Este documento presenta información sobre la contaminación química del agua y la atmósfera. Explica que la contaminación del agua se produce por la biodegradación de compuestos químicos y la presencia de compuestos tóxicos como pesticidas y agroquímicos. También describe parámetros para medir la contaminación orgánica como la DBO, DQO y COT. Respecto a la atmósfera, identifica contaminantes primarios y secundarios, incluyendo los óxidos de azufre y monóxido de carbono.

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE
UCAYALI
FACULTAD DE CIENCIAS FORESTALES Y
AMBIENTALES
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL
ASIGNATURA: QUÍMICA AMBIENTAL
Profesor: Ing. Mg. Melchor Herbert Dolmos Castro
SEPARATA DE LA PRIMERA UNIDAD:
MARCO SISTEMICO DE LA QUIMICA AMBIENTAL
AÑO ACADEMICO: 2012 – II –
Pucallpa. Setiembre del 2012.

7. UNIDAD I
1.1.-INTRODUCCIÓN A LA CONTAMINACIÓN POR
LOS COMPUESTOS QUÍMICOS

8. 1.1.1.CONTAMINACIÓN DE AGUAS
La contaminación en aguas, se produce por: biodegradación de
compuestos químicos y presencia de compuestos químicos
tóxicos.
a) BIODEGRADACIÓN DE COMPUESTOS QUIMICOS
Corresponde a la descomposición de productos
orgánicos naturales:
Proteínas, lípidos, hidratos de carbono,
pigmentos vegetales, materiales lignocelulocicos, etc. Así como la
descomposición de la flora y fauna ICTICA, MARICULTURA,
TERRESTRE Y AEREA.

9. b. PRESENCIA DE COMPUESTOS
QUIMICOS TOXICOS
Corresponde a la presencia de compuestos químicos
tóxicos de origen SINTETICO O ARTIFICIAL:
Pesticidas, agroquímicos, agentes tencioactivos e
hidrocarburos halogenados, especialmente.
Destacando además la contaminación industrial,
vertidos, derrames y disposiciones al agua por
ejemplo de aceites quemados. (1 lt. De aceite quemado contamina 700 000 lts. De
agua, una pila afecta a 250 000 lts. De agua))

10. La mayor parte de los desechos expulsados por las personas se van
a parar en los ríos, ocasionando contaminación y muerte de
muchas especies en el agua.

11. 1) PESTICIDAS Y AGROQUIMICOS
CLASIFICACION COMPONENTE FORMULA
LCD50 = concentración letal para matar el 50% de la población.
TOXICIDAD < 50 mg/k g-------- son las mas toxicas
>500mg/k g ------ son los menos tóxicos
VIDA MEDIA
PERSISTENTE
TIEMPO PARA LA
DEGRADACION
HIDROCLORADOS DDT
ALDRIN
METOXICLORURO
DIELDRIN
ENDRIN
LINDANE
C14 H9 CL5
C12 H6 CL2
C16H15CL3O
C12 H8 CL2O
C12 H8 CL3O
C6 H6 O4
> 6 meses
> 6 meses
2_6semanas
> 6 meses
................
..................
4_30 años
1_6 años
...............
5_25 años
................
..................
FOSFATOS
ORGANICOS
PARATION
MELATION
DIMETOATO
C10H4NO5PS
C10H4NO5PS2
C5H12NO3PS2
<2 semanas
<2 semanas
<6 semanas
………….
…………..
………….
HERVICIDAS Y
FUNGICIDAS
SIMAZINA
PROCACINA
2_4_5_T
DIGOAT
C7HCL5N
C9 H16 CLN5
C8 H5CL3O3
C12 H12B12N2
< 6 meses
< 6 meses
..............
…………
………….
………….
………….
………….

12. 2) AGENTES TENCIOACTIVOS
Se emplean para lavados como emulsionantes, humectantes y
espumantes, para disminuir la tensión superficial del agua.
Los detergentes son perjudiciales en el medio acuático debido a
que causan espumas y reducen la difusión del O2 en el H2O.
3) HIDROCARBUROS HALOGENADOS
Son productos finales de la reacción de los
halógenos con los hidrocarburos. Los más
importantes con los TRIHALOMETANOS (THM):
CHCL3, CHCL2Br2 y CHBr23.

13. Ejemplo, caso del agua potable:
Microorganismos mueren Proteínas Biodegradación
Muerte natural
Agua
Cruda
Potabilización clorinacion Mata a los Biodegradación
Del Agua + Cl2 (biocida) microorganismo
N2+ H2 + C

14. Agua Cruda Red de acueductos
+
Cl2 N2+ H2 + C + Cl
Clorinacion = Agua Potable C + 2H2 CH4
+
CH 3Cl Consumo
Sedimentación CH4+ Cl2 CH2 Cl2
+ CHCl3
Filtración
CHCl3 THM consumido por más de 50 años cáncer
En los acueductos domésticos se forman 114 compuestos de los cuales la OMS a
reconocido a 11 compuestos orgánicos, como cancerígenos.

15. DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO ORGÁNICO EN EL
AGUA
Existen tres parámetros:
 Demanda bioquímica de oxigeno (DBO)
 Demanda química de oxigeno (DQO)
 Carbono orgánico total (COT)
Oxigeno disuelto (OD):
Es el O2 procedente de la atmósfera trasferido al H2O a
través de la interfase aire/agua, por el principio de
transferencia de masas.

16. Aire O2 N2 N2 (O2) >concentración + ( )O2 Aire 21%
Interfase --------------- --------------
Agua
Aire/agua
O2
(O2) <concentración _ ( ) solubilidad del
O2 en el H2O es
< 10mg/l t a 20ºc
Algas producen O2

17. Ecuación básica
Microorganismos
Mo. + O2 + nutrientes Nueva biomasa + CO2 + H2O
Descomposición + Productos estables
(Materia orgánica)

18. DEMANDA BIOQUIMICA DE OXIGENO (DBO)
Es la demanda del O2 no disuelto. Consumido en una
muestra de H2O por los microorganismos cuando se
descomponen la materia orgánica a 20ºc por un periodo de
tiempo.
- Aguas limpias DBO5 < m g .O2/l t. H2O
DBO5 En 5 días - Aguas industriales DBO5 > 5mg O2/ lt.H2O
(Contaminadas)
- Aguas municipales, DBOμ = 1500-1000mg.
DBOμ En 20 días O2/ l t .H2O
- Aguas industriales, DBOμ >
1000 mg.O2/ l t .H2O
Miden el carbono biodegradable
DBOμ = 2(DBO5)

19. DEMANDA QUIMICA DE OXIGENO (DQO)
Determina la cantidad necesaria de O2 para oxidar
químicamente las sustancias orgánicas.
En aguas residuales DBOμ = DQO
DBO5 = (0,6) (DQO)

20. CARBONO ORGÁNICO TOTAL (COT)
Mide todo el carbono orgánico, como CO2
en mg/ lt. H2O. Consiste en la oxidación del
carbono orgánico a CO2.
DQO= (2,66) (COT) ------- Teórico
DQO= (2,10) (COT) -------- En la practica

21. DBO5 DBOμ DQO Materia orgánica total
----------------
Materia orgánica
No Biodegradable Materia orgánico

22. RESOLUCION DE PROBLEMAS:
1. Calcular el COT y la DQO de la glucosa en el agua
(C6 H12O6)
C6 H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O
1(180) 6(32)
DQO = 6(32)/180 =1,066 = DQO/COT= 1,066/0,400= 2,6
COT= 6(12)/180 =0,400

23. 2. Cual es el DBOμ, de una célula bacteriana
representada por C5 H7 C2N. La oxidación final de
la célula, será.
C5 H7 C2N +5 O2 -- 5CO + 2H2O + NH3 DQO = (5) (32)/1(113)=1.42
1(113) 5(32)
Productos finales estables
Como resultado de la oxidación.
Y la DBOμ = (0.92) (DQO)
= (0.92) (1.42) = 1.32mg O2/l t. H2O

24. 3) Un agua residual, al ser analizado, contiene 100gr/lt de etilenglicol (C2
H6 O2) y 120mg/lt H2O de fenol (C6 H6 O). Determinar la DQO. Y EL
COT.
 Cálculos para el etilenglicol. (C2 H6 O2)
2C2H6O2 + 5 O2 4CO2+6H2O DQO=5(32)/2(62)=1.290mg O2/m g. CO
2(62) + 5(32)
En 100mg (CO) /lt. H2O será
(DQO)total = [100mg(CO)/1lt H2O ] [ 1.243mg O2/mg (CO)]
(DQO) total = 124.30mg O2/lt H2O.
Para COT
COT= 2 (2)12/2 (62)= 0.3871mg C/mg(CO)
En 100mg (CO)/ lt H2O será
(COT) total = [ 100mg (CO)/lt H20 ] [0.3871mg C/mg( CO)
(COT) total = 38.71 mg C/ lt H2O

25.  Cálculos para el fenol (C6 H6 O)
C6 H6 O +7 O2 6CO2 + 3H2O DQ=7(32)/1(94)=2,3879mg O2
1(94) 7(32) mg (c.o)
En 120mg (C.O)/ lt de H2O será
(DQO) total= [120mg (C.O)/lt H2O] [2,3329mg O2/mg (C.O)]
(DQO) total= 2.85.95mg O2/lt. H2O
Para el COT
COT=6(12)/1(94) = 0.76595mg C/mg (C.O)
En 120mg (C.O) /lt de H2O será
(COT) total= [120 mg (C.O)/lt H2O] [0.76595mg O/mg (C.O)]
(COT) total= 91.91 mg C/lt H2O

26. Resumiendo
TOXICO DQO COT
Etilenglicol
Fenol
124.30
285.95
38.71
91.91
TOTAL 410.25 mg O2/lt
H2O
130.62 mg
O/lt H2O
Se requerirá 410.25 mg O2/lt H2O para descomponer en CO2 y
H2O a los compuestos (2) tóxicos y en si evitaría la contaminación.
Como se muestra en la figura 3 Y 4.

27. COMENTARIO
 Caso de un lago: Estimado un volumen de 1 850 000 m3
 Y la contaminación corresponde al problema anterior ¿cuánto de O2
se requeriría para remediar la contaminación de los tóxicos fenol y
etilen glicol? Se requieren 410.25 mg de O2/lt.H2O Ó (O.41025Kg
O2/m3 H2O), entonces :
 O2 =(0.41025)(1 850 000) =53 032.5 Kg.= 54 TM O2.
 Si utilizamos aire= (54)(100/21) = 248 TM aire
 ¿como insuflamos?
 El O2 demandado también puede suministrarse con la respiración
de la flora acuática …Cálculos…….
 Finalmente si la disposición de los tóxicos es constante o
esporádicamente…………….

28. Fig. < 3 Fig. > 4

29. 1.1.2.CONTAMINACIÓN DE LA
ATMOSFERA
Las emisiones a la atmósfera de los compuestos químicos
realizados por la naturaleza y en el 99.9 % hecho por el hombre
en su afán de satisfacer sus necesidades (consumismo). Se
cumple el dicho que “satisfacer sus necesidades significa
sacrificar otras necesidades”. Es precisamente que el sacrificio
de otras necesidades es la contaminación. El hombre, mejor
dicho las industriales vende un producto que satisface una
necesidad (objetivo principal) sin tomar en cuenta que esta
contaminando nuestro planeta, lo grave de esto es que a pesar
que sabe que contamina y no paga.

30. La contaminación de la atmósfera genera tóxicos para el hombre y
otras formas de vida que a lo corto o largo deterioran, degeneran
y por ultimo desaparecen la vida en nuestro planeta.
Figura 5 > Contaminación primaria y secundaria

31. I. Los contaminantes en general pueden ser en la atmósfera
Primarios
Secundarios
De referencia
Contaminantes primarios: Son emitidos por fuentes identificables y por
el hombre siendo los más importantes los SO2, SOX, CO, CO2,
NOX, metales, partículas y aerosoles.
Contaminantes secundarios: son formados en la atmósfera mediante
reacciones fotoquímicas, a partir de los contaminantes
primarios entre estos tenemos: O3, oxidante, fotoquímicas,
hidrocarburos oxidados y la lluvia acida.
Contaminantes de referencia: tenemos al CO, NO2, O3, SO2, PM_10 y
al pb.

32. II. Descripción de los contaminantes
2.1 Óxidos de azufre (SOX)
Emisores:
- combustible (l) (s) y (g)
- Siderurgia
- Metalurgia
- Procesos industriales
S + O2 SO2
(Aire)
2SO2 + O2 2SO3 Son procesos fotoquímicos
SO3 + H2O H2SO4
Los gases o el aire con (S, SOX) en concentraciones = 50g/ m³ inhiben el
crecimiento de la masa forestal

33. 2.2 Monóxido de carbono
Se emite a la atmósfera por:
a) combustión incompleta del (c), carbón y compuestos orgánicos en la
atmósfera.
2C + O2 2CO
b) Por disociación del CO2 a altas temperaturas.
2CO2 2CO + O2
Δ
c) Por reacción del CO2 y los compuestos carbonosos
CO2 + C 2CO
Δ

34. 2.3 óxidos de nitrógeno
Los mas frecuentes son NO, NO2, N2O5 y NO3. Las reacciones en la atmósfera
son :
NO2 NO + O Genera el oxigeno atómico que es
Fotosíntesis altamente reactivo
O + O2 O3 Se forma el ozono
O3 + NO NO2 + O2
Hidrocarburo HC + NOx Mezcla ----- conocido como niebla
Fotoquímica
NO2 + O3 NO3
NO3 + NO2 N2O5
N2O5 + H2O HNO3
(Aire)
El HNO3 formado más el H2SO4 formado en 2.1 forman la lluvia acida, el HNO3 +
H2SO4 permanentemente se forman en toda nuestra atmósfera y por tanto la acidez
del agua de las lluvias se debe a estos ácidos que caen en la tierra y suelos
haciéndolos ácidos permanentemente.

35. 2.4 Ozono (O3)
Es considerado como un contaminante de referencia que promueve la oxidación en la
atmósfera de los compuestos orgánicos volátiles (COV),
los hidrocarburos (HC) y los NO4.
COV radiación Niebla solar 3,5 g /m ³ deteriora el caucho
HC + O3 fotoquímica e inhibe la vegetación
NOX solar
En el aire

36. 2.5 Partículas menores a 10 micras (PM-10)
Polvo
Gruesos Tierra
≥ 2.5 – 10mμ Depósito
PM - 10
Aerosoles
Finas Partículas de combustión
< 2.5mμ Compuestos orgánicos condensables
Metales contaminantes: Pb, As y Hg
A partir del 2008 las PM -10 como limites máximas permisibles (2MP) solo
se consideran a las finas, en consecuencia ahora se habla de la PM – 2.5
como altamente contaminantes.

37. 2.6 Compuestos orgánicos volátiles (COV)
El 50% de los HC en la atmósfera son COV siendo el CH4 el mas
abundante 1 – 6ppm
(El CO2 supera las 38ppm).
Oxido de etileno son los mas casi la
Formaldehído reactivos totalidad son
Fenol (químicamente) de estos canceri-
Benceno en el aire COV genos
CCL4 reactivos

38. 2.7 El plomo (Pb)
Son emitidos a la atmósfera por:
 TEL------- Tetra etilo de plomo - El Pb en suspensiones en el
(C2H5)4 PP aire, forma partículas < 3mμ
 Transporte de minerales
- Es Bioacumulativo: entre el
 Fundiciones (gases de hornos) 30_50% del inhalado, se aloja
En el sistema respiratorio
 Recicladores de baterías. - La tolerancia (LMP) es solo
Hasta 2mg/m³ de aire

39. 2.8 Compuestos órgano metálicos
Son altamente tóxicos con carácter biocida entre estos se encuentra
con el arsénico, antimonio, mercurio y talio.
Problema 1
Calcular la producción anual de NOX procedentes de 100.000
vehículos en una ciudad, si la tasa de emisión de NOX = 2g/k m.
Para este cálculo se estima que el recorrido promedio anual es de
8.000 Km. /año.
(NOX) emitido = (100.000 vehículos) (8000 Km./año vehículo)
(2g NO2/km) (1TM NOx/106g NOX)
= 1600 TM de NOX/año.

40. Problema 2
Calcular la descarga de COV, producida por una población de
10 millones de habitantes. Son :
a) 400.000 vehículos recorren 13.000km/año vehículos, emitiendo
1g de COV/Km. vehículo recorrido.
b) Consumo de percápita de COV de pinturas sintéticas es de
2lt/año con un contenido de COV = 0.75kg/ gl de pinturas
c) Consumo percápita de COV procedentes de productos de
limpieza es de 0.50kg/año.

41. Solución :
a) vehículos = (400.000veh) (1g COV/Km. veh) (13000km/año)
( 1TM COV/106g COV)
= 5200 TM de COV/año
b) pinturas = (2lt pint /año y habit) (10x106 hab.) (1gl de pint/3,785 lt.pint)
= 3963.012gl TM COV/año
c) Productos de limpieza = (0.5 Kg. COV/año. hab.)(10x106hab)
(1TM COV/103kgCOV)
= 5000TM COV/año
La descarga de COV a la atmósfera será la Σ = 14163.012 y la emisión percápita
de COV (EP) será :
EP = (14700 TM COV/año) (1año/10x106hab) (106g COV/1TM COV)
= 1470g COV/hab.
● En esa ciudad, cada habitante emite 1470g de COV/habitantes en 1 año.

42. Problema 3
Estime la emisión de Pb a la atmósfera en una ciudad que consume
gasolina de 84 octanos, cuyo parque automotriz y consumo /día del
combustible es.
Vehículos Cantidad
(unidades)
Consumo al
día
Consumo
diario
Motocicleta 12.000 1.50 18,000
Motocarros 15.000 4.50 Solución 67,500
Autos 5.000 6.00 El consumo
diario
30,000
Camionetas 8.000 8.00 De gasolina 64,000
Ómnibus 500 15.00 De 84 octano 7,500
Camiones 200 20.00 40,000
El consumo diario Σ 227,000gls

43. Desde 1932, en la formulación de gasolina de 84 octano,
un agente antidetonante, llamado tetra etilo de plomo
(TEL) a razón de 3.3g/ gal (desde el 2006, en el Perú se
prohibido el uso de TEL, pero cuando los empresarios
cumplen las leyes, cuando PETRO PERU, REPSOL,
PLUS PETROL, y otros transnacionales han demostrado
que ya no usan TEL en sus gasolinas de 84 octanos o
cuando OSINERG ha analizado si las gasolinas de 84
octanos tienen Pb o no.
Sugerimos averiguar, cuanto es la producción anual de
TEL, cuanto de stock tienen y que han hecho con esa
producción…)

44. La emisión de TEL con los gases de combustión de los
motores gasolineras de 84 octanos.
227,000gl/día 3.3g. TEL/ gls 1kg TEL/103gTEL = 749.1kg TEL/día
Y la emisión de Pb : El TEL es el ( C2H5)4Pb----- que % de
Pb hay en TEL
( C2H5) 4Pb
1x207.2 = 207.2
5x4x1 = 20.0
2x4x12 = 96.0
PM =323,2

45. Si: 323,2 100%
207,2 x
X = 64.108%
Luego:
Emisión de Pb = (749.1kg TEL/día) (64.104kg Pb/100kg TEL)
= 473.15kg de Pb/día.
Y la emisión anual = (4.73.15kg Pb/día) (365 días/año) (1TM Pb/103kg)
= 175 TM Pb/año

46. Fig.6 > Fabrica de ladrillos

47. 1.1.3.- CONTAMINACION DE SUELOS
AMAZONICOS
“IMPACTO AMBIENTAL GENERADO POR LA
EXTRACCIÓN FORESTAL EN LA AMAZONÍA
Y RECICLAMIENTO DE LA BIOMASA
DESAPROVECHADA”
CASO: PERÚ
ING. Melchor Herbert Dholmos Castro
Profesor asociado al DAIF

48. Contenido
1) La actividad forestal en los bosques
Amazónicos.
2) IMPACTO AMBIENTAL generado por la
biomasa desaprovechado.
3) Reciclamiento de la biomasa deforestado y
desaprovechado y valoraciones.
4) Algo mas sobre la biomasa vegetal

49. Fig. 7 > Solo el 60% del árbol extraído se utiliza para la
comercialización

50. 1) LA ACTIVIDAD FORESTAL EN LOS BOSQUES AMAZÓNICOS
 Se basa en la extracción selectiva de los
bosques naturales, en función a las especies
forestales comerciales, las cuales no exceden a
15.
 La extracción forestal se realiza para
aprovechar solo el fuste comercial del árbol
como madera rolliza que aproximadamente
representa alrededor de 60% de la biomasa del
árbol extraído.

51. Biomasa forestal
%APROX
------------
Ramas 17
Puntas
follaje
--------------
Fuste 60
---------------
------
Tocón
Raíces 23
------------
Bosque 40%
Industria de transformación
mecánica 60%

52. Fuste comercial

53. Las operaciones de extracción forestal,
comprenden:
 LA PREEXTRACCION - Evaluación del bosque
- construcción de caminos/o trochas
- construcción de componentes
 LA EXTRACCION
- limpieza de áreas de extracción
 TRANSPORTE

54. 2) IMPACTO AMBIENTAL GENERADO POR LA BIOMASA
VEGETAL DESAPROVECHADA DE LA EXTRACCIÓN
FORESTAL.
2.1. Fuentes contaminantes.
Extracción forestal: la biomasa
vegetal desaprovechada sufre biodegradación natural y
una mínima parte es utilizada como leña.
Actividad agropecuaria: Migratoria y de subsistencia,
deforesta malezas, arbustos y árboles para
“Recuperar”, tierras con la consecuente quema.

55. 2.2. Contaminantes generados
La actividad agropecuaria: la quema de la biomasa
vegetal para “Recuperar” suelos quema CO2 y carbono
incombustible.
La extracción forestal: la biodegradación natural de la
biomasa vegetal desaprovechada genera el carbono, la
biomasa vegetal quemada genera CO2 y carbono
incombustible (C.I)

56. ESTUDIOS DE DEFORESTACION
EN EL BRASIL SEÑALAN QUE
POR CADA 5 ÁRBOLE
COMERCIALES EXTRAIDOS EXT
SE DEFORESTAN 65 ÁRBOLES
MAS SIN UTILIAZARLOS O
APROVECHARLOS

57. Los estudios de deforestación realizados en Patagonia, (centro
maderero más grande del Brasil) ubicado en el estado de
PARA, concluyen:
Por cada 5 árboles aprovechados, se destruyen o deforestan 65 árboles más
Es decir:
De 1 árbol Por cada árbol
Extraviado aprovechado
60% de la biomasa 40% de la biomasa Se deforesta 13 más y es
Es Aprovechada desaprovechado desaprovechada (aban-
(fuste comercial) abandonado en el donado en bosque)
Bosque
La biomasa deforestada y
Desaprovechada equivale a
13.4 veces mas que la
Biomasa aprovechada

58. Por consiguiente:
Por cada 100kg. De madera rolliza extraída, se deja en el
bosque 1340kg de biomasa vegetal.
Esta biomasa desaprovechada en casi su totalidad sufre
procesos espontáneos de biodegradación, cuyo
producto genera impacto ambiental negativo en los
suelos.

59. 2.3. Impacto Ambiental generado
MICROORGANISMOS
TEMPERATURA
HUMEDAD
T °
DEGRADACION CARBONO
LA BIOMASA
BIODEGRADACION
Biomasa deforestada
carbono incombustible
Deshemicelulificacion
Deshemicelulisacion
Deslignificacion
Dearesinacion
PROCESOS
BIOQUIMICOS
ESPONTANEOS

60. CENTRALES TERMICAS DE BIOMASA.
IMAGEN.
La biomasa es la energía solar convertida por la vegetación en materia
orgánica esa energía la podemos recuperar por combustión directa o
transformado la materia orgánica en otros combustibles.

61. incrementada Desaparece la actividad
(C/N) contamina Microbiana y tiende
Los suelos Desaparecer la fertilidad
De los suelos
Fijado en
C el suelo
A Incrementa la
R acidez del suelo
B
O
N Escorrentías
O Transportado superficiales contaminan los
Por las aledaños
Escorrentías
Escorrentías son depositados en
Subterráneas las riveras de los ríos
- ph acido
-corrección=deleznable

62. Fig. 9 > contaminación de suelos

63. 3. RECICLAMIENTO DE LA BIOMASA DEFORESTADA Y
DESAPROVECHADA
3.1. Estimación de la Biomasa Desaprovechada (BDD)
BDD = (BDD) Árbol + (BDD) adicional.
(BDD)Árbol = entre 1990-2000, la extracción de la madera
rolliza promedio anual fue de 6.3x106m3/año, 250000/Ha.
Año (Inrena-2003: la deforestación es de 700/ha. dia)
Entonces:La (BDD) árbol= (6.3x106m3/año)(40%/60%)
=4.2x106m3/año

64. (BDD) adicional:=estimando que en la amazona
Peruana: “Por cada árbol extraviado solo se deforesta
10 mas”.
Entonces:
La (BDD) adicional = (10) (volumen de árboles aprovechados)
= (10) (6.3x106m3/año) (100%/60%)
= (10) (10,5x106m3/año)
= 105x106m3/año

65. POR CONSIGUIENTE:
BDD = (4.2x106m3/año) + (105x106m3/año)
= 109.2x106m3/año.
ESTIMIMANDO QUE: 1m3 de (BDD) = 0.35 TM BDD (seca)
= 38.22x106TM/año.
Carbono contaminante = (38.22x106TM/año) (0,45)
= (17x106TM/año)
*factor de conversion de biomasa seca en carbono (0.45)
Densidad potencial del contaminante
= (17x106TM/año) (1 año/250000 Há)
= 68TM de C/ha

66. Si el carbono es fijado en el suelo entonces: Há.
deforestada se contamina con 68TM de C.
Si queremos generar condiciones microbianas y fertilidad
del suelo:
C/N =10 a 15
Por consiguiente se requieren 68TM de nitrógeno que
equivale a 220 TM de nitrato de amonio 150 TM de urea.

67. 3.2. Alternativas para reciclar la BDD
La ingeniería ambiental se ocupa de:
disposición, reciclaje o eliminación(descontaminacion) de las fuentes
contaminantes. En este caso la opción es reciclar.
Alternativas:
 Producción de compost forestal.
 Chipiado de la BDD para la producción de paneles.
 Producción de carbón vegetal ( es la opción mas rentable
pues carbón vegetal es la base para el redescubrimiento de
la ( Carbo química)
 Producción del etanol.

68. 3.3 Valoración de la BDD convertida
en carbón vegetal.
CV = (17x106TM de C/año) (100% de C.U. /65% de C) (0,85)
CV = 22x106TM de C/año
*factor de conversion de carbono a carbon vegetal (0.65)
*factor de conversion de rendimiento a carbon vegetal (0.85)
Precio de CV:
• En Pucallpa = 100$/TM
• En Lima = 400$/TM

69. En Lima tendría un valor de:
= 22x106TM de CV/año) (400$/TM de CV)
= 88X108$/año
= 8,800´000,000$/año.
La valorización de los bosques deforestados
y aprovechando su BDD
convertida en CV. Será:
= (88X108$/año) (1año/250000 Há)
= 35200 $/Há (En Lima) Representa el rendimiento económico
= 8,800$ Há (en Pucallpa) si la BDDB la reciclamos En CV.

70. fig. 10 > Antes de ser aprovechada fig .11 > biomasa desaprovechada

71. Algo más sobre la biomasa vegetal
DEFINICIÓN DE LA BIOMASA
La biomasa es la energía solar convertida por la
vegetación en materia orgánica; esa energía la
podemos recuperar por combustión directa o
transformando la materia orgánica en otros
combustibles.

72. EL INTERÉS MEDIOAMBIENTAL DE BIOMASA
El interés medioambiental de la biomasa reside en que,
siempre que se obtenga de una forma renovable y
sostenible, es decir que el consumo no vaya a más
velocidad que la capacidad del bosque, la tierra, etc.
para regenerarse, es la única fuente de energía que
aporta un balance de CO2 favorable, de manera que la
materia orgánica es capaz de retener durante su
crecimiento más CO2 del que se libera en su
combustión.

73. LA BIOMASA EN ESPAÑA
La biomasa en la fuente renovable de mayor potencial
en España, cuantificándose los recursos en 25'7 Mtep.
(Millones de toneladas equivalentes de petróleo), lo que
equivale a una cantidad superior a todos los consumos
energéticos de la industria española.

74. Sin embargo, los planes del Gobierno apenas pasan de
"quedarse donde estamos": aunque fuentes oficiales
señalan unos recursos utilizables de 10 Mtep./ año, las
autoridades carecen de voluntad política para dejar de
arrojar a la basura todo ese potencial energético y el
Plan energético nacional solo contempla el
aprovechamiento de 2,8 Mtep. En el año 2.000.

75. LA BIOMASA EN EL MUNDO
Aunque en nuestro país se ha realizado entre los años
1.996 y 1.990 un total de 235 instalaciones para el
aprovechamiento de la biomasa, aún estamos lejos de
alcanzar el nivel de Francia, el país líder de la C.E. en el
que seis millones de hogares utilizan la madera como
fuente de calor, o de Dinamarca, donde una planta
quema 28.000 toneladas anuales de paja para producir
13 Mw. de electricidad.

76. En Brasil unos 2.000.000 de vehículos funcionan con
alcohol casi puro, obtenido del cultivo de la caña de
azúcar, y 8.000.000 más utilizan una mezcla de gasolina
y alcohol.
Uno de los ejemplos más destacados en el campo de la
tecnología de las fuentes de energía renovables es el
caso de la obtención de alcohol industrial por
fermentación en Brasil.

77. En 1976, el gobierno brasileño decidió dejar de ser el
mayor importador de petróleo entre los países en
desarrollo, y se embarcó en un programa para la
producción masiva de etanol, a partir de melazas de
caña de azúcar o de la pulpa de mandioca, para ser
utilizado como combustible.
Actualmente se producen entre 3 y 5 millones de m de
etanol por año. Gran parte del etanol se mezcla con
gasolina, y constituye el 20 % del combustible que
utilizan los automóviles, con el consiguiente ahorro de
energía fósil (gasolina).

78. Es poco probable que el combustible de biomasa sea
factible en muchos países occidentales pequeños y
densamente poblados. Pero en Brasil, las vastas
extensiones de terreno, la elevada productividad
agrícola y los altos niveles de precipitaciones y sol,
hacen que el proceso sea ideal.
Incluso los países avanzados están buscando medios
para reducir su dependencia de los combustibles fósiles
y organizando proyectos de biomasa tendentes a
satisfacer una parte de sus necesidades energéticas.

79. Suecia obtiene ya un 10 % de su energía de desechos
forestales y agrícolas, y Finlandia, el 14 %. En el Reino
Unido existen proyectos para producir alcohol en
fermentadores en proceso continuo, que son lo
suficientemente rápidos y el alcohol lo bastante
concentrado como para poder competir con la gasolina
como combustible para el transporte.

80. EE.UU. tiene instalados más de 9.000 MW para
generación de energía eléctrica, obtiene el 4% de la
energía que necesita de esta fuente. La Unión Europea
tiene un potencial económico en biomasa del orden de
100 Mtep, aproximadamente el 10% de sus
necesidades, su potencial técnico es del orden de 306
Mtep.

81. El desarrollo de la sociedad humana esta basado en el
consumo de grandes cantidades de energía. La energía
que circula por los ecosistemas y permite vivir a los
seres vivos procede en última instancia del sol. Sin
embargo, a pesar del desarrollo científico y tecnológico,
todavía hemos aprendido a aprovechar eficazmente esta
fuente inagotable y, por ello, la mayor parte de la
energía que utilizamos procede de los recursos
naturales existentes en nuestro planeta, principalmente
del carbón y del petróleo.
"Consumo mundial de recursos energéticos durante el
año 1991"
Fuentes de Energía Renovables: 17%
Fuentes de Energía NO Renovables: 83%

82. 1.2.-SISTEMA DEL MEDIO AMBIENTE Y DEMANDA DE
RECURSOS NATURALES
ENERGIA
Estrella sol
RECURSOS ENERGETICOS
NO RENOVABLES
RECURSOS ENERGETICOS
RENOVABLES
RECURSOS MATERIALES
RENOVABLES
ZABLES
NO REUTIL
RECI
IZA
MATERIALES
PLANETA TIERRA
RECURSOS MATERIALES
NO RENOVABLES
REUTILI
BLES
CLA B L ES
NO RECI C LA B L ES
RESTOS
RESTOS
DESPERDICIOS
DESPERDICIOS
R+R

83. 1.3.SISTEMAS DE PRODUCCIÓN Y GENERACIÓN
DE RESIDUOS
PRODUCCIÓN
(OFERTA)
CONSUMO
(DEMANDA)
DOMÉSTICOS
CONSUMO
INDUSTRIAL SERVICIOS
LÍQUIDO SÓLIDO
LÍQUIDOS SÓLIDOS GASEOSOS
GASES
PELIGROSOS NO PELIGROSOS
ENERGÍAS
VIBRACIÓN/RADIACIÓN
PELIGROSOS NO PELIGROSOS
GENERACIÓN
DE RESIDUOS

84. 1.4.-LA QUÍMICA AMBIENTAL
1.4.1. INFERENCIA DE LA ENERGÍA Y LA MATERIA EN EL AMBIENTE
A).- LOS HECHOS:
 Las funciones del medio ambiente NO TIENEN UNA CAPACIDAD INFINITA DE
EFECTO (Dios hizo el mundo una sola vez).
 La demanda de recursos y capacidades del medio ambiente NO ES NULA NI
REDUCIDA: Población mundial bordea los 7000 millones.
 Ciertos recursos y capacidades del medio ambiente no tienen precio o lo tienen
desvalorizado.
 Las funciones del medio ambiente compiten por usos alternativos.

85. B).- LA REALIDAD
 Las funciones del medio ambiente son por lo tanto un recurso escaso.
 Las funciones del medio ambiente requieren de un sistema de asignación (producción de
biocombustibles de aceite de soya caso Brasil-Portugal con U.E).
 Se trata de un sistema económico ampliado no solo de producción y consumo de bienes y
servicios , SINO TAMBIÉN DE EMISIONES efluentes y residuos .
C).-CONSECUENCIAS
 Las funciones del medio ambiente generan EXTERNALIDADES (FALLAS DE MERCADO).
 Se requiere la acción del Estado para corregir ¿ SIEMPRE?(FALLAS POLÍTICAS).(Casi 30000
leyes en el Perú ¿ POR QUÉ NO SE CUMPLEN?)(Se requieren corregir las fallas de mercado
HAY CULTURA AMBIENTAL (Gobernantes y congresistas))
 Bienes comunes sufren deterioros privados :FALLAS INSTITUCIONALES . Caso $100 y palacio
de gobierno : no se genera cortinas y seguridad.
 La Energía no se crea ni se destruye, solo se transforma . La materia permanece , solo se
transforma : EFLUENTES , EMISIONES Y RESIDUOS que generan LAS EXTERNALIDADES
(FALLAS DE MERCADO FALLAS POLITICAS FALLAS INSTITUCIONALES ).

86. 1.4.2.-QUÍMICA AMBIENTAL
Es la aplicación de las ciencias químicas al estudio de los problemas
ambientales referente a las externalidades (contaminación) en los recursos
atmosfera , agua , y suelo en la biosfera .
En su concepción inicial , la química ambiental ,es la aplicación de la química ,
al estudio de los problemas y la concentración del ambiente.
En la actualidad , la química ambiental de la atmosfera , a medida que la
comunidad internacional presta mas atención a los problemas ambientales y
globales , con acuerdos internacionales con fuerza de ley como el Protocolo
de Kyoto , para reducir las emisiones de los GEI. La química ambiental cobra
vital IMPORTANCIA para el mejor entendimiento y manejo del ambiente en los
actuales momentos.

87. CAUSAS
o Crecimiento poblacional
o Derecho de los Recursos
o La Ignorancia Ambiental
o La Pobreza: Inequidad Social
o Fallas de Mercado
o Fallas Políticas
o Fallas Institucionales
o Fallas Internacionales
EFECTOS
INTERCONECTADOS
Los bosques
se reducen
Los desiertos
se expanden
Los suelos
erosionan
La atmosfera
se calienta
Las capas
freáticas
disminuyen
El nivel de
los mares
suben
Las especies
se extinguen
Los recursos
se
desperdician
Aumenta
abrumadoramente
la contaminación

88. También la QA se ocupa de los procesos reacciones, evolución e interrelaciones que
tienen lugar en las masas de aguas continentales y marinas por el vertido de los
contaminantes antropogénicos.
Así mismo estudia los tratamientos de los desechos vertidos para reducir su cargo dañino
en función a los indicadores y sus límites máximos permisibles.
Igualmente podemos indicar de las emisiones a la atmosfera y la disposición de los
residuos sólidos. De manera que:
La disposición de residuos sólidos contaminan suelo.
La emisiones contaminan Atmósfera.
Los vertidos contaminan agua. AMBIENTES LIMPIOS
Q.A.
INDICADORES
Determina los LMP AMBIENTES CONTAMINADOS
Analiza las causas y los efectos se define el ambiente
Propone soluciones (Laboratorio)
Deja a la IA la solución real y efectiva

89. Es decir:
Ambientes Ambientes (Remediación) IA hasta 1980
contaminados menos contaminados
SOBRE
LA
BASE Ambientes Ambientes (descontaminacion)
DE LA menos Limpios IA desde 1980
Q.A. contaminados
FÍSICO QUIMICOS
BIOQUIMICOS
BIOFISICOS
Ambientes Ambientes IA
contaminados Limpios
(Presencia de tóxicos) Ausencia de tóxicos o menos al LMP
Ambiente recuperado Ambiente controlado
AMBIENTE MANEJADO
LINEA DE BASE
OPERACIONES Y
PROCESOS
OPERACIONES Y
PROCESOS
UNITARIOS

90. En el IV Congreso Iberoamericano de Física y química
ambiental (WWW.sityqa.org.es), evento internacional que
congregó también ala UE, se elaboró en 13 volúmenes el
libro: “El medio ambiente en Iberoamérica: Visión desde la
física y la química ambiental en los albores del siglo XXI”
constituyendo el documento científico de base y
actualización para entender la química ambiental aplicada
con más de 300 investigaciones.
En Noviembre del 2009 se realizará el V Congreso en
Argentina.

91. Se pueden incluir en 3 categorías principales:
a)Sustancias químicas peligrosas por su toxicidad para seres
humanos.
b)Sustancias químicas que causan daño a la biota no humana.
c)Sustancias químicas que causan daño al medio ambiente.

92. En la función de los niveles de exposición y su rol
esencial en el cuerpo humano, que generan dos
categorías en función a la esencialidad:
A.1) Elementos no esenciales
Caso del Pb-Cd-Hg (metales pesados), estos metales no
tienen, que se conozca un papel esencial en el cuerpo
humano, pero a exposiciones muy bajas son toleradas
como poco o ningún efecto adverso. Pero a exposiciones
mas elevadas muestran excesiva toxicidad y aparecen
consecuencias dañinas para la salud.

93. A.2) Elementos esenciales
El cuerpo humano, necesita cierto nivel del compuesto, y si las
investigaciones son demasiado bajas aparecerán las
enfermedades de síndrome de deficiencia. Estos pueden
tener consecuencias tan graves como aquellas que
resultantes de la toma excesiva. Entre unas y otras existe
un margen aceptable de exposición dentro del cual el
cuerpo humano es capaz de regular en nivel óptimo del
elemento.
- El análisis de estas categorías demanda del concepto de
elemento traza esencial que es un indicador para definir las
concentraciones tóxicas y tolerables para identificar las
zonas que desmarcan. (TOXICOS – TOLERABLE – NO
TOXICO).

94. Comportamiento de los efectos a exposiciones a elementos-traza
no esenciales

95. Comportamiento de los efectos a exposiciones a elemento-traza
esencial

96.  Mención especial merece la exposición medio ambiental a agentes
cancerígenos químicos por su alarmante incremento en el presente milenio
a pesar de pequeñísimas concentraciones, frente a las típicas, es el caso
del benceno (en gran parte procedente de emisiones de vehículos y los
hidrocarburos aromáticos polinucleares, generado por la combustión de
combustibles fósiles):
BENCEN
Benzo (α) pireno
(HIDROCARBURO AROMATICO
Policiclico cancerígeno
2,3,7,6- tetraclorodibenzodioxina
EL MAS TOXICO DE LOS COMPUESTOS
CLORADOS DE LA DIOXINA

97. Sustancias químicas que causan daño a la biota no humana
 Muchos elementos y compuestos entra de esta
categoría, el caso del Cu y el Zn, son elementos traza
esenciales para los seres humanos y a exposiciones
medioambientales muy raramente presentan riesgos
para la salud. Pero son tóxicos para los cultivos
vegetales y existen reglamentaciones que limitan su
adición al suelo en materiales tales como lodos de
depuradoras que se esparcen (disponen) sobre la
tierra.

98.  Los estrógenos (sustancias perturbadoras del sistema endocrino)
sintéticos limitan a las hormonas naturales y pueden interrumpir la
reproducción y crecimiento de especies de animales silvestres,
ejemplo, el oxido de bistributil estaño (TBTO), interfiere en el
desarrollo sexual de las de las ostras y su uso como pintura
antioxidante en los barcos costeros, esta prohibido en la mayoría de
los países del mundo.
 Una gama amplia de otras sustancias químicas incluyendo los
bitemilospoliclorados (PCB), las dioxinas y gran parte de los
pesticidas clorados, tienen un gran potencial de estrógeno.

99. C).- SUSTANCIAS QUIMICAS QUE CAUSAN DAÑO AL MEDIO
AMBEINTE
 El ejemplo fundamental son los CFC (carbonos
clorofluorados) los cuales se usan ampliamente por
su estabilidad y baja toxicidad en seres humanos,
pero que a concentraciones del orden de partes por
1012 (ppb) son capaces de causar graves
perturbaciones en la química de la estratosfera.
(¿Cuáles son esas perturbaciones? …………..)

100. IPCC: Panel intergubernamental del cambio climático
climate chance- the IPCC Scientific Assesment Cambridge University

101. En suelos
En la mayoría de las veces se expresan en masa por
unidad
Ej. Mg de zm/ kg de suelo, equivalente a (ppm)
para contaminantes primarios
10 ppb de vignima o 8 ppb de politenales para
contaminación secundaria
5 ppt pcb (vítemelos polo clorados) para contaminacion
muy toxicas
En bioma vegetal tambien se expresas en mg/kg o llg/kg
dependiente.

102. Es necesario distinguir entre concentraciones de
peso crudo y peso seco, en químicos para todo
tipo de informe, se expreso en base al material
seco (excepto la humedad), sin embargo el
efecto toxico cinéticamente es mayor si hay
humedad, como es en la realidad, razón por lo
que en químicos ambiental se utiliza en base
húmeda pero aclarando esta humedad y algunos
parámetros como temperatura y PH.

103. EN LOS SISTEMAS ACUATICOS
las concentraciones se expresan en unidades de
mesa y en los océanos mg/kg, mg/kg.
Mayoritariamente, la magnitud de las muestras se
mide en unidades de masa por volumen: mg/lt , mg/lt.
En aguas dulces la concentración en unidades de
masa por litro de agua, los químicos de aguas retienen
a ppb, ppb y mppt (ppm= 10-6, ppb=10-12 y ppt =10-
18)
Con la aclaracion de que las expresiones ppm, ppb y
ppt se requiere de masa a masa y se utilizan en
relaciones de masa a volumen o sumiendo la densidad
del agua iguales.

104. EN SISTEMAS ATOMOSFERICO
Los concentraciones de gases trazo y partículas y en la
atmosfera también pueden expresarse (kg/m3), esta
unidad presenta la dificultad de que no es
independiente de la temperatura y la presión . Ejm. El
aire que contenga 1 km/m3 de cov en aire 0º c
contenga menos de 1 mg/m3 de formalidades en aire a
03 en estratosfera esta presenta en le aire a unos
proporciones consideradamente mas elevadas que en
la troposfera (atmosfera mas baja) ,pero si les
concentra contrataciones son expresadas en mg/ m3
existe poca diferencia a causa de loa densidad del aire,
mucho mas bajo en la estratosfera.

105. Se acostumbra a menudo expresar las
concentraciones atmosfera con mole/cm3
aunque plantas en el mismo problema que la
masa húmeda de volumen, en todo caso se
debe expresar en cuales que de los formas,
precisando al condiciones de (p) y (t).
Exposiciones sobre la unidad antes de tender
(Ei) URGENTE