelo, se presenta con la eliminación de
desechos tóxicos industriales y la basura radioactiva.
La
contaminación de agua
Muchas
de las aguas interiores (lagos, lagunas, manantiales, ríos y arroyos) y de las
zonas costeras del mundo, se encuentran fuertemente contaminadas. Una parte de
esta contaminación es causada por accidentes, como los derrames de barcos
petroleros o los incendios de industrias ubicadas junto a ríos. Sin embargo, la mayor parte de la
contaminación de corrientes y cuerpos de agua, se debe a la eliminación
descuidada e irresponsable de desechos urbanos e industriales y otras
actividades humanas que realizan cerca de los cuerpos de agua, como tiraderos
de basura a cielo abierto, laminería y extracción petrolera, la utilización de
pesticidas y fertilizantes, la lluvia ácida que trae consigo los contaminantes
atmosféricos, etc.
La
contaminación de aire
La
atmósfera siempre ha jugado el papel de depósito temporal de
numerosos gases y partículas producidos naturalmente. En la Naturaleza
existen mecanismos de regulación que permiten equilibrar las entradas y salidas
de estas sustancias a través de los ciclos biológicos-químicos naturales de
absorción y degradación. La atmósfera terrestre contiene cerca de 77 %
de nitrógeno y 21 % de oxigeno, el 2 % restante esta constituido por
otros gases. Algunos de estos gases son liberados en a atmósfera por las
erupciones volcánicas, la vegetación o la descomposición bacteriana
Sin embargo, las actividades humanas
han agregado a la atmósfera numerosas sustancias y en cantidades muy por encima
de las que existían previamente. La contaminación atmosférica afecta
principalmente las zonas urbano-industriales, pero los movimientos de las masas
de aire, desplazan estas sustancias y afectan zonas rurales alejadas del área
de emisión. De hecho actualmente toda la atmósfera del planeta se encuentra
contaminada en mayor o menor grado, y esto afecta, entre otras cosas, la salud
de las personas. Particularmente grave es su efecto en aquellos centros urbanos
como la Ciudad de México, por sus condiciones topográficas o climáticas, no
permiten la dispersión de los contaminantes. Uno de los aspectos más
importantes acerca de los contaminantes atmosféricos es que pueden trasladarse
a grandes distancias y modificar así, sus características químicas al
reaccionar con otros elementos.
Tipos de contaminación
La contaminación se presenta en el
aire, agua y suelo y se puede clasificar, ya sea por su origen o bien por la
naturaleza de su acción sobre el medio. Si clasificamos a la contaminación
por su origen tendremos dos tipos de contaminación, la contaminación natural y
la contaminación antropogénica.
La contaminación natural es toda aquella contaminación
causada por fuentes de contaminación de origen natural como serían volcanes,
efectos geoclimáticos, etc. Su característica principal es que se encuentra
dispersa en un área mayor, por lo que el efecto es diluido por
los procesos naturales.
La contaminación antropogénica es la que es producida o
distribuida por el ser humano, por ejemplo la basura, el smog, las descargas al
aire, el agua y el suelo procedentes de procesos industriales, etc. Este tipo
de contaminación ocurre en áreas cercanas a zonas urbanas y regiones industriales,
donde los contaminantes están concentrados en pequeños volúmenes de aires, agua
y suelo. Si clasificamos a la contaminación de acuerdo a la naturaleza de la
alteración en el medio, podemos hablar de contaminación química, orgánica,
térmica y atmosférica.
La contaminación química es toda aquella
contaminación provocada por materia, especialmente por sustancias
químicas, que pueden ser orgánicas e inorgánicas; la contaminación química es
tan antigua como la humanidad, más sin embargo su impacto más notorio se
presenta durante el auge industrial de 1950-1970. Este tipo de contaminación es
el más difícil de controlar, debido a que las características físicas y
químicas de las sustancias varían de magnitud y su control, depende de estas
propiedades.
La contaminación orgánica o biológica, se presenta
cuando existen en el ambiente, cantidades tales de microorganismos (bacterias,
hongos, virus, protozoarios, etc.) que causan un desequilibrio en la
naturaleza. Este aumento de microorganismos debe ser provocado por la
acción del hombre y generalmente modifica las cadenas alimenticias del medio
ambiente.
La contaminación física es toda aquella contaminación
causada por factores físico-mecánicos relacionados principalmente con la
energía. Por ejemplo, altas temperaturas, ruido, ondas electromagnéticas. Este
tipo de contaminación por sus características incluye por ejemplo, la contaminación
térmica que es producida por el vertimiento de aguas de refrigeración o
residuales de centrales eléctricas, térmicas o nucleares en ríos, lagos o
mares.
Características de los
contaminantes
Existen varias características
importantes que se deben conocer sobre la manera en que los contaminantes (las
sustancias que adicionadas al medio, lo afectan y eventualmente lo destruyen), afectan
al ambiente o a la salud. Estas características son:-
El PH
(potencial hidrógeno), que determina si
la sustancia es corrosiva o no; para que una sustancia se pueda considerar
corrosiva, debe tener un PH menor o igual a 2.0 y mayor o igual a12.5-
La volatilidad, que es la propiedad que poseen
algunos compuestos de poder evaporarse a bajas temperaturas y afectar la
atmósfera. Entre los principales compuestos volátiles se encuentran las sustancias
orgánicas como el etileno, propileno, benceno y la acetona, que se evaporan y contribuyen
directamente a la contaminación del aire o a través de reacciones químicas o fotoquímicas
para producir compuestos secundarios.
La degradabilidad,
que es la característica que tienen los compuestos que son reducidos por agentes
naturales físicos, químicos y procesos biológicos a un estado neutral o a
niveles aceptados por la Naturaleza. Si el compuesto es reducido por materia
orgánica viva (bacterias especializadas) se le conoce como “biodegradable”.
Este proceso puede realizarse en forma rápida o lenta, como ocurre en la
mayoría de las sustancias introducidas al medio ambiente, por ejemplo, los
insecticidas (DDT), plásticos, aluminio, clorofluorocarbonos, etc.
La difusión
que es la capacidad que poseen los contaminantes de poder
distribuirse uniformemente en el medio que los rodea. Los gases tienen la
propiedad de que pueden mezclarlas moléculas, sin necesidad de que exista una
reacción química.
El tiempo de vida media, es
el tiempo que puede durar el contaminante en el medio antes de ser degradado
por los procesos naturales.
Tipos de daños medioambientales
Por sus propiedades, algunos elementos
o compuestos químicos pueden generar diversos tipos de daños; el daño que
pueden generar estos contaminantes se debe a la mezcla de estos
contaminantes con otras sustancias. Este daño se puede clasificar en:
Sinergismo,
que será la acción del aumento de los efectos de un contaminante a causa de la introducción
o la presencia de otro. Ejemplo, el vapor de agua en presencia de óxidos de
azufre, reacciona para producir lluvia ácida
Antagonismo,
que es la interacción de dos o más contaminantes, que tienen efectos opuestos
en un ecosistema determinado, de tal manera, que uno de ellos reduce parcialmente
el efecto del otro.
Efectos
multiplicativos, que
son las acciones que tienen algunos contaminantes, que al interactuar, producen
un efecto exponencialmente mayor, que si actuaran de manera individual.
Neutralización, que
es el resultado que se obtiene cuando, al interactuar dos contaminantes, reducen
en su totalidad sus efectos.
Fuentes de contaminantes
Como fuente de emisión de contaminantes
o fuentes de contaminación, se entiende el origen físico o geográfico donde se
produce una emisión contaminante al ambiente, ya sea al aire, al agua o al suelo.
Estas fuentes de emisión se clasifican en fuentes móviles y fuentes fijas, que
como su nombre indica, son aquellas fuentes que muestran
respectivamente presencia o ausencia de movilidad
dentro de un área determinada durante la emisión de los contaminantes. Ejemplo
para fuentes móviles de contaminación serían autotransportes con motor de
combustión interna y fuentes fijas de contaminación serían, las industrias
petroquímicas También podemos clasificar las fuentes de contaminación por su
origen (fuentes naturales y fuentes antropogénicas); las fuentes más
importantes que generan contaminación de origen antropogénico, son las
fuentes industriales, agrícolas,
comerciales, Domésticas y las fuentes móviles
.
Las fuentes industriales son muchas veces la fuente más importante de contaminación, donde
se emiten desechos sólidos, emisiones al aire y/o a la hidrosfera. Sus
principales contaminantes son los óxidos de azufre, los óxidos de nitrógeno,
las partículas suspendidas, metales pesados, sales metálicas solubles,
solventes, aceites, breas, colorantes, etc.
Las fuentes comerciales (comercios y empresas de servicios)
generan gran cantidad de desechos sólidos (envolturas, empaques, flejes, etc.) .
Las fuentes agrícolas se dan cuando en la agricultura
comercial, de manera frecuente y masiva, plaguicidas, fungicidas y
fertilizantes, que contaminan suelo y mantos freáticos con iones nitratos, compuestos
clorados, clorofenoxiácidos, organofosfatos, etc. Las fuentes domésticas
(los hogares urbanos preferentemente) generan alrededor de 90 mil sustancias
químicas de uso cotidiano y que se desechan en la basura doméstica junto, que
en cantidad y variación aumenta año con año (residuos alimenticios, papel,
cartón, pañales desechables, vidrio, fibras vegetales, plásticos, sustancias
químicas, etc.)
Las fuentes móviles (que incluyen a todo vehículo automotor generador de contaminación
atmosférica) que originan el 70 % de la contaminación del aire; entre los contaminantes
generados se encuentran los óxidos de nitrógeno, el monóxido de carbono, hidrocarburos y partículas suspendidas.
