Efectos ambientales ub

Postgrado en Dirección y Gestión Ambiental

Efectos ambientales

Universidad de Barcelona 24 de octubre 2012
Prof. Dr. Ing A. López
1


Contenido
1. Definiciones básicas
2. Ciclo básico de producción

3. La atmosfera
4. Efecto invernadero, radiación solar, evolución de la temperatura, repercusiones, preguntas
5. Combustibles, efectos de su consumo.
6. ¿Qué podemos esperar del sol?
7. La contaminación de la atmosfera, E invernadero, Capa Ozono, Lluvia acida.

8. El agua, ciclo hidrológico, circulación natural, usos del agua, contaminación asociada al uso, limites
9. Depuración al final de la línea

10. Contaminación de suelos

11. Residuos, RSU, residuos peligrosos, gestión de los residuos.

12. Contaminación lumínica

13. Contaminación acústica

14. Contaminación con olores

15. Contaminación con radiaciones
2


Ecología: es la ciencia que estudia la relación de los seres vivos entre sí y con su entorno.

Medioambiente: corresponde al medio
en el que les seres vivos se desarrollan

Ecosistema: comprende una comunidad
de seres vivos y el medio ambiente
asociados a ella
El medio abiótico: física y química,
del material sin vida:
suelo, agua, aire .
y las fuerza de: radiaciones, gravedad,
campos magnéticos…

El medio biótico : todos los
seres vivos del ecosistema

Efecto ambiental: resultado de una determinada acción sobre el medio ambiente en
sus distintos aspectos

3


Evolución y distribución de la población mundial

7.000 millones, se duplica en 25-30años

El consumo y la generación de problemas
ambientales = f( de la población)

A más problemas más legislación restrictiva

Desigual distribución de la población

Mayor crecimiento en países emergentes

4


Ciclo clásico de producción, consumo y reciclado

5


El papel protector de la atmosfera

Mantenimiento de la temperatura
terrestre dentro de unos niveles
aceptables para la vida.

Distribución del calor por la
superficie terrestre al actuar
como una maquina térmica.

Filtro de las radiaciones ultravioletas

6


Efecto invernadero
Generalidades sobre el medioambiente

1896 Svante Arrhenius acuñó
el concepto “efecto invernadero”

7


Radiación solar sobre la tierra

Luz visible 47%
Infrarrojos 46%
Ultra violetas 7%

En el paralelo 41º 30’
1.655 Kwh/m2-año
= 142 litros gasóleo

Retención natural en forma
de energía Química: vegetales
y madera

8


Consecuencias del efecto invernadero
sobre la temperatura ambiente

0,5 + 1 = 1,5 ºC 9


Consecuencias del efecto invernadero
sobre la temperatura de los océanos

0,4 + 0,4 = 0,8 ºC
10


Repercusión del aumento de temperatura

Inestabilidad estacional (+ frio, + calor, variación fenomenológica)

Necesidad de mayor cantidad de agua para las plantas

Variaciones de los periodos vegetativos

Variaciones de las fitopatologías

Inundaciones, Sequías

Desplazamiento hacia el norte de fauna y flora

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¿ No son unos efectos transitorios?

Los expertos opinan que no son transitorios y que se deben a:

A las emisiones mundiales de GEI por efecto
de actividades humanas.

Han aumentado, progresivamente, desde la era preindustrial,

En un 70% entre 1970 y 2004

12


¿Cómo no se sabia lo que pasaría?

En 1896 Svante Arrhenius,
químico sueco acuño el concepto “efecto invernadero” y
predijo que la quema de combustibles fósiles incrementaría la cantidad de
dióxido de carbono en la atmósfera,
lo que llevaría a un calentamiento del clima del planeta

Club de Roma:

1970 “Los limites del crecimiento”

1990 “ Mas allá de los limites del crecimiento “

2004 “ Los limites del crecimiento 30 años después”

Hemos actuado creyendo que el planeta tenia unos recursos ilimitados
y una capacidad infinita de autorregulación

13


Los límites del crecimiento: 30 años después (2004)

El 1 de junio de 2004 se publica (en inglés por la editorial Chelsea Green Publishing
Company, en español por Galaxia Gutenberg) la versión actualizada e integral de las
dos versiones anteriores, con el título Los límites del crecimiento: 30 años después

Se aborda la discusión sobre el imparable crecimiento de la
población mundial, el aumento de la producción industrial, el agotamiento
de los recursos, la contaminación y la tecnología.

Entre otras cosas se señala que:

«no puede haber un crecimiento poblacional, económico e industrial
ilimitado en un planeta de recursos limitados».


¿A qué actividades se refieren?

A todas las que generan Dióxido de carbono ( CO2)

Fundamentalmente: La combustión de materiales

Actividades que consumen combustibles :

Automóvil, ferrocarril, avión,
Electricidad, Gas,
Recogida y tratamiento de RSU
Captación, potabilización , distribución de agua
Depuración de aguas residuales
Consumo domestico

15


¿ Que cantidad estamos utilizando de combustibles?
en todo el mundo durante el año 2009

84 millones de barriles de petróleo / día

Carbón 65 millones de Equivalente Barriles /día Consumo equivalente diario
Gas natural 55 millones de Equivalente Barriles / día
204 millones de barriles/ día

Reservas al ritmo de extracción de 2005:

De petróleo : 30 a 60 años
De gas : 55 a 90 años

Barril de petróleo = 159 litros = 32.436 millones de litros al día

Volumen equivalente 2,5 x 2,5 Km. x 5,22 metros altura
16


Combustibles Kw-h/ kg
¿De qué combustibles disponemos? Madera 4,16
Carbón 8,05
Petróleo 11,6
Energía primaria Gas 15,25
Hidrogeno 33,34
Uranio 161.110

159 litros= 0,13878 tep = 1.387.800 Kcal = 1.614 Kw-h

Operación Transporte Refino Transporte Caldera Turbina Alternador Distribución
Rendimiento 99% 95% 99,5% 88% 98% 99% 88%
Se pierde ltr 1,59 7,871 0,749 17,86 2,62 0,28 15,24
Quedan litros 157, 41 149,53 148,78 130,93 128,3 127,03 111,79

De cada 159 litros en el origen, queda el equivalente a 111, 79 litros = 1.134, 77 Kw-h

“Se pierden” en los procesos 47,2 litros Energía final

Rendimiento = (111,79 / 159) * 100 = 70,3% 17


EFECTO DEL CONSUMO DE ENERGÍA

Suponiendo un rendimiento medio del 88%
para él transporte y distribución de la energía eléctrica

**Cada kw-h consumido
supone 1,14 kw-h generado
y
producido en el origen

436 litros de CO2 y

436 litros de GEI (0,8 Kg.)
Un litro de gasolina: 2,34 Kg. de CO2

Un m3 de gas: 2 Kg. de CO2

18


¿Qué podemos esperar de la energía solar?

En él limite de la atmósfera el valor de la radiación es:

1,94 cal/cm2-minuto

En el paralelo 41º 30´

1.655 kw-h/m2-año = 142 litros de gasóleo
El diámetro de la Tierra es 12.700 Km.
la radiación solar interceptada en 127 millones de Km2 es de

172.000 millones de Mw-hora = equivalente a 106. 568 millones de barriles hora
La maquina térmica terrestre consume 17,44 %

87.982 millones barriles hora = 2.111 billones de barriles día

10.350 veces el consumo actual del planeta 19


Efecto de quemar el consumo diario de petróleo

204.000.000 barriles x 1.614 Kwh = 329.256.000.000 Kwh

Litros de gas: 436l x =143,555.616,000.000lit = 14,555,616.000 m3
Kg de gas: 0,8 x = 2.634,048.000Kg = 2,634.048 Tm

Volumen equivalente diario

Diámetro Tierra ecuador 12.700 Km , longitud 39.898,32 Km

Sección de tren AVE 12,5664 m2
Longitud del AVE equivalente = 12,5664 m2 x L = 14,555.616.000 m3

L = 14,555.616.000/12,5664 /1000 = 1,158.296 Km

1,158.296 Km / 39.898,32 Km = 29 vueltas a la tierra /día !!!!!!!!!!!
20

La contaminación atmosférica
Tipo Naturaleza Fuente
CO2 y Vulcanismo
Respiración seres vivos
Combustiones fósiles
CO
Hidrocarburos Motores térmicos

Gases Compuestos orgánicos Industria química, Incineración de
basuras, combustiones
SO2 y derivados de azufre Vulcanismo, combustibles fósiles.

NOX Combustiones

Compuestos halogenados ClH, Cl2, FH.
Fugas
Clorofluocarbonados Freones,

Metales pesados Vulcanismo. Diversas industrias.
Motores Termicos
Partículas Compuestos orgánicos Industrias, Combustiones,
Pesticidas, Incineración basuras

Radionúclidos Fugas en el manejo de productos
radiactivos

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Contaminantes primarios: Tabla anterior

Contaminantes secundarios:
Proceden de las reacciones químicas en el seno de la atmosfera

22


Efectos de la contaminación del aire

1. Efecto invernadero
2. Peor calidad de vida y mayor riesgo de enfermedades
3. Efectos sobre la destrucción de la capa de ozono

4. Lluvia acida descrita en Inglaterra 1872. La capa de Ozono entre 15 y 50 Km los CFCs

Lo que a la humanidad le ha costado
siglos en construir y a la naturaleza
milenios de evolución, se está
degradando y destruyendo en
cuestión de años:

Patrimonio edificado: ataque a la piedra

Patrimonio natural: bosques, lagos
agua dulce, suelos pH < 6
acidificados
23


Ciclo hidrológico en la naturaleza


La circulación natural del agua en la tierra

25


Usos del agua

1. Agua como bebida
2. Agua elaboración alimentos
3. Agua uso domestico

4. Agua en el torno urbano,
5. calles, parques y jardines

6. Agua para agricultura y ganadería

7. Agua para procesos industriales

8. Agua para la industria agro-alimentaria

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La carga de polución asociada a la actividad urbana

Solidos suspendidos 90gr/hab/día
Materia orgánica biodegradable DBO5 60 gr/hab/dia
Materia orgánica (DQO) decantado 85gr/hab/día
Nitrógeno (NTK) 15 mg/hab/día
Fosforo 4mg/hab/día
Sales solubles
Detergentes Tenso activos
aniónicos y sales de
amonio
Patógenos Coliformes fecales,
estreptococos
fecales, salmonelas,
Enterovirus.

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Limite de vertido al mar de aguas residuales Asoc .Empr. Química de Tarragona

Parámetro Concentración
DQO 800mgO2/l
MES 300mg/l
Materia sedimentable 2ml/l
pH 6-9
Nitrógeno total 120mg/l
Fosforo total 30mg/l
Aceites y grasas 40mg/l
Fenoles 5mg/L
Hidrocarburos totales 5mg/l
Detergentes/tenso activos 20mg/l
Cromo total 3mg/l

Todo depende del caudal: 300m3 /h x 24 h x 340 d x 120 mg/l = 293,76 Tm /año
28


Contaminación del agua

Efectos de los vertidos de
petróleo

29


Depuración de aguas al final de la línea

Exceptuado la contaminación urbana
la depuración ideal no al final de la línea .

Remontar en el proceso, localizar
los puntos de vertidos de
productos contaminantes , eliminarlos.

Eliminándolos en el origen reducimos
el coste de las perdidas y el coste
de depuración

Vertido al final de línea sobre un rio

30


Contaminación de suelos

La contaminación del suelo generalmente aparece con aplicación de insecticidas,
filtraciones , rellenos sanitarios, acumulación directa de productos industriales, residuos
ganaderos, la consecuencia : suelos Fito tóxicos.

Se trata pues de una degradación química que
provoca la pérdida parcial o total de la
productividad del suelo.

Los productos químicos más comunes :
derivados del petróleo y disolventes,
insecticidas y otros metales pesados.

La contaminación de suelos representa un peligro para flora la fauna y la salud, y la
contaminación de aguas subterráneas.

La contaminación de suelos derivada de las obras publicas.
Ocupación temporal. Exigencias de retirar la capa arable de los suelos agrícolas.

Explotaciones mineras y de fabricas minero metalúrgicas
31


Bahía de Portman Murcia

1956
Puerto

2012

32

Bahía de Portman Murcia Postgrado en Dirección y Gestión Ambiental

Portmán es una localidad costera situada a los pies de la Sierra minera de
Cartagena-La Unión y perteneciente a este último municipio.

Fundada por los romanos en el siglo I con el nombre de Portus Magnus, origen de su
etimología actual, su historia siempre ha estado ligada a la explotación minera por la
riqueza de su subsuelo en plata, plomo y otros minerales metálicos.

La Sociedad Minera y Metalúrgica Peñarroya

iniciarían en 1957 la verdadera revolución
en la Sierra, con el inicio de grandes
explotaciones a cielo abierto y con la
construcción del gigantesco lavadero
de flotación denominado “Roberto”,
desde donde se vertían inicialmente
hacia el centro de la Bahía de Portmán
unas 3.000 toneladas /día de estériles,
que posteriormente pasaron a ser
10.000 toneladas /día. anegándola por
completo

33

Bahía de Portman Murcia

El tipo de vertido
además de contener compuestos constitutivos
de los minerales (carbonatos y sulfuros de
plomo, hierro, zinc, cobre, óxidos de hierro
plomo manganeso etc.),

contenían también compuestos utilizados en el
tratamiento por flotación (cianuro sódico,
ácido sulfúrico, zantatos, sulfatos de cobre etc.)

En 1970 no puede seguir tomando agua del
mar para abastecer al lavadero . Cambiaron punto de toma de agua y de vertido.
(Greenpeace se encadenó en 1986 al tubo de los vertidos)
El 31 de marzo de 1990 cesaron los vertidos al mar.

Se habían vertido más de 60 millones de toneladas de residuos sólidos, equivalentes a unos 33
millones de metros cúbicos, cuando en 1990 se cerraron los vertidos la línea de playa se había
retirado 700 metros en el eje central de la bahía, en el fondo marino los sedimentos llegaban
hasta 12 Km mar adentro a profundidades de más de 150m y en la bahía, 750.000 metros
cuadrados de mar estaban sepultados de estériles,
34


Bahía de Portman Murcia 2012

35


Residuos

Los residuos sólidos urbanos, son los que
se generan en las actividades desarrolladas
en los núcleos urbanos o en sus zonas de
influencia, como son los domicilios
particulares, los comercios, las oficinas y los servicios.

También son catalogados como residuos urbanos los que no son identificados como
peligrosos y que por su naturaleza o composición puedan asimilarse a los producidos en
los anteriores lugares o actividades.

La basura doméstica ésta compuesta por materia orgánica, con los restos procedentes
de la limpieza o la preparación de los alimentos junto a la comida que sobra.

Además de papel y cartón: periódicos, revistas, publicidad, cajas y embalajes.
Los plásticos: botellas, bolsas, embalajes, platos, vasos y cubiertos desechables.
El vidrio, botellas, frascos diversos, vajilla rota.
Y también metales como latas o botes.
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Residuos tóxicos y peligrosos : desechos considerados peligrosos por tener propiedades
intrínsecas que presentan riesgos en la salud.

Las propiedades peligrosas son toxicidad, inflamabilidad, reactividad química, corrosivos,
explosivos, radioactividad o de cualquier otra naturaleza que provoque daño a la salud
humana y al medio ambiente.

Ejemplos de desechos peligrosos incluyen residuos mineros, emisiones aéreas desde
chimeneas, derrames industriales en cauces superficiales, restos de fitosanitarios, que
aún se encuentran en las frutas y verduras en el momento del consumo humano.

1980 Malatión en la leche materna

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Residuos solidos y líquidos

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Contaminación lumínica puede definirse como la emisión de flujo luminoso de fuentes
artificiales nocturnas en intensidades, direcciones, rangos espectrales u horarios
innecesarios para la realización de las actividades previstas en la zona en la que se
instalan las luces.

Un ineficiente y mal diseñado alumbrado exterior, la utilización de proyectores y cañones
láser, la inexistente regulación del horario de apagado de iluminaciones publicitarias,
monumentales u ornamentales, etc., generan esta contaminación.

La contaminación lumínica tiene como manifestación más evidente el aumento del brillo
del cielo nocturno, por reflexión y difusión de la luz artificial en los gases y en las
partículas del aire urbano , de forma que se disminuye la visibilidad de las estrellas y
demás objetos celestes.

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Contaminación lumínica

Vista nocturna de Europa y norte
De África desde un satélite

Vista termografíca de España

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Contaminación acústica : los ruidos

Los ruidos son una vibración acústica capaz producir una sensación auditiva

Todo sonido es debido a una variación en la presión
de aire, generada por una fuente de sonido: Esta
variación de llama presión acústica

El oído humano detecta una banda de frecuencias
Entre 20 Hz y 20.000 Hz

Potencia acústica : vatios
Intensidad acústica: vatios/m2 , varia con el cuadrado de la distancia.
Nivel sonoro: sensación de volumen en un determinado punto, es función del logaritmo de
de la intensidad o presión , se expresa en decibelios: 10 log(I/I0)

Generar ruido tiene un coste, es energía no útil. Esta ligado al rendimiento del productor
41


Contaminación acústica

Decibelios Fuente Efectos

140 Avión reactor a 25m Zona Nociva
110 Martillo neumático
100 Talleres metalúrgicos Zona peligrosa
80-90 Transporte pesado
80 Zona muy concurrida
60 Conversación fuerte a 1m
50 Conversación suave a 1m Zona segura
40 Música suave
20 Zona residencial tranquila
10 Murmullo de hojas con
viento mediano

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Contaminación de olores
Los olores, son la mayor parte del tiempo,
más que una molestia una amenaza
Porque son perceptible debajo del
umbral de toxicidad: no obstante,
Cada minuto, los pulmones debe ser considerados como un parámetro
del cuerpo humano consume de la limitación de la calidad de vida.
aproximadamente ocho litros
de aire. Se definen por : su calidad (aromático)
por su sensación agradable o
desagradable, su intensidad (fuerte o débil
24h x 60m x8l = 11.520 litros /día

43


Los olores

Umbral de toxicidad
Umbral de percepción

Cuerpos ppm mg/m3 ppm mg/m3
puros
acetona 1000 2400 100 240
Acido acético 10 25 1 2,5

Sulfuro de 20 60 0,21 0,65
carbono
a. sulfhídrico 10 14 0,00047 0,00066

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Origen de los olores

Puede ser debido a:

Organismos presentes en el efluente desde el principio (como compuestos
orgánicos de una industria química o alimentaria, sulfuros de papelería:.

Transformaciones que ocurren durante el transporte en las alcantarillas
(formación de sulfuros por fermentación anaerobia)
Transformación que ocurre en el curso de un tratamiento.

La mayor parte de las transformaciones es de origen anaerobio:

La descomposición de proteínas conduce a la
formación de aminoácidos, aminas, amoniaco ,
a productos que contienen azufre.

La descomposición de glúcidos y de grasas
conduce a ácidos ( fórmico, butírico, láctico
y alcoholes como el glicerol.

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Radiaciones

Los materiales radiactivos generan y emiten partículas : alfa, beta, y radiación gamma.

El periodo de desintegración determina la vida útil
de una materia radiactiva.

Cada partícula radiactiva se considera como una fuente
radiactiva

La radiación gamma interacciona con las células
provocando necrosis, o alteraciones en su reproducción

Distinguir entre radiación y contaminación

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Reglamento de actividades molestas, insalubres, nocivas y peligrosas

BOE 7 diciembre 1961

Durante casi 20 años
fue la única legislación de protección ambiental en España

SOBREPASAMIENTO
El futuro ya no es lo que se esperaba que fuera, o lo que podría haber sido si el género humano
hubiese sabido usar su cerebro y sus oportunidades con más eficacia.
Pero el futuro aún puede convertirse en lo que deforma razonable y realista deseamos.
AURELIO PECCEI
47


ACTUACIONES

48


49


50


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51


El individuo. Es un sistema biológico funcional formada en el caso más simple,
de una sola célula. Se caracteriza por su anatomía y fisiología y metabolismo.
En cualquier momento dado, que tiene una biomasa determinada.

Población. Se trata de un sistema biológico compuesto de un grupo colectivo
de individuos de la misma especie que ocupan un área dada en un momento dado.
Entre sus características se incluyen el número de individuos, su densidad, biomasa,
las tasas de natalidad, mortalidad y crecimiento.

Comunidad o biocenosis. Es toda la población que habita un biotopo determinado
(superficie, con las condiciones ambientales geográficas determinadas en
un momento determinado).
Es posible subdividir la biocenosis en fitocenosis
(todas las poblaciones de plantas), y zoocenosis (todas las poblaciones de animales) ..

La comunidad se organiza en niveles tróficos: productores, consumidores de primer orden,
los consumidores de segundo orden, descomponedores .
La comunidad también se caracteriza por su estructura y su dinámica (evolución en el
tiempo y en el espacio)
52


El ecosistema combina: el biotopo, todos los factores que condicionan el medio
ambiente la existencia de otros de vida, es decir: Los datos correspondientes
climatopo climáticas del entorno (temperatura, luz del sol, cantidad de agua, ...);
édafotopo el ensamble que corresponde a los factores externos relacionados con
el suelo y que tiene una influencia sobre la distribución de los seres vivos;
que corresponde a la mitad hidrotopo hidrológico, y las comunidades biológicas
que se desarrollan en este hábitat.

53

La ecología (del griego «οίκος» oikos="casa", y «λóγος» logos=" conocimiento") es la
ciencia que estudia a los seres vivos, su ambiente, la distribución, abundancia y cómo esas
propiedades son afectadas por la interacción entre los organismos y su ambiente .

«la biología de los ecosistemas» (Margalef, 1998, p. 2). En el ambiente se incluyen las
propiedades físicas que pueden ser descritas como la suma de factores abióticos locales,
como el clima y la geología, y los demás organismos que comparten ese hábitat
(factores bióticos).

La visión integradora de la ecología plantea que es el estudio científico de los procesos
que influyen la distribución y abundancia de los organismos, así como las interacciones
entre los organismos y la transformación de los flujos de energía y materia.

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