CODIGO DE ETICA PARA EL PROFESIONAL DE LA CONTABILIDAD IFAC (4).pdf
Trabajo final-de-contaminacion-avance5 (2) (1) (1)
1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA
ESCUELA DE POSTGRADO
PROGRAMA DE MAESTRIA EN INGENIERA AMBIENTAL Y SEGURIDAD
INDUSTRIAL
TRABAJO DE INVESTIGACION
CONTAMINACION AMBIENTAL EN LA
REGION PIURA
CURSO:
CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA Y CONTROL DE EMISIONES
DOCENTE:
DR. PAICO CHERO JOSÉ DEL CARMEN
ALUMNOS:
- NÚÑEZRUIDIAS JESUS ANTONIO.
- PELLA LOPEZ ANDRES EDUARDO
- RODRIGUEZ ALVAREZ JULIAN PATRICK
- VELEZ REA MARTIN
PIURA – PERÚ
2022
2. ÍNDICE
INTRODUCCIÓN...............................................................................................................1
1 OBJETIVOS................................................................................................................2
2 MARCO TEORICO.....................................................................................................2
2.1 Contaminación atmosférica................................................................................2
2.1.1 La atmosfera, composición y estructura.....................................................3
2.1.2 Tipos de contaminación atmosférica...........................................................6
2.1.3 Causas de la contaminación atmosférica...................................................7
2.1.4 Consecuencias de la contaminación atmosférica.......................................9
2.1.5 Soluciones para la contaminación atmosférica.........................................10
2.1.6 Calidad del aire..........................................................................................12
2.2 Contaminación del agua ...................................................................................16
2.2.1 Fuentes de contaminación de agua ..........................................................17
2.2.2 Sustancias contaminantes del agua .........................................................18
2.2.3 La calidad del agua....................................................................................23
2.2.4 Tratamientos de agua................................................................................27
2.3 Contaminación de suelos .................................................................................31
2.3.1 Propiedades del suelo ...............................................................................34
2.3.2 Agentes contaminantes del suelo .............................................................36
2.3.3 Descontaminación de suelos contaminados.............................................38
2.4 Contaminación acústica....................................................................................51
2.4.1 Características del ruido............................................................................52
2.4.2 Efectos en el ser humano..........................................................................53
2.4.3 Medidas de prevención .............................................................................55
3 CONTAMINACIÓN EN LA REGIÓN PIURA............................................................57
3.1 Ubicación...........................................................................................................57
3.2 Contaminación del aire en Piura ......................................................................57
3.2.1 Fuentes de contaminación atmosférica en Piura......................................59
3.2.2 Métodos de prevención .............................................................................62
3.3 Contaminación del agua en Piura ....................................................................63
3.3.1 Aspectos generales de la cuenca Piura....................................................63
3.3.2 Fuentes contaminantes de la cuenca .......................................................63
3.3.3 Parámetros analizados en el monitoreo de calidad del agua...................65
3.3.4 Red de puntos del monitoreo ....................................................................66
3.3.5 Resultados del monitoreo de agua ...........................................................66
3.4 Contaminación del suelo en Piura....................................................................68
3. 3.5 Contaminación acústica en Piura.....................................................................69
4 AUTORIDADES COMPETENTES...........................................................................72
4.1 Ministerio del ambiente (MINAN)......................................................................72
4.2 Organismo de evaluación y fiscalización ambiental (OEFA) ...........................72
4.3 Municipalidad de Piura......................................................................................73
4.4 Autoridad Nacional del agua (ANA)..................................................................73
5 NORMATIVIDAD ......................................................................................................75
5.1 Normativa en la contaminación del Agua.........................................................75
5.1.1 Ley de los Recursos Hídricos: Ley N.º 29338 ..........................................75
5.1.2 D.S. N.º 001-2010-AG ...............................................................................75
5.1.3 R.J. N.º 202-2010-ANA..............................................................................75
5.1.4 R. M. N.º 033-2008-AG..............................................................................75
5.1.5 R.J. N.º 224-2013-ANA..............................................................................75
5.1.6 R.J. N.º 010-2016-ANA..............................................................................75
5.2 Normativa en la contaminación atmosférica....................................................75
5.2.1 Decreto Supremo N° 003-2017-MINAM....................................................75
5.2.2 Decreto Supremo N° 001-2020-MINAM....................................................76
5.2.3 RM N° 315-96-EM-VMM............................................................................76
5.2.4 Decreto Supremo N° 011-2009-MINAM. ..................................................76
5.2.5 Decreto Supremo N° 014-2010-MINAM....................................................76
5.2.6 Decreto Supremo N° 029-2021-MINAM. ..................................................76
5.2.7 Decreto Supremo N° 030-2021-MINAM....................................................76
5.3 Normativa en la contaminación del suelo.........................................................76
5.3.1 D.S. N° 012-2017-MINAM.........................................................................76
5.3.1 D.S. N° 011-2017-MINAM.........................................................................77
5.4 Normativa en contaminación acústica..............................................................77
5.4.1 D.S. N° 085-2003-PCM.............................................................................77
5.4.1 ORDENANZA N° 000353-2017-MDI.........................................................77
6 CONCLUSIONES.....................................................................................................78
7 RECOMENDACIONES ............................................................................................79
8 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................80
9 REFERENCIAS LINKOGRAFICAS .........................................................................80
ANEXOS..........................................................................................................................81
4. INDICE DE FIGURAS
Figura 1 Capas de la atmosfera........................................................................................5
Figura 2 Contaminación por vehículos en mal estado......................................................8
Figura 3 Contaminación Antropogénica..........................................................................16
Figura 4 Curva de calidad estandarizada por la variable coniforme totales ..................25
Figura 5 Curva de calidad estandarizada por la variable coniforme totales ..................35
Figura 6 Capacidad de intercambio del Suelo................................................................36
Figura 7 Rutas de Incorporación de contaminantes .......................................................38
Figura 8 Proceso de depuración .....................................................................................41
Figura 9 Proceso de extracción de vapores ...................................................................42
Figura 10 Proceso de lavado con agua ..........................................................................44
Figura 11 Proceso de electroremediación ......................................................................46
Figura 12 Proceso de electroósmosis.............................................................................47
Figura 13 Tratamiento microbiológico.............................................................................50
Figura 14 Tratamiento de biorremediación .....................................................................50
Figura 15 Colapso de desagües .....................................................................................59
Figura 16 Quema de basura en el rio Piura....................................................................60
Figura 17 Cúmulos de basura.........................................................................................61
Figura 18 Autos en mal estado .......................................................................................61
Figura 19 Fabrica de Etanol ............................................................................................62
Figura 20 Variación del fosforo total en la Cuenca Alto Piura ........................................67
Figura 21 Variación de Arsénico total en la cuenca Alto Piura ......................................67
Figura 22 Contaminación del suelo en Piura ..................................................................68
Figura 23 Contaminación del suelo en Piura ..................................................................69
Figura 24 Contaminación acústica en Piura ...................................................................71
INDICE DE TABLAS
Tabla 1 Valores del índice de calidad del Aire ................................................................13
Tabla 2 Calculo del índice de calidad del Aire................................................................14
Tabla 3 Parámetros del agua que pueden ser alterados por un contaminante .............16
Tabla 4 Calidad del agua para distintos valores de DBO5.............................................19
Tabla 5 Calidad del agua para distintos valores de DQO ..............................................19
Tabla 6 Estándares de calidad de agua para diferentes usos .......................................24
Tabla 7 Variables y coeficientes de valorización del ICG...............................................25
Tabla 8 Rango de valores del ICG y calidad del agua asociada....................................26
Tabla 9 Rango de valores del BMWP´, clase y tipo de agua y color asociado..............27
Tabla 10 Aspectos generales de la Cuenca Piura..........................................................63
Tabla 11 Fuentes contaminantes en la cuenca del rio Piura..........................................64
Tabla 12 Parámetros a evaluar en agua superficial .......................................................65
Tabla 13 Red de puntos de monitoreo de La Cuenca Perú ...........................................66
5. 1
INTRODUCCIÓN
En el presente trabajo de investigación manifiesta la problemática de la
contaminación ambiental de nuestra región Piura. Últimamente se viene
presenciando el desarrollo económico, urbano, industrial, educativo. Sin
embargo, el aspecto cultural no crece al mismo ritmo, mucho menos la cultura
ambiental. Ríos contaminados, calles sucias, parques descuidados, papeles y
montones de basura en cada esquina.
Piura es una región con una biodiversidad singular, que constituye importante
fuente de recursos sobre los que se mueven actividades como la agricultura,
pesca, acuicultura y turismo que aportan en gran medida a la economía regional,
lo que refleja el valor ecológico de varias áreas importantes en la región.
Lamentablemente, la población y las empresas industriales no toman conciencia
de los impactos ambientales que generan nuestras acciones y las terribles
consecuencias en el futuro que puede ocasionar el daño al medio ambiente.
Asimismo, el estado Peruano ha generados diversas leyes, decretos supremos
que promueven el cuidado del medio ambiente, sin embargo gran parte de estas
normativas no son puestas en práctica por las diversas empresas desde
industriales hasta pequeños comercios, la sociedad actual, especialmente en el
departamento de Piura en su mayoría no tiene cultura de cuidado del medio
ambiente, en comparación con otros departamentos evidenciándose una
sociedad muy atrasada culturalmente, dando como consecuencia la falta de
conocimientos en el cuidado ambiental.
La finalidad del presente trabajo es dar a conocer a los lectores información
teórica de los tipos de contaminación que existen en la actualidad, compararlos
con la realidad de nuestra sociedad, conocer las normativas a nivel nacional y
sobre todo culturizar a la sociedad en el cuidado del medio ambiente mostrando
los métodos que se usan para contrarrestar el impacto de la contaminación y dar
a conocer la realidad que actualmente vive la ciudad de Piura.
6. 2
1 OBJETIVOS
Conocer las consecuencias de la contaminación ambiental en nuestra
región Piura.
Analizar los tipos de contaminación que tenemos en nuestra región.
2 MARCO TEORICO
2.1Contaminación atmosférica
La contaminación atmosférica hace referencia a la contaminación del aire;
y consiste en la presencia de materias o formas de energía en el aire que
pueden suponer un riesgo, daño o molestia de diferente gravedad para los
seres vivos. Entre las consecuencias directas de la contaminación
atmosférica, se podría destacar el desarrollo de enfermedades y afecciones
en los seres humanos y la biodiversidad, así como la pérdida de visibilidad
en zonas de grandes concentraciones o la aparición de olores
desagradables.
La producción, el desarrollo del transporte y el uso de a partir de la
Revolución Industrial ha disparado los niveles de dióxido de carbono y otros
gases contaminantes en la atmósfera. Esto ha provocado que la
contaminación en el aire sea ya un problema ambiental global. La
contaminación del aire es la que se produce como consecuencia de la
emisión de sustancias tóxicas. Puede causar trastornos tales como: ardor
en los ojos y en la nariz, irritación y picazón de la garganta y problemas
respiratorios. Bajo determinadas circunstancias, algunas substancias
químicas que se hallan en el aire contaminado pueden producir cáncer,
malformaciones congénitas, daños cerebrales y trastornos del sistema
nervioso, así como lesiones pulmonares y de las vías respiratorias. Ha
determinado nivel de concentración y después de cierto tiempo de
exposición, ciertos contaminantes del aire son sumamente peligrosos y
pueden causar serios trastornos e incluso la muerte.
7. 3
2.1.1 La atmosfera, composición y estructura
La atmósfera es una capa homogénea de gases concentrada alrededor de un
planeta o astro celeste y mantenida en su lugar por acción de la gravedad. En
algunos planetas, compuestos mayormente por gas, esta capa puede ser
particularmente densa y profunda.
La atmósfera terrestre alcanza unos 10.000 km de distancia de la superficie del
planeta, y alberga en distintas capas los gases necesarios para preservar la
temperatura planetaria estable y permitir el desarrollo de la vida. Las corrientes
de aire presentes en ella se encuentran estrechamente relacionadas con la
hidrósfera (el conjunto de agua planetaria), y se afectan de manera recíproca.
Nuestra atmósfera puede dividirse en dos grandes regiones: homósfera (los 100
km inferiores) y heterósfera (desde los 80 km hasta el borde exterior), de acuerdo
a la variedad de gases que integran cada una, mucho más variados y
homogéneos en la primera, y estratificados y diferenciados en la segunda.
El origen y la evolución de la atmósfera datan desde los inicios mismos del
planeta, en los que una gruesa capa de gases primigenios permaneció alrededor
del planeta, constituida más que nada por hidrógeno y helio provenientes del
sistema solar. Sin embargo, el enfriamiento paulatino de la Tierra y la aparición
muy posterior de la vida fueron cambiando la atmósfera y variando su contenido
hasta alcanzar el que hoy conocemos, a través de procesos como la fotosíntesis
y quimiosíntesis o la respiración
2.1.1.1 Características de la atmosfera
La atmósfera terrestre está compuesta por diversos tipos de gases, cuyo mayor
porcentaje de masa se acumula en los primeros 11 km de altura (95% del aire
se encuentra en su capa inicial) y cuya masa total ronda los 5,1 x 1018 kg.
Los principales gases que la integran (en la homósfera) son el nitrógeno
(78,08%), oxígeno (20,94%), vapor de agua (entre 1 y 4% a nivel superficial) y
argón (0,93%). Sin embargo, otros gases se hallan presentes en cantidades
8. 4
minoritarias, como el dióxido de carbono (0,04%), neón (0,0018%), helio
(0,0005%), metano (0,0001%), entre otros.
Por su parte, la heterósfera se compone de capas diferenciadas de nitrógeno
molecular (80-400 km), oxígeno atómico (400-1100 km), helio (1100-3500 km) e
hidrógeno (3500-10.000 km).
La presión y temperaturas atmosféricas disminuyen con la altura, por lo que las
capas exteriores son frías y poco densas.
2.1.1.2 Capas de la atmosfera
La atmósfera terrestre se compone de las siguientes capas:
Tropósfera. La capa inicial, en contacto con la superficie terrestre, en
donde se acumula la mayor cantidad de gases atmosféricos. Alcanza los
6 km de altura en los polos y los 18 km en el resto del planeta, siendo la
capa más cálida de todas, a pesar de que en sus límites exteriores la
temperatura alcance los -50 °C.
Estratósfera. Va desde los 18 a los 50 km de altura, en diversas capas
gaseosas. Una de ellas es la ozonósfera, en donde la radiación solar
impacta sobre el oxígeno, formando moléculas de ozono (O3) que
constituyen la conocida “capa de ozono”. Este proceso genera calor, por
lo que la estratósfera registra un aumento considerable de la temperatura
hasta los -3 °C.
Mesósfera. La capa intermedia de la atmósfera, entre los 50 y 80 km de
altura, es la zona más fría de la atmósfera toda, alcanzando los -80 °C.
Ionósfera o termósfera. Se extiende de los 80 a los 800 km de altura y
presenta un aire muy poco denso que permite oscilaciones de
temperatura drásticas dependiendo de la intensidad solar: puede registrar
temperaturas de 1500 °C durante el día y caer dramáticamente en la
noche.
Exósfera. La capa externa de la atmósfera, que va de los 800 a los 10.000
km de altura, es relativamente indefinida, poco más que el tránsito entre
9. 5
la atmósfera y el espacio exterior. Allí tienen lugar la fuga de los elementos
más livianos de la atmósfera, como el helio o el hidrógeno. Ver Figura 1
Figura 1 Capas de la atmosfera
2.1.1.3 Importancia de la atmosfera
La atmósfera cumple un rol vital en la protección del planeta y por lo tanto
también de la vida. Su densidad desvía o atenúa las formas de radiación
electromagnética provenientes del espacio, así como los eventuales meteoritos
y objetos que pudieran impactar con su superficie, la mayoría de los cuales se
disuelve por el roce con los gases al ingresar a ella.
Por otra parte, en la estratósfera se halla la capa de ozono (ozonósfera), una
acumulación de este gas que impide el acceso directo de la radiación solar a la
superficie terrestre, manteniendo así la temperatura del planeta estable. Al
mismo tiempo, la masa de gases impide la rápida dispersión del calor hacia el
espacio, en lo que se denomina “efecto invernadero”.
Por último, la atmósfera contiene los gases indispensables para la vida como la
conocemos, y cumple un rol vital en la perpetuación del ciclo hídrico de
evaporación, condensación y precipitación del agua.
10. 6
2.1.2 Tipos de contaminación atmosférica
La contaminación de la atmósfera se da principalmente por la presencia de dos
formas de contaminantes: los gaseosos y los sólidos en suspensión.
Gaseosos. Se trata de sustancias simples o complejas en diversas
concentraciones, que son liberadas a la atmósfera como vapores y gases
livianos, como los liberados durante la combustión de materia orgánica
fósil (gasolina, carbón, petróleo). Estos gases permanecen en la
atmósfera y allí protagonizan reacciones químicas imprevisibles y
descontroladas, dando origen a nieblas tóxicas, lluvias ácidas y otros
fenómenos. Algunos ejemplos de estos gases son el monóxido de
carbono, el CFC, los óxidos de nitrógeno.
Sólidos en suspensión. Se trata de materiales sólidos poco afectados por
la gravedad, que pueden permanecer en el aire, deteriorando su calidad
y pudiendo ser respiradas junto con el aire. A veces son lo suficientemente
oscuras y grandes como para verlas, en forma de humo. Ejemplos de ello
son las cenizas volcánicas y los aerosoles.
Otra forma de clasificación de estas sustancias contaminantes de la atmósfera
sería en naturales (aquellas provenientes de accidentes y efectos ambientales
en los que no interviene el hombre, como volcanes o meteoritos) y artificiales
(aquellos derivados de la acción directa o indirecta del ser humano).
2.1.2.1 Tipos de contaminantes
Esta separación entre tipos de contaminantes primarios y secundarios hace
referencia a si la sustancia emitida es perjudicial para el medio ambiente o si es
la interacción de esta sustancia con la atmósfera lo que provoca los problemas
(como ocurre en el caso de la lluvia ácida).
a) Primarios. Son aquellos que se emiten a la atmósfera directamente. Desde
las diferentes fuentes de emisión. Y pueden tener un origen natural o antrópico.
Los contaminantes primarios más frecuentes son:
Óxidos de nitrógeno.
11. 7
Monóxido y dióxido de carbono.
Óxidos de azufre. Hidrocarburos.
Metales pesados.
Sustancias minerales.
Compuestos halogenados.
Compuestos orgánicos volátiles (COV).
Aerosoles y material particulado. Sustancias radiactivas.
Olores.
b) Secundarios. Son los que se forman como consecuencia de las reacciones
y transformaciones que experimentan los contaminantes primarios en la
atmósfera. En la mayoría de los casos, los productos secundarios de estos
procesos son los que peores efectos tienen sobre la salud humana y la calidad
del medioambiente. Según los efectos de los contaminantes secundarios, las
consecuencias sobre la atmósfera pueden ser:
Contaminación fotoquímica (smog fotoquímico).
Lluvia ácida (acidificación del medio).
Efecto invernadero.
2.1.3 Causas de la contaminación atmosférica
Las principales causas de la contaminación del aire se relacionan con la quema
de combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas) que tiene lugar en la extracción
de los pozos petrolíferos, en el funcionamiento del sector industrial y en el
transporte por carretera (la principal causa mundial de contaminación del aire).
El aire de la atmósfera contiene gases de manera natural como, nitrógeno,
oxígeno, dióxido de carbono y metano, que hacen posible el efecto invernadero:
retienen en forma de calor algunos de los rayos solares que atraviesan a la
atmósfera. De esta manera, la temperatura promedio en la Tierra es de 15º C, lo
que permite el desarrollo de la vida. Sin el efecto invernadero, es decir, sin la
retención de la radiación solar, los rayos solares rebotarían de manera directa
contra la superficie terrestre y la temperatura promedio sería de -18º C, por lo
que la vida que hoy conocemos no sería posible.
12. 8
El problema que genera la contaminación del aire en el efecto invernadero es el
aumento de algunos gases como, por ejemplo, el dióxido de carbono y el
metano. Esto desequilibra la composición natural de la atmósfera y hace que la
radiación solar quede retenida en mayor escala, lo que provoca temperaturas
más elevadas que las normales. Como consecuencia, los glaciares se derriten y
se producen cambios climáticos e inundaciones, entre otros.
Las causas de la contaminación de la atmósfera son variadas, pero
principalmente tienen que ver con:
Las erupciones volcánicas, que arrojan ceniza y gases subterráneos al
aire.
La actividad industrial, cuyas reacciones químicas subproducen gases,
tóxicos o no, que al no tener uso son liberados a la atmósfera.
El uso de combustibles fósiles, como la gasolina y los derivados
petroleros, para la obtención de energía eléctrica o la movilización
vehicular. Ver Figura 2
El uso de aerosoles con CFC, prohibidos desde hace décadas por su
responsabilidad en la destrucción de la capa de ozono.
Incendios forestales, que arrojan montones de dióxido de carbono y de
humo al aire.
Figura 2 Contaminación por vehículos en mal estado
13. 9
2.1.4 Consecuencias de la contaminación atmosférica
Este tipo de consecuencias se han extendido en todos los ámbitos de la
naturaleza y la verdad es que es un aspecto fundamental que se debe conocer
para emprender la nueva manera de cuidados de todo el planeta.
Se debe saber que la contaminación atmosférica; es una de las responsables de
manera importante del calentamiento global y de todos los cambios climáticos
que hasta el momento se suceden y dejan muchas secuelas en el ecosistema.
Las principales consecuencias del deterioro de la atmósfera son:
Problemas respiratorios. A nivel local, el aire contaminado puede incidir
sobre la salud de las personas y los animales al ser respirado, ya que
contiene sustancias químicas cancerígenas, tóxicas o venenosas, cuyo
efecto en el organismo puede ser letal e incluso prolongado.
Deforestación e incendios de bosques. Por la intensidad generada en la
contaminación atmosférica; el calentamiento global cada vez se va
haciendo más intenso dada la ruptura que poco a poco se va creando en
la capa de ozono; ayudando a que los rayos ultravioletas incidan de forma
directa sobre todos los ambientes del planeta, incluyendo aquellos
provistos de abundante vegetación; siendo susceptibles de incendios
forestales, así como también incendios de basura.
Lluvias acidas. Muchos elementos orgánicos reaccionan en la atmósfera
con el vapor de agua y forman variantes de ácido o de mezclas corrosivas,
que terminan en precipitación o lluvia ácida afectando todas las regiones
donde caen; tanto en los mares como en las superficies terrestres, donde
favorece la poca nutrición de las plantas y en largo tiempo; la
deforestación sucesiva.
Contaminación del agua. La contaminación del aire y del agua se
retroalimentan, ya que el agua al evaporarse puede llevar consigo
diversas sustancias tóxicas que luego permanecen en la atmósfera.
Destrucción de la capa de ozono. Muchos gases ascienden a las capas
superiores de la atmósfera, en donde se halla la capa de ozono (O3) que
14. 10
nos protege del impacto directo de los rayos solares. Allí, reaccionan con
este elemento y agujerean esta barrera protectora.
Efecto invernadero. La acumulación de gases pesados en la atmósfera
hace las veces de una barrera artificial que no deja huir el calor ambiental,
concentrándolo y haciendo que aumente la temperatura del mundo.
Destrucción de flora y fauna. Tanto la vegetación como las diferentes
especies existentes en el planeta se ven afectadas completamente por
parte de la contaminación de la atmósfera; ya que no solo se trata del
aumento de la temperatura o de la fijación del efecto invernadero sino de
las secuelas a largo plazo que se implanta en la superficie del planeta,
dañando la integridad de la vegetación, así como la buena salud de los
animales de todas las especies; aspecto que interviene en la degradación
de la cadena alimenticia perteneciente a todos los habitantes del mundo.
Por todas estas consecuencias, la velocidad a la que van las contaminaciones
es realmente alarmante; requiriendo urgentemente de cuidados llevados a cabo
por parte de todos los habitantes; con el fin de que tenga una duración mucho
más extensa evitando que se deterioren elementos naturales y posteriormente
la calidad de vida de quienes habitamos en el planeta.
2.1.5 Soluciones para la contaminación atmosférica
La atmósfera puede lidiar con cierta cantidad de contaminantes, pero no al ritmo
en que la ensuciamos año tras año. Las mejores soluciones, entonces, para
ayudarla a restablecerse, apuntan a la disminución del impacto humano en el
aire, mediante:
Filtros para chimeneas y actividad industrial responsable, Disminuir las
emisiones de dióxido de carbono. Esta solución se dirige principalmente
a las fábricas e industrias de todo el mundo, ya que es buena idea tanto
para el ambiente como para reducir sus consecuencias; utilizar energías
limpias tales como la energía eléctrica o eólica, aparte de que resultan
más baratas y por supuesto; menos contaminantes.
15. 11
Se recomienda su utilización en las fábricas modernas, para que se
coloquen en la parte principal de sus chimeneas; filtros especializados
que reduzcan la emisión del gas dióxido de carbono y así la atmósfera
puede tener un grado mayor de protección ante las actividades del
hombre que día a día se hacen más intensas y repercusivas en todo el
entorno; todo con el objetivo de tener buenas actividades, con menos
consumo energético.
Utiliza energías renovables. A partir de ahora, se ha puesto muy de moda
y con el fin de quedarse, la utilización de energías renovables;
especialmente en autos, siendo especialmente aplicados en autos
eléctricos; incluso en ciertos tipos de aviones ya que además de tener
menos ruido en su funcionamiento van acompañando su uso con un
mínimo de contaminación, siendo lo único que la atmósfera necesita para
dar un avance hacia la mejoría.
Emplear energías alternativas a los combustibles fósiles para reducir su
uso. Son los combustibles fósiles; los principales responsables de la
contaminación de la atmósfera, así como el agravante que se ha
presentado con el paso de los años. Esto se refleja en la contaminación
emanada directamente por los gases de toda la cantidad de autos que
existen; así como también por aviones y barcos, entre otros medios de
transporte que utilizan el petróleo y sus gases para el desplazamiento.
Otra solución radica en empezar a utilizar con mayor énfasis los medios
de transporte público o autos eléctricos; tratando de aminorar la
contaminación del aire y de la atmósfera desde este tipo de gases.
Reducir o eliminar el uso de aerosoles con CFC.
Controlar las quemas y prever los incendios forestales o industriales.
Promover el reciclaje de las aguas servidas.
Investigar tecnologías “limpias” o más ecológicas.
Opta por la eficiencia energética y minimiza el consumo de energía.
16. 12
2.1.6 Calidad del aire
Cada país tiene su propio indicador de calidad de aire en base a los estándares
de calidad ambiental de la OMS. En el Perú el INCA es el Índice de Calidad de
Aire.
El índice de Calidad del Aire (INCA) tiene un valor óptimo comprendido entre O
y 100, el cual coincide con el cumplimiento de los Estándares de Calidad
Ambiental de Aire. Para un mejor entendimiento, el INCA se divide en 4
categorías o calificaciones de la calidad del aire. La banda de color verde
comprende valores del INCA de O a 50 y significa que la calidad del aire es
buena, la banda de color amarillo comprende valores de 51 a 100 e indica una
calidad moderada del aire; la banda de color anaranjado se encuentra
comprendida entre los valores 101 Y el valor umbral del estado de cuidado
(VUEC) de cada contaminante, lo que nos indica que la calidad del aire es mala;
finalmente el color rojo de la cuarta banda nos indica que la calidad del aire es
mayor al valor umbral del estado de cuidado del contaminante, a partir de este
valor corresponde la aplicación de los Niveles de Estados de Alerta Nacionales
por parte de la autoridad de Salud. La Tabla 1 muestra los valores del INCA, con
las 4 calificaciones y los colores utilizados para cada caso.
17. 13
Tabla 1 Valores del índice de calidad del Aire
2.1.6.1 Cálculo del Índice de Calidad del Aire (INCA)
Los valores del Índice de Calidad del Aire (INCA) fueron calculados tomando
como referencia los Estándares de Calidad Ambiental (ECA) de Aire y como
rango final, el valor umbral de aplicación de los Niveles de Estados de Alerta. El
INCA se elaborará sobre la base de información de calidad del aire que se
genere en las zonas de atención prioritaria. La determinación matemática del
INCA para cada contaminante (INCA = '')'' en las ecuaciones), se basa en una
relación entre el valor registrado de la concentración del contaminante (indicado
entre corchetes []) y su correspondiente valor del estándar de calidad ambiental
para cada caso. Ver Tabla 2.
18. 14
Tabla 2 Calculo del índice de calidad del Aire
Intervalo del INCA
0-50
51-100
101-167
>167
Intervalo del INCA
0-50
51-100
101-625
>625
Intervalo del INCA
0-50
51-100
101-150
>150
Intervalo del INCA
0-50
51-100
101-1000
>1000
Intervalo del INCA
0-50
51-100
101-500
>500
Intervalo del INCA
0-50
51-100
101-175
>175
Intervalo del INCA
0-50
51-100
101-150
>150
DIÓXIDO DE NITROGENO (NO2) PROMEDIO 1 HORA
Intervalo de concentraciones (ug/m3) Ecuación
0-100
I (NO2)= [NO2]*100/200
101 - 200
201 - 300
>300
OZONO (O3) PROMEDIO 8 HORAS
Intervalo de concentraciones (ug/m3) Ecuación
0-60
I (O3)= C[O3]*100/120
61 - 120
121 - 210
>210
MATERIAL PARTICULADO (PM2.5) PROMEDIO 24 HORAS
Intervalo de concentraciones (ug/m3) Ecuación
0-12.5
I (PM2.5)= [PM2.5]*100/25
12.6 - 25
25.1 - 125
>125
SULFURO DE HIDROGENO (H2S) PROMEDIO 24 HORAS
Intervalo de concentraciones (ug/m3) Ecuación
0-75
I (H2S)= [H2S]*100/150
76-150
151-1500
>1500
MONOXIDO DE CARBONO (CO) PROMEDIO 8 HORAS
Intervalo de concentraciones (ug/m3) Ecuación
0-5049
I (CO)= [CO]*100/10000
5050-10049
10050-15049
>15050
DIÓXIDO DE AZUFRE (SO2) PROMEDIO 24 HORAS
Intervalo de concentraciones (ug/m3) Ecuación
0-10
I (SO2)= [SO2]*100/20
11 - 20
21 - 500
>500
>250
Ecuación
I (PM10)= [PM10]*100/150
MATERIAL PARTICULADO (PM10) PROMEDIO 24 HORAS
Intervalo de concentraciones (ug/m3)
0-75
76-150
151-250
19. 15
Intervalo del INCA
0-50
51-100
101-167
>167
Intervalo del INCA
0-50
51-100
101-625
>625
Intervalo del INCA
0-50
51-100
101-150
>150
Intervalo del INCA
0-50
51-100
101-1000
>1000
Intervalo del INCA
0-50
51-100
101-500
>500
Intervalo del INCA
0-50
51-100
101-175
>175
Intervalo del INCA
0-50
51-100
101-150
>150
>250
Ecuación
I (PM10)= [PM10]*100/150
MATERIAL PARTICULADO (PM10) PROMEDIO 24 HORAS
Intervalo de concentraciones (ug/m3)
0-75
76-150
151-250
DIÓXIDO DE AZUFRE (SO2) PROMEDIO 24 HORAS
Intervalo de concentraciones (ug/m3) Ecuación
0-10
I (SO2)= [SO2]*100/20
11 - 20
21 - 500
>500
MONOXIDO DE CARBONO (CO) PROMEDIO 8 HORAS
Intervalo de concentraciones (ug/m3) Ecuación
0-5049
I (CO)= [CO]*100/10000
5050-10049
10050-15049
>15050
SULFURO DE HIDROGENO (H2S) PROMEDIO 24 HORAS
Intervalo de concentraciones (ug/m3) Ecuación
0-75
I (H2S)= [H2S]*100/150
76-150
151-1500
>1500
MATERIAL PARTICULADO (PM2.5) PROMEDIO 24 HORAS
Intervalo de concentraciones (ug/m3) Ecuación
0-12.5
I (PM2.5)= [PM2.5]*100/25
12.6 - 25
25.1 - 125
>125
OZONO (O3) PROMEDIO 8 HORAS
Intervalo de concentraciones (ug/m3) Ecuación
0-60
I (O3)= C[O3]*100/120
61 - 120
121 - 210
>210
DIÓXIDO DE NITROGENO (NO2) PROMEDIO 1 HORA
Intervalo de concentraciones (ug/m3) Ecuación
0-100
I (NO2)= [NO2]*100/200
101 - 200
201 - 300
>300
20. 16
2.2Contaminación del agua
Se dice que un agua está contaminada cuando contiene compuestos que
impiden su uso.
Las fuentes de contaminación del agua pueden ser naturales (también llamadas
geoquímicas: el suelo) o artificiales (antropogénicas). Normalmente, en este
medio, las fuentes naturales son muy dispersas y no provocan concentraciones
altas, excepto en algunos lugares muy concretos. Sin embargo, la contaminación
antropogénica se concentra en zonas concretas (industrias, ciudades.). Además,
los contaminantes son mucho más peligrosos que los emitidos por las fuentes
naturales. Ver Figura 3
Figura 3 Contaminación Antropogénica
Todos estos focos de contaminación alteran algunas propiedadesdel agua, tanto
propiedades físicas, químicas como biológicas. Estas propiedades alteradas por
los contaminantes son, en realidad, los parámetros que se miden en un agua
para determinar la calidad del agua. Ver Tabla 3
Tabla 3 Parámetros del agua que pueden ser alterados por un contaminante
21. 17
2.2.1 Fuentes de contaminación de agua
La contaminación del agua tradicionalmente se atribuye a tres fuentes:
aguas residuales
industria
agricultura
2.2.1.1 Aguas Residuales
Las aguas residuales suelen constar de un 99,9% de agua y un 0,1% de sólidos.
A nivel mundial, alrededor de 4.500 millones de personas no tenían un
saneamiento gestionado de manera segura en 2017, según una estimación del
Programa Conjunto de Monitoreo para el Abastecimiento de Agua y el
Saneamiento. La falta de acceso al saneamiento a menudo conduce a la
contaminación del agua, p. Ej. a través de la práctica de la defecación al aire
libre. Las letrinas de pozo simples también pueden inundarse durante los eventos
de lluvia. Cuando las alcantarillas se desbordan durante las tormentas, esto
puede provocar la contaminación del agua por las aguas residuales no tratadas.
Tales eventos se denominan desbordamientos de alcantarillado sanitario o
desbordes combinados de alcantarillado.
Las aguas residuales aportan muchas clases de nutrientes que conducen a la
eutrofización. Es una fuente importante de fosfato, por ejemplo.
Las aguas residuales a menudo están contaminadas con diversos compuestos
que se encuentran en la higiene personal, cosméticos, medicamentos y sus
metabolitos. Incluso en concentraciones muy bajas, hormonas y materiales
sintéticos pueden tener efectos adversos.
2.2.1.2 Industria
En todas las industrias, las principales que consumen agua (que utilizan más del
60% del consumo total) son las centrales eléctricas, las refinerías de petróleo,
fábricas de hierro y acero y las industrias de proceso de alimentos.
Algunas industrias descargan desechos químicos, incluidos disolventes y
metales pesados (que son tóxicos) y otros contaminantes nocivos como los
nutrientes. Ciertas industrias (por ejemplo, procesamiento de alimentos)
22. 18
descargan altas concentraciones de demanda bioquímica de oxígeno y aceite y
grasa.
2.2.1.3 Agricultura
La agricultura es uno de los principales contribuyentes a la contaminación del
agua. El uso de fertilizantes conduce a la contaminación por nutrientes, en la que
el exceso de nutrientes, generalmente causado por compuestos que contienen
nitrógeno o fósforo, que son los componentes principales. Las fuentes de
contaminación por nutrientes incluyen la escorrentía superficial de los campos
agrícolas y pastos, las descargas de los tanques sépticos y los corrales de
engorde (las aguas residuales, ver más abajo, también tienen un alto contenido
de nutrientes). Además de la agricultura centrada en las plantas, la piscicultura
también es una fuente de contaminación.
2.2.2 Sustancias contaminantes del agua
2.2.2.1 Residuos con requerimiento de O2
Son compuestos, fundamentalmente orgánicos, que se oxidan fácilmente por la
acción de bacterias aerobias (Malagon, 2011).
FUENTES
aguas de albañal (domésticas y animales)
desechos de industrias alimentarias
desperdicios de industrias papeleras
subproductos de operaciones de curtido
efluentes de mataderos y plantas empaquetadoras de alimentos.
EFECTOS:
muerte de la vida microscópica aerobia y macroscópica
MEDIDA
Hay tres formas de medir estos residuos en un agua.
Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5):
Es la cantidad de oxígeno disuelto que necesitan los microorganismos aerobios
para oxidar la materia orgánica biodegradable. La cantidad de DBO en un agua
23. 19
se calcula con la diferencia entre el oxígeno disuelto antes y después de una
incubación durante 5 días a 20ºC. La calidad del agua varía en función de los
resultados obtenidos (Tabla 4).
Tabla 4 Calidad del agua para distintos valores de DBO5
Demanda Química de Oxígeno (DQO):
Es la cantidad de oxígeno disuelto necesaria para oxidar químicamente toda la
materia orgánica. Se mide valorando el exceso de oxidante añadido a la muestra.
La calidad del agua varía en función de los resultados obtenidos (Tabla 5).
Tabla 5 Calidad del agua para distintos valores de DQO
Carbono Orgánico Total (COT)
Es la cantidad total de carbono que tiene la materia orgánica. Se calcula
midiendo por espectroscopía infrarroja la cantidad de CO2 desprendida en una
combustión catalítica a 900-1000ºC.
2.2.2.2 Agentes patógenos
Pertenecen a este grupo las bacterias, virus. También otros organismos
contagiados por estos agentes patógenos.
FUENTES:
Heces y restos orgánicos de personas infectadas.
24. 20
MEDIDA:
Dada la dificultad y lentitud de los procedimientos analíticos para medir
los agentes patógenos de forma directa, se mide, en su lugar, el número
de bacterias coliformes y gérmenes anaerobios después de un cultivo con
lactosa a 35ºC. La presencia de estos organismos indica una
contaminación fecal. Si dicha contaminación es reciente estarán
presentes en la muestra tanto las bacterias coliformes como los
gérmenes anaerobios. Por el contrario, si la contaminación fecal no es
reciente, no habrá bacterias coliformes.
2.2.2.3 NUTRIENTES VEGETALES INORGÁNICOS
Son compuestos químicos de C, N, P, K, S y varios metales traza que las plantas
necesitan para crecer, pero que cuando están en concentraciones elevadas son
contaminantes e impiden muchos de los usos del agua.
FUENTES:
Naturales: Aporte de nutrientes por parte del suelo y del aire.
Antropogénicas: Origen humano (vertidos): urbanos ganaderos y agrícolas
atmosféricos
EFECTOS:
Cuando se encuentran en cantidades excesivas se produce la
eutrofización del agua, es decir, el crecimiento excesivo de organismos
por un excesivo aporte de nutrientes (PO4 3- y NO3 -). El nivel de
eutrofización de un agua se determina midiendo el nivel de clorofila de
las algas, el contenido en P y N del agua o el valor de penetración de la
luz.
2.2.2.4 COMPUESTOS ORGÁNICOS SINTETICOS
Son el petróleo, la gasolina, los plásticos, los plaguicidas, los disolventes, los
detergentes, los compuestos farmacéuticos. Este tipo de contaminante
permanecen mucho tiempo en el agua, porque al ser productos sintéticos, tienen
estructuras moleculares muy complejas que los microorganismos presentes en
el agua no pueden degradar.
25. 21
FUENTES:
Aguas industriales y municipales
Aguas de escorrentía
Agua de precipitación
2.2.2.5 SUSTANCIAS QUÍMICASINORGÁNICAS
Se incluyen en este grupo los ácidos minerales, las sales inorgánicas y los
metales tóxicos como el Hg y el Pb.
FUENTES:
Ácidos minerales: drenaje de las minas de hierro y lluvia ácida.
Sales inorgánicas: vertidos, infiltración del mar, utilización de sal para
eliminar la nieve
Metales pesados: minería, siderurgia, corrosión de materiales metálicos,
erosión
EFECTOS
Aumento de la acidez por los ácidos minerales.
Aumento de la salinidad por las sales inorgánicas.
Aumento de la toxicidad por metales pesados.
2.2.2.6 SEDIMENTOS Y MATERIALES SUSPENDIDOS
Se refiere a las partículas arrancadas del suelo y arrastradas al agua y vertidos
de materia particulada.
Son los que contribuyen en mayor medida a la masa total de contaminantes en
el agua.
FUENTES:
Natural: erosión
EFECTOS:
Desbordamientos y destrucción de animales acuáticos.
Reducción de luz y aumento de la turbidez.
26. 22
2.2.2.7 SUSTANCIAS RADIACTIVAS
Algunos isótopos radiactivos son solubles y pueden estar presentes en el agua.
Estos isótopos solubles pasan a la cadena trófica y se acumulan en los tejidos
provocando los mismos daños que los atmosféricos
FUENTES
Natural: granito y rocas magmáticas
Artificiales:
Minería y elaboración de las menas para producir sustancias
radiactivas utilizables. o Uso de materiales radiactivos en el
armamento nuclear.
Empleo de materiales radiactivos en las centrales energéticas
nucleares.
EFECTOS:
Emiten radiaciones ionizantes que pueden atravesar la materia viva y
provocar daños irreparables: pueden provocar cáncer y afectar a la
reproducción de los seres vivos ya que pueden modificar la estructura
molecular del ADN, etc.
2.2.2.8 CONTAMINACIÓN TÉRMICA
Se refiere al aumento de la temperatura del agua
FUENTES:
Antropogénica: agua liberada en los procesos de refrigeración
industriales.
EFECTOS
Disminuye su capacidad de contener oxígeno disuelto puesto que
disminuye la solubilidad de los gases.
Aumenta las reacciones químicas, lo que provoca también la pérdida de
oxígeno disuelto y asfixia de los peces.
Afecta los procesos biológicosde peces, cuyo cuerpo tiene la temperatura
del agua.
27. 23
2.2.3 La calidad del agua
La presencia de diversas formas de energía, elementos, compuestos orgánicos
o inorgánicos, disueltos, dispersos o en suspensión alcanzan una concentración,
la cual limita cualquier tipo de uso (consumo humano, agrícola, pecuario,
industrial, recreativo, estético, conservación de fauna y flora acuática, etc.) por
ello una elevada concentración se puede considerar como “contaminación” de
un cuerpo de agua.
En ese sentido, la Autoridad Nacional del Agua – ANA, de acuerdo a la Ley N°
29338 – Ley de Recursos Hídricos, es el ente rector y máxima autoridad técnico
normativa del Sistema Nacional de Gestión de los Recursos Hídricos, y a su vez
es parte del Sistema Nacional de Gestión Ambiental. La Autoridad Nacional del
Agua realiza la vigilancia y monitoreo del estado de la calidad de los recursos
hídricos, lo que realiza en cada unidad hidrográfica o cuenca. Para establecer
los puntos de monitoreo en una cuenca, se realiza la identificación de las fuentes
contaminantes y se programa el monitoreo, la ruta y los implementos de
muestreo. Se utilizan los servicios de un laboratorio acreditado por el Instituto
Nacional de Calidad, INACAL, con la norma ISO 1725, el cual realiza el análisis
de las muestras que se recolectan siguiendo un protocolo establecido.
La ANA, desde el año 2010 al año 2021, ha realizado monitoreos de calidad de
agua superficial en 129 unidades hidrográficas a nivel nacional, lo que representa
el 81.1% del total de cuencas hidrográficas, teniendo como base el Protocolo
Nacional para el Monitoreo de la Calidad de los Recursos Hídricos Superficiales,
Resolución Jefatural N° 010-2016-ANA. Los resultados de los monitoreos se
evalúan y comparan con los Estándares de Calidad de Agua, ECA-Agua
establecidos mediante el D.S. N°004-2017-MINAM. Asimismo, se considera la
Clasificación de los Cuerpos de Agua Superficiales y Marino Costeros,
Resolución Jefatural N°202-2010-ANA; el cual asigna la categoría y
subcategoría del ECA-Agua, a los recursos hídricos de acuerdo a los usos
prioritarios.
2.2.3.1 CALIDAD DEL AGUA EN FUNCIÓN DE SU USO
La ECA según el D.S. N°004-2017-MINAM establece cuales deben ser las
características físico-químicas y microbiológicas en diferentes funciones de uso
que se podrá ver en la Tabla 6. (Bernex, y otros, 2017)
28. 24
Tabla 6 Estándares de calidad de agua para diferentes usos
2.2.3.2 CALIDAD DEL AGUA EN FUNCIÓN DE LOS ÍNDICES DE
CALIDAD
Los índices de calidad son valores (datos numéricos) que califican la calidad
del agua, independientemente del uso que se le vaya a dar. Los índices de
calidad pueden ser químicos o biológicos.
INDICES QUIMICOS
Valores resultantes de introducir los parámetros físicos, químicos y/o
microbiológicos que se analizan en el agua en una función matemática. Son por
ejemplo el Índice de calidad general (ICG), Índice de Prati, Toxicidad Peces,
Análisis de la sensibilidad química.
El más conocido es el Índice de Calidad General (ICG). Este índice fue propuesto
en 1981 por el señor Mingo Magro. Escribió un libro que se llama “la vigilancia
de la contaminación fluvial” en el que explica las características y el método de
cálculo de este índice. Se calcula mediante la siguiente fórmula:
donde Qi es la calidad o carga química de la variable y Pi es un índice de
ponderación.
29. 25
La carga de una variable es un valor adimensional que se obtiene a partir de su
curva de calidad estandarizada. Una curva de calidad es una representación
gráfica (una función) de los valores analíticos que puede tomar la variable frente
a la calidad o carga que siempre varía entre 0 (pésima) y 100 (óptima). Cada
variable tiene su curva que está diseñada por expertos. A continuación, en la
Figura 4 se muestra a modo de ejemplo la curva de calidad de la variable
“coliformes totales”.
Figura 4 Curva de calidad estandarizada por la variable coniforme totales
Los coeficientes de ponderación varían entre 1 y 4 según la importancia de la
variable dentro de la calidad general del agua. Toman los siguientes valores. Ver
Tabla 7
Tabla 7 Variables y coeficientes de valorización del ICG.
El
ICG varía entre 0 y 100 y tiene establecidos cinco clases de calidad del agua (Tabla
8).
30. 26
Tabla 8 Rango de valores del ICG y calidad del agua asociada
INDICES BIOLÓGICOS
Son también valores numéricos que se obtienen en base a la respuesta que
tienen las comunidades biológicas a la contaminación antropogénica. Se suelen
usar las comunidades de macroinvertebrados acuáticos (larvas de insectos
generalmente), porque son fáciles de muestrear (forman comunidades variadas
y abundantes y tienen un tamaño suficientemente grande para el muestreo) y
porque tienen una gran amplitud de respuestas (distintas tolerancias a los
diferentes grados de contaminación, es decir, unas son sensibles a la
contaminación y otras no).
Se dividen en:
• Índices bióticos: Índice biótico BMWP´ (Biological Monitoring Working Party,
BMWP)
• Índices de diversidad ecológica: Índice de Shannon, Dimensión fractal de
biocenosis, Índice de Berger-Parker.
• Modelo SCAF: Sistemática de la calidad de las aguas fluviales.
El más utilizado es el BMWP´. Cada familia de macro invertebrados tiene
adjudicado un valor de sensibilidad que está tabulado. Este valor está
comprendido entre 1 y 10, correspondiendo el valor 1 a familias que pueden vivir
en aguas muy contaminadas (poco sensibles) y 10 a las familias que no toleran
la contaminación (muy sensibles). Para calcular el BMWP de un agua se
31. 27
identifican las comunidades de macroinvertebrados que tiene esa agua y se
suman los valores de sensibilidad.
El índice tiene establecidas 6 clases de calidad para el agua según el valor de
sensibilidad. En la Tabla 9 se puede encontrar la clase de calidad y el valor del
índice, las características del agua y un color de referencia (que se utilizará para
dar los resultados en forma de mapas).
Tabla 9 Rango de valores del BMWP´, clase y tipo de agua y color asociado
2.2.4 Tratamientos de agua
El tratamiento del agua es cualquier proceso que mejora la calidad del agua para
hacerla apropiada para un uso final específico. El uso final puede ser potable,
suministro de agua industrial, irrigación, mantenimiento del caudal de los ríos,
recreación acuática o muchos otros usos, incluido el retorno seguro al medio
ambiente. El tratamiento del agua elimina los contaminantes y los componentes
indeseables, o reduce su concentración para que el agua se vuelva apta para el
uso final deseado. Este tratamiento es crucial para la salud humana y permite
que los humanos se beneficien tanto del consumo como del riego (Orellana,
2005).
2.2.4.1 Tecnologías de tratamiento de agua
procesos
Eliminación de productos químicos peligrosos del agua, se han aplicado muchos
procedimientos de tratamiento.
La selección de sistemas de tratamiento de aguas residuales depende de una
serie de factores:
32. 28
El grado en que es necesario un método para elevar la calidad de las
aguas residuales a un nivel permisible
la flexibilidad del método de control
El costo del proceso
la compatibilidad ambiental del proceso.
Los procesos implicados en la eliminación de los contaminantes incluyen
procesos físicos como la sedimentación y la filtración, procesos químicos como
la desinfección y la coagulación y procesos biológicos como la filtración lenta con
arena.
Una combinación seleccionada de los siguientes procesos (según la temporada
y los contaminantes y productos químicos presentes en el agua cruda) se utiliza
para el tratamiento de agua potable municipal en todo el mundo.
Química
Los enfoques químicos se utilizan además de las medidas físicas y biológicas
para reducir la descarga de contaminantes y aguas residuales en los cuerpos de
agua. Se utilizan diferentes procedimientos químicos para la conversión en
productos finales o la eliminación de contaminantes para la eliminación segura
de los contaminantes.
Física
Las técnicas físicas de tratamiento de agua/aguas residuales se basan en
fenómenos físicos para completar el proceso de eliminación, en lugar de cambios
biológicos o químicos.
Las técnicas físicas más comunes son:
La sedimentación es uno de los principales procedimientos de tratamiento
de aguas residuales más importantes. La sedimentación por gravedad es
un método para separar partículas de un fluido. La partícula en
suspensión permanece estable en condiciones de reposo debido a la
disminución de la velocidad del agua a lo largo del proceso de tratamiento
del agua, después de lo cual las partículas se asientan por la fuerza de la
gravedad.
33. 29
La filtración es la técnica de eliminación de contaminantes en función de
su tamaño de partícula que se conoce como filtración. La eliminación de
contaminantes de las aguas residuales permite reutilizar el agua para una
variedad de propósitos. Los tipos de filtros utilizados en el procedimiento
difieren según los contaminantes presentes en el agua.
La flotación por aire disuelto (desgasificación) es el proceso de eliminar
los gases disueltos de una solución.
Físico-químico
También conocido como tratamiento "convencional"
Precipitación Química
La precipitación química es un proceso común de eliminación de metales
pesados de las aguas residuales inorgánicas. Los iones metálicos disueltos se
transforman en la fase sólida insoluble mediante una interacción química con un
agente precipitante como la cal después de que el pH se ajusta a las condiciones
básicas (pH 11).
Flotación
La flotación utiliza la unión de burbujas para separar sólidos o líquidos dispersos
de una fase líquida.
Filtración por membrana
La filtración por membrana ha recibido mucha atención para el tratamiento de
efluentes inorgánicos, ya que puede eliminar no solo los sólidos suspendidos y
los componentes orgánicos, sino también los contaminantes inorgánicos, como
los metales pesados. Para la eliminación de metales pesados, se pueden usar
varias formas de filtración por membrana, como la ultrafiltración, la nanofiltración
y la ósmosis inversa, según el tamaño de partícula que se pueda mantener.
Intercambio iónico
El intercambio iónico es un proceso de intercambio iónico reversible en el que
una sustancia insoluble (resina) toma iones de una solución electrolítica y libera
iones adicionales de la misma carga en una cantidad químicamente
comparable sin cambiar la estructura de la resina.
34. 30
Técnicas de tratamiento electroquímico
Electrodiálisis (ED)
Electrólisis de membrana (ME)
Precipitación electroquímica (EP)
Adsorción
La adsorción es un proceso de transferencia de masa en el que una sustancia
se transporta desde la fase líquida a la superficie de un sólido/líquido
(adsorbente) y se une física y químicamente (adsorbato). La adsorción se puede
clasificar en dos formas según el tipo de atracción entre el adsorbato y el
adsorbente: adsorción física y química, comúnmente conocida como fisisorción
y quimisorción.
Tratamiento biológico
Este es el método por el cual los componentes químicos orgánicos disueltos y
suspendidos se eliminan a través de la biodegradación, en el que se proporciona
una cantidad óptima de microorganismos para recrear el mismo proceso natural
de autopurificación. A través de dos procesos biológicos distintos, como la
oxidación biológica y la biosíntesis, los microorganismos pueden degradar los
materiales orgánicos en las aguas residuales. Los microorganismos involucrados
en el tratamiento de aguas residuales producen productos finales como
minerales, dióxido de carbono y amoníaco durante el proceso de oxidación
biológica.
Biorremediación
La biorremediación es un método de tratamiento biológico en el que los
microorganismos descomponen o transforman los contaminantes peligrosos en
las aguas residuales a un estado menos tóxico o no tóxico. Las siguientes
tecnologías se pueden utilizar para biorremediar las aguas residuales, lo que
puede ser realizado por autótrofos o heterótrofos
35. 31
2.3 Contaminación de suelos
Un suelo se puede degradar al acumularse en él sustancias a unos niveles tales
que repercuten negativamente en el comportamiento de los suelos. Las
sustancias, a esos niveles de concentración, se vuelven tóxicas para los
organismos del suelo. Se trata pues de una degradación química que provoca la
pérdida parcial o total de la productividad del suelo.
Hemos de distinguir entre contaminación natural, frecuentemente endógena, y
contaminación antrópica, siempre exógena.
CONTAMINACION NATURAL – FRECUENTEMENTE ENDÓGENA
Un ejemplo de contaminación natural es el proceso de concentración y toxicidad
que muestran determinados elementos metálicos, presentes en los minerales
originales de algunas rocas a medida que el suelo evoluciona. Un caso
significativo se produce sobre rocas serpentinizadas con altos contenidos de
elementos como Cr, Ni, Cu, Mn..., cuya edafogénesis en suelos con fuertes
lavados origina la pérdida de los elementos más móviles, prácticamente todo el
Mg, Ca, ...y, en ocasiones hasta gran parte del Si, con lo que los suelos
residuales fuertemente evolucionados presentan elevadísimas concentraciones
de aquellos elementos metálicos, que hacen a estos suelos susceptibles de ser
utilizados como menas metálicas. Obviamente a medida que avanza el proceso
de concentración residual de los metales pesados se produce el paso de estos
elementos desde los minerales primarios, es decir desde formas no asimilables,
a especies de mayor actividad e influencia sobre los vegetales y el entorno. De
esta forma, la presencia de una fuerte toxicidad para muchas plantas sólo se
manifiesta a partir de un cierto grado de evolución edáfica, y por tanto es máxima
en condiciones tropicales húmedas.
Los fenómenos naturales pueden ser causas de importantes contaminaciones
en el suelo. Así es bien conocido el hecho de que un solo volcán activo puede
aportar mayores cantidades de sustancias externas y contaminantes, como
cenizas, metales pesados, H+ y SO4=, que varias centrales térmicas de
carbón.
36. 32
CONTAMINACIÓN ANTRÓPICA – SIEMPRE EXOGENA
Las causas más frecuentes de contaminación son debidas a la actuación
antrópica, que al desarrollarse sin la necesaria planificación producen un cambio
negativo de las propiedades del suelo.
En los estudios de contaminación, no basta con detectar la presencia de
contaminantes sino que se han de definir los máximos niveles admisibles y
además se han de analizar posibles factores que puedan influir en la respuesta
del suelo a los agentes contaminantes, como son: vulnerabilidad, poder de
amortiguación, movilidad, biodisponibilidad, persistencia y carga crítica, que
pueden modificar los denominados "umbrales generales de la toxicidad" para la
estimación de los impactos potenciales y la planificación de las actividades
permitidas y prohibidas en cada tipo de medio.
Vulnerabilidad. Representa el grado de sensibilidad (o debilidad) del
suelo frente a la agresión de los agentes contaminantes. Este concepto
está relacionado con la capacidad de amortiguación. A mayor capacidad
de amortiguación, menor vulnerabilidad. El grado de vulnerabilidad de un
suelo frente a la contaminación depende de la intensidad de afectación,
del tiempo que debe transcurrir para que los efectos indeseables se
manifiesten en las propiedades físicas y químicas de un suelo y de la
velocidad con que se producen los cambios secuenciales en las
propiedades de los suelos en respuesta al impacto de los contaminantes.
Permite diferenciar los riesgos potenciales de diferentes actividades o
predecir las consecuencias de la continuación en las condiciones
actuales.
En muchas ocasiones, resulta difícil obtener los grados de sensibilidad de
los suelos frente a un determinado tipo de impacto, debido a la fuerte
heterogeneidad de los suelos, incluso para suelos muy próximos.
Poder de amortiguación. El conjunto de las propiedades físicas,
químicas y biológicas del suelo lo hacen un sistema clave, especialmente
importante en los ciclos biogeoquímicos superficiales, en los que actúa
como un reactor complejo, capaz de realizar funciones de filtración,
37. 33
descomposición, neutralización, inactivación, almacenamiento, etc. Por
todo ello el suelo actúa como barrera protectora de otros medios más
sensibles, como los hidrológicos y los biológicos. La mayoría de los suelos
presentan una elevada capacidad de depuración.
Esta capacidad de depuración tiene un límite diferente para cada situación
y para cada suelo. Cuando se alcanza ese límite el suelo deja de ser
eficaz e incluso puede funcionar como una "fuente" de sustancias
peligrosas para los organismos que viven en él o de otros medios
relacionados.
Un suelo contaminado es aquél que ha superado su capacidad de
amortiguación para una o varias sustancias, y como consecuencia, pasa
de actuar como un sistema protector a ser causa de problemas para el
agua, la atmósfera, y los organismos. Al mismo tiempo se modifican sus
equilibrios biogeoquímicos y aparecen cantidades anómalas de
determinados componentes que originan modificaciones importantes en
las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo.
El grado de contaminación de un suelo no puede ser estimado
exclusivamente a partir de los valores totales de los contaminantes frente
a determinados valores guia, sino que se hace necesario considerar la
biodisponibilidad, movilidad y persistencia (Calvo de Anta, 1997).
biodisponibilidad se entiende la asimilación del contaminante por los
organismos, y en consecuencia la posibilidad de causar algún efecto,
negativo o positivo.
La movilidad regulará la distribución del contaminante y por tanto su
posible transporte a otros sistemas.
38. 34
La persistencia regulará el periodo de actividad de la sustancia y por
tanto es otra medida de su peligrosidad.
Carga crítica. Representa la cantidad máxima de un determinado
componente que puede ser aportado a un suelo sin que se produzcan
efectos nocivos.
Este concepto de carga crítica explica, por ejemplo, por qué los efectos
de la lluvia ácida aparecieron de forma más alarmante en los países
Escandinavos que en los de Centro Europa, estos últimos con valores de
precipitación ácida más altos.
2.3.1 Propiedades del suelo
El suelo está compuesto por ingredientes sólidos, líquidos y gaseosos, tales
como:
Sólidos. El esqueleto mineral del suelo se compone principalmente de
rocas, como silicatos (micas, cuarzos, feldespatos), óxidos de hierro
(limonita, goetita) y de aluminio (gibbsita, boehmita), carbonatos (calcita,
dolomita), sulfatos (aljez), cloruros, nitratos y sólidos de origen orgánico u
orgánico-mineral, como los distintos tipos de humus.
Líquidos. Abunda el agua en el suelo, pero no siempre en estado puro
(como en los yacimientos) sino cargada de iones y sales y diversas
sustancias orgánicas. El agua en el suelo se desplaza por capilaridad
(como una bombilla), dependiendo de lo permeable del suelo, y trasporta
numerosas sustancias de un nivel a otro.
Gaseosos. El suelo presenta varios gases atmosféricos como el oxígeno
(O2) y dióxido de carbono (CO2), pero dependiendo de la naturaleza del
suelo puede tener también presencia de hidrocarburos gaseosos como el
39. 35
metano (CH4) y el óxido nitroso (N2O). Los gases del suelo son
tremendamente variados.
Como leímos más arriba, los suelos se diferencian por sus propiedades físicas,
químicas y biológicas.
Figura 5 Curva de calidad estandarizada por la variable coniforme totales
La textura es la que determina la proporción en la que se encuentran las
partículas minerales de diversos tamaños que hay presentes en el suelo. La
estructura es la forma en la que las partículas del suelo se unen para formar
agregados. La densidad influye en la distribución de la vegetación. Suelos más
densos son capaces de sustentar más cantidad de vegetación. La temperatura
también influye en la distribución de la vegetación, sobre todo en altitud. El color
depende de sus componentes y varía con la cantidad de humedad presente en
el suelo.
40. 36
CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS
Capacidad de intercambio: Se trata de la capacidad que tiene el suelo de poder
intercambiar arcilla y humus, cediendo nutrientes a las plantas por medio de la
captación de partículas minerales. Fertilidad: Es la cantidad de nutrientes que
están disponibles para las plantas. pH: la acidez, la neutralidad o alcalinidad del
suelo
Figura 6 Capacidad de intercambio del Suelo
2.3.2 Agentes contaminantes del suelo
Son muy diversos. Dentro de ellos tenemos los metales pesados, las emisiones
ácidas atmosféricas, la utilización de agua de riego salina y los fitosanitarios.
Estos agentes contaminantes proceden generalmente de la actuación
antropogénica del hombre, así los metales pesados proceden directamente de
las minas, fundición y refino; residuos domésticos; productos agrícolas como
fitosanitarios; emisiones atmosféricas mediante actividades de minería y
refinería de metales, quema de combustibles fósiles, purines, etc.
41. 37
Los metales pesados en pequeñas dosis pueden ser beneficiosos para los
organismos vivos y de hecho son utilizados como micronutrientes, pero pasado
un umbral se convierten en elementos nocivos para la salud.
Las emisiones ácidas atmosféricas proceden generalmente de la industria, del
tráfico rodado, abonos nitrogenados que sufren el proceso de desnitrificación.
Como consecuencia de esta contaminación se disminuye el pH del suelo con lo
que se puede superar la capacidad tampón y liberar elementos de las estructuras
cristalinas que a esos pH pueden solubilizarse y son altamente tóxicos para
animales y plantas.
Utilización de agua de riego salina. El mal uso del agua de riego provoca la
salinización y la sodificación del suelo. En el primer caso se produce una
acumulación de sales más solubles que el yeso que interfieren en el crecimiento
de la mayoría de los cultivos y plantas no especializadas (se evalúa por la
elevación de la conductividad eléctrica del extracto de saturación). En el segundo
caso se produce una acumulación de sodio intercambiable que tiene una acción
dispersante sobre las arcillas y de solubilización de la materia orgánica, que
afecta muy negativamente a las propiedadesfísicas del suelo (agregados menos
estables, sellado del suelo, encostramiento y disminución de la conductividad
hidráulica), por lo que el medio será menos apto para el crecimiento de los
cultivos.
Fitosanitarios. Dentro de ellos agrupamos los plaguicidas y los fertilizantes.
Son, generalmente, productos químicos de síntesis y sus efectos dependen tanto
de las características de las moléculas orgánicas (mayoría de los plaguicidas)
como de las características del suelo.
Los fertilizantes además de contener metales pesados, producen
contaminación por fosfatos (eutrofización en lagos) y nitratos.
En la siguiente figura se esquematizan las rutas de la contaminación.
42. 38
Figura 7 Rutas de Incorporación de contaminantes
2.3.3 Descontaminación de suelos contaminados
La disyuntiva que se presenta frente a un suelo contaminado es recuperarlo o
destruirlo. En un principio ha prevalecido la última opción, mientras que en los
últimos años se ha prestado una especial atención a las técnicas de
recuperación que posibilitan su reutilización.
La problemática de la descontaminación de los suelos podemos tratarla bajo
dos perspectivas: técnicas de aislamiento de la contaminación y técnicas de
descontaminación.
Técnicas de aislamiento
Para evitar que la contaminación se propague desde los suelos contaminados
estos pueden ser almacenados en vertederos apropiados o sellados in situ o
destruidos totalmente.
La técnica del sellado trata al suelo con un agente que lo encapsula y lo aísla. El
suelo es excavado, la zona se sella con un impermeabilizante y se redeposita el
suelo. Para desarrollar las barreras de aislamiento se ha utilizado diversas
43. 39
sustancias, como el cemento, cal, plásticos, arcilla, etc. El procedimiento tiene el
inconveniente que se pueden producir grietas por las que los contaminantes
pueden fugarse.
Sometiendo al suelo a altas temperaturas (1600-2300°C) se consigue su
vitrificación con lo que se llegan a fundir los materiales del suelo, produciendose
una masa vítrea similar a la obsidiana. Durante el proceso hay que controlar la
volatilización de numerosos compuestos.
La propia filosofía de estas técnicas (persigue la eliminación del suelo) las hace
sólo recomendable en situaciones extremas.
En otras ocasiones se realiza el aislamiento directamente sobre los niveles de
aguas freáticas. Mediante bombeos exhaustivos se consigue deprimir los niveles
freáticos para alejarlos del suelo y subsuelo contaminados. El agua bombeada
es tratada para eliminar su contaminación.
Técnicas de descontaminación
Básicamente se utilizan cinco métodos para la recuperación de los suelos
contaminados:
Extracción
Tratamiento químico
Tratamiento electroquímico
Tratamiento térmico
Tratamiento microbiológico
En función de cómo se apliquen las técnicas depuradoras se habla de:
Tratamientos in situ: El procedimiento in situ es el que requiere menos
manejo, pero su aplicación resulta frecuentemente difícil de llevar a la
práctica, dada la dificultad que representa el poner en íntimo contacto a
los agentes limpiadores con la masa del suelo.
Tratamientos on site: En el tratamiento on site el suelo se excava y se
trata en el propio terreno.
44. 40
Tratamientos ex situ (off site): El método ex site requiere las etapas de
excavación, transporte, tratamiento en las plantas depuradoras,
devolución y enterramiento. Este proceso exige mayores inversiones,
pero es más rápido y con él se consiguen recuperaciones más completas.
Extracción por fluidos
Consiste en separar los contaminantes mediante la acción de un fluido, a veces
aire (arrastre) y en otras ocasiones se usa agua (lavado). Una vez arrastrado el
contaminante, se depura el efluente con técnicas apropiadas.
Se trata de procedimientos muy sencillos, pero para que sean efectivos requieren
que los suelos sean permeables y que las sustancias contaminantes tengan
suficiente movilidad. Además, no son métodos válidos cuando el suelo presenta
una alta capacidad de adsorción.
Son métodos típicamente desarrollados in situ.
Aireación
Se considera un método de volatilización pasiva para contaminantes
volátiles. El suelo se excava y se vierte una fina capa, de unos 20 cm, sobre
una superficie impermeable.
Para favorecer la volatización se procede a la remoción periódica, por
ejemplo, mediante el arado. El riego también favorece el proceso ya que el
agua disuelve los contaminantes y produce su desorción y al evaporarse los
arrastra hacia la superficie. Además, la humedad acelera la actividad de los
microorganismos. También al extender el suelo se aumenta su temperatura
y se expone a la acción de los vientos, con lo que aumenta la volatización.
En general se trata de un proceso muy lento y tiene el inconveniente de que
los contaminantes son devueltos directamente a la atmósfera, sin sufrir
ninguna depuración. No obstante, en general estos compuestos devueltos a
la atmósfera tienden a degradarse rápidamente. Los hidrocarburos
45. 41
reaccionan fácilmente con los radicales hidroxilos atmosféricos,
degradándose en un plazo que va desde un solo día para el do decano hasta
9 días que necesita el benceno. Por otro lado, los disolventes clorados
industriales se descomponen fotolíticamente con gran rapidez por acción de
las radiaciones ultravioletas. Por otra parte, la posible contaminación
atmosférica se puede evitar si el suelo es colocado en unas naves en las se
pueden recoger los gases para su posterior tratamiento (y en las que además
de controlar las condiciones ambientales).
Su principal ventaja es su bajo presupuesto económico.
Arrastre
Consiste en inyectar un gas para arrastrar a los contaminantes.
Generalmente se utiliza aire y vapor de agua. El aire penetra desde la
superficie del terreno y se fuerza su circulación al succionarlo a través de
unos pozos que se excavan.
Figura 8 Proceso de depuración
En otras ocasiones el aire o un gas se inyecta sobre la superficie del suelo o
a través de pozos (en este último caso, se recomienda sellar la superficie del
terreno con arcilla, plástico, cemento, asfalto, etc.). En ocasiones se mejoran
los rendimientos utilizando aire caliente.
46. 42
Figura 9 Proceso de extracción de vapores
El aire se inyecta mediante unas barrenas helicoidales que perforan y
mezclan el suelo. El aire se propaga a través del migrando hacia la
superficie. A veces se perforan unos pozos para extraer el aire mediante
succión.
El aire con los contaminantes se puede depurar utilizando filtros de carbono
activo.
Es un procedimiento sólo válido para extraer contaminantes volátiles (cómo
mínimo con una presión de vapor de mercurio de 0,5mm) y de bajo peso
molecular, como son: xileno, benceno, tolueno, tetracloruro de carbono,
tricloroetano, cloruro de metilo, etc.
La rapidez y eficacia depende de la permeabilidad del suelo. Al disminuir
esta se alargan los tiempos del tratamiento, con lo que aumentan los costos.
También influye el estado de humedad del suelo. Así cuanto más seco se
encuentre más fácilmente será atravesado por el flujo extractante.
Según E, de Miguel García (1995) es un método muy sencillo, que usa una
tecnología estándar y fácil de adquirir. Posibilita tratar grandes volúmenes
47. 43
de suelo a un coste razonable, produciendo una alteración mínima en el
terreno.
En algunas ocasiones se ha utilizado una técnica muy empleada para
mejorar la producción de los pozos de petróleo. Consiste en inyectar a
presión una disolución acuosa espesada, o gelificada, junto a un material
granulado (arenas). Al inyectar a gran presión el fluido se producen fracturas
que el material relleno y de esta manera se evita que se puedan volver a
cerrar. El fluido se extrae por bombeo y el material granulado constituye una
vía para su fácil circulación (E. de Miguel García. 1995).
Lavado
Consiste en inyectar agua en el suelo. El agua moviliza a los contaminantes
y luego se extrae y se depura.
El método sólo es válido para contaminantes solubles en agua (en la práctica
la solubilidad ha de ser mayor de 1000 mg/l).
El agua se introduce mediante zanjas y pozos y se recoge en unos drenes
(tuberías horizontales) y se extrae de los pozos mediante unas bombas de
succión.
En ocasiones se utiliza agua con disolventes para facilitar la extracción.
También se emplean detergentes para extraer contaminantes con
comportamientos hidrofóbicos. Otra variante consiste en utilizar soluciones
acidificantes. La extracción ácida ofrece buenos resultados para el caso de
los metales pesados.
Normalmente se trata de una técnica in situ.
48. 44
Figura 10 Proceso de lavado con agua
Este tratamiento también puede llevarse a cabo como técnica ex situ. El
suelo excavado es tratado con una solución acuosa en un tanque. Se tamiza
para separar las fracciones más gruesas (generalmente, superiores a los 20
mm de diámetro). Los materiales finos se mezclan con un fluido lavador y
posteriormente son aclarados. Después se separan las arenas, que tienen
una capacidad muy baja para retener contaminantes. Las arcillas y los limos
continúan en el proceso de depuración y finalmente los materiales que
conserven todavía un alto porcentaje de contaminantes son separados para
su aislamiento en vertederos controlados. Esta técnica es útil para una
amplia gama de compuestos contaminantes como los metales pesados,
cianuros metálicos, disolventes nitrogenados, hidrocarburos aromáticos,
gasolinas, aceites minerales, PBC (productos organoclorados, como los
policlorobifenilos), etc. Los fluidos utilizados son muy diversos dependiendo
del tipo de contaminante.
49. 45
Tratamiento químico
Se trata de depurar el suelo mediante la degradación de los contaminantes por
reacciones químicas. Frecuentemente se trata de reacciones de oxidación de los
compuestos orgánicos.
Como agente oxidante se emplea el oxígeno y el agua oxigenada.
Es un método útil para: aldehídos, ácidos orgánicos, fenoles, cianuros y
plaguicidas organoclorados.
Este tratamiento se utiliza preferentemente in situ, inyectando el agente
depurador a zonas profundas mediante barrenas huecas, o a veces,
simplemente mediante un laboreo apropiado del terreno.
Otro procedimiento químico es la descloración. Esta técnica se utilizó, en un
principio, para la estabilización de productos del petróleo. En suelos se ha
empleado para la descloración de PBC. Consiste en la inyección de Cao, Ca
(OH)2 o NaOH. El suelo al reaccionar se calienta y al aumentar el pH hasta
valores de 9 a 11 se produce la descloración de los PBC (E. de Miguel Garcia.
1995).
Tratamiento electroquímico
El desplazamiento de los contaminantes se logra mediante la creación de
campos eléctricos.
Es un procedimiento a realizar in situ.
Consiste en introducir, a suficiente profundidad, unos electrodos en el suelo. Los
contaminantes fluyen desde un electrodo a otro siguiendo las líneas del campo
eléctrico.
Para favorecer el movimiento se puede añadir una fase acuosa.
50. 46
Figura 11 Proceso de electroremediación
La movilización de los contaminantes es debida a fenómenos de: migración,
electroósmosis y electroforesis.
Migración
Se trata de una movilización en forma iónica de los contaminantes a través
del campo eléctrico. Representa el movimiento de las partículas en
disolución con comportamiento iónico.
Electroósmosis
Movimiento del líquido en relación a las superficies sólidas del campo
eléctrico. Se produce la movilización del líquido en masa como
consecuencia de la interacción con las paredes de los poros. En las
superficies desequilibradas de las partículas del suelo predominan las
cargas negativas y atraen al líquido hacia el cátodo que se comporta como
si fuese un gran catión. Es este el efecto más importante.
51. 47
Figura 12 Proceso de electroósmosis
Electroforesis
Representa el desplazamiento de una partícula coloidal cargada en
suspensión en un líquido. Es el que tiene menor efecto en el
desplazamiento de los contaminantes.
El conjunto de estos mecanismos provoca que los contaminantes se
desplacen en el campo eléctrico. Los cationes van hacia el cátodo mientras
que los aniones lo hacen hacia el ánodo, ambos son extraídos
posteriormente.
Este procedimiento tiene la ventaja de que apenas si influye en la
depuración la textura ni la permeabilidad (parámetros limitantes de muchos
de los otros tratamientos).
Se trata de un transporte masivo a través de los poros grandes y pequeños,
a diferencia de lo que ocurre con los métodos de lavado y arrastre que
apenas actúan sobre los microporos.
Este método proporciona buenos resultados para la recuperación de suelos
contaminados por metales pesados, como el Cu, Zn, Pb y As. Igualmente
válido para compuestos orgánicos.
52. 48
Tratamiento térmico
Busca la destrucción de los contaminantes mediante el suministro de calor.
Se trata de un tratamiento ex situ.
En la incineración la combustión de los contaminantes se consigue sometiendo
al suelo a altas temperaturas (alrededor de 1000°C). El tratamiento se desarrolla
en dos fases. En una primera se oxidan la mayor parte de los contaminantes. El
proceso se completa en la segunda fase en la que se mantiene al suelo a altas
temperaturas durante el tiempo necesario para conseguir la destrucción
completa de los contaminantes y se eliminen todos los gases.
Para depurar los gases residuales se incorpora un sistema de limpieza.
Es un método muy útil para eliminar la contaminación producida por
hidrocarburos poliaromáticos, PBC (policlorobifenilos) y clorofenoles.
La desorción térmica es otro proceso térmico en el que se somete al suelo a
unas temperaturas más bajas (250-550°C) para conseguir la desorción en vez
de la destrucción de los contaminantes. Con esta técnica se puede tratar la
contaminación producida por compuestos orgánicos volátiles (con un peso
molecular no muy elevado, como los lubricantes, aceites minerales, gasolinas,
etc.) y determinados metales pesados volátiles como es el caso del mercurio.
Con esta técnica hay que controlar el paso de los contaminantes a la fase
gaseosa, por ejemplo, se pueden eliminar en una cámara de combustión o
fijarlos sobre carbono activado.
Estos métodos presentan el inconveniente de que el suelo queda completamente
transformado, sin materia orgánica, sin microorganismos, sin disoluciones...
53. 49
Tratamiento microbiológico
Consiste en potenciar el desarrollo de microorganismos con capacidad de
degradación de contaminantes (biorremediación). Se puede o favorecer la
actividad de los microorganismos presentes o introducir nuevas especies. Para
favorecer las acciones bióticas se pueden mejorar determinadas condiciones
edáficas, añadiendo nutrientes, agua, oxígeno y modificando el pH.
En líneas generales la mayoría de los contaminantes orgánicos se degradan bajo
condiciones aerobias. Sin embargo, hay determinados compuestos, como los
alifáticos clorados que resisten bien en condiciones aerobias, pero son
fácilmente degradados en las anaerobias. Otros incluso, como es el caso de los
PBC, se degradan primero en condiciones anaerobias, produciéndose la
descoloración de manera rápida, y luego la degradación prosigue bajo
condiciones aerobias.
La velocidad de descomposición por los organismos va a depender de su
concentración, de determinadas características del suelo (disponibilidades de
oxígeno y de nutrientes, pH, humedad y temperatura) y de la estabilidad del
contaminante.
Este tratamiento se puede desarrollar in situ, on site o ex situ.
El tratamiento in situ se usa en suelos permeables cuando la contaminación
afecta a los horizontes subsuperficiales. Se perforan unos pozos por los que se
inyectan agua con microrganismos (a la que se le han añadido nutrientes). Se
bombea el agua contaminada hacia la superficie, se depura y se vuelve a inicial
el ciclo.
54. 50
Figura 13 Tratamiento microbiológico
Para el tratamiento on site el suelo es excavado y depositado sobre unas
piscinas con fondo arenoso y revestidas de un material impermeable, como, por
ejemplo, una capa plástica, y con un sistema de drenaje del agua. La superficie
se riega con una solución enriquecida en nutrientes, a las que se le habrán
añadido los microorganismos.
Figura 14 Tratamiento de biorremediación
55. 51
Los mejores resultados se obtienen en los tratamientos ex situ. Según esta
técnica el suelo contaminado es llevado a unos fermentadores, grandes cilindros
que giran sobre su eje para agitar el suelo. Durante el tratamiento se añade
oxígeno y nutrientes, en condiciones de temperatura controlada.
2.4 Contaminación acústica
La contaminación atmosférica no es la única que tiene efectos perjudiciales para
los seres vivos del planeta. La contaminación acústica, según la Organización
Mundial de la Salud(OMS), es uno de los factores ambientalesque provoca más
problemas de salud.
Se entiende por contaminación acústica la presencia en el ambiente de ruidos o
vibraciones, cualquiera que sea el emisor acústico que los origine, que impliquen
molestia, riesgo o daño para las personas, para el desarrollo de sus actividades
o para los bienes de cualquier naturaleza, o que causen efectos significativos
sobre el medio ambiente.
El sonido, y el ruido, es una onda que propaga por el aire, llega a nuestros oídos
y produce una sensación: la oímos. Se caracteriza por su frecuencia, su nivel
de presión sonora (de forma coloquial su energía, intensidad o volumen) y
su duración. La unidad que se utiliza para medirlo es el decibelio (dB).
La contaminación acústica es un serio problema de salud pública que va
mucho más allá de las molestias generadas por el ruido y del que con frecuencia
no somos conscientes. La OMS señala que la contaminación acústica es
el segundo factor ambiental más perjudicial para la salud en Europa, tras la mala
calidad del aire, pero estudios recientes indican que el ruido tiene un impacto en
salud similar al de la contaminación atmosférica química.
El ruido puede provocar efectos auditivos (sordera, acúfenos...) cuando es de
gran intensidad y daña nuestro oído. Pero la exposición a niveles más bajos
durante tiempos prolongados, puede provocar numerosos efectos no
auditivos como estrés, ansiedad, alternaciones del sueño, reducción del
rendimiento académico, efectos cardiovasculares, respiratorios, metabólicos
56. 52
(diabetes, obesidad), bajo peso al nacer, prematuridad y mortalidad infantil y
reagudizaciones de enfermedades neurológicas degenerativas.
No todo sonido es considerado contaminación sonora. La Organización Mundial
de la Salud (OMS) define como ruido cualquier sonido superior a 65 decibelios
(dB). En concreto, dicho ruido se vuelve dañino si supera los 75 dB y doloroso a
partir de los 120 db. En consecuencia, este estamento recomienda no superar
los 65 dB durante el día e indica que para que el sueño sea reparador el ruido
ambiente nocturno no debe exceder los 30 dB.
2.4.1 Características del ruido
El ruido presenta grandes diferencias, con respecto a otros contaminantes, las
cuales se presentan a continuación:
Es el contaminante más barato.
Es fácil de producir y necesita muy poca energía para ser emitido.
Es complejo de medir y cuantificar.
No deja residuos, no tiene un efecto acumulativo en el medio, pero
si puede tener un efecto acumulativo en el hombre.
Tiene un radio de acción mucho menor que otros contaminantes.
No se traslada a través de los sistemas naturales.
Se percibe solo por un sentido: el Oído, lo cual hace subestimar su
efecto; (esto no sucede con el agua, por ejemplo, donde la
contaminación se puede percibir por su aspecto, olor y sabor).
Diferencia entre Ruido y Sonido
El Sonido es la vibración mecánica de las moléculas de un gas, de un líquido, o
de un sólido (aire, agua, paredes, etc.) que se propaga en forma de ondas, y que
es percibido por el oído humano; mientras que el Ruido es todo sonido no
deseado, que puede producir daños fisiológicos y/o psicológicos.
Tipos de Ruido Existen diferentes tipos de ruido, los cuales varían dependiendo
de sus características:
57. 53
Ruido Continuo: Se presenta cuando el nivel de presión sonora es
prácticamente constante durante el periodo de observación (a lo largo de
la jornada de trabajo). Este tipo de ruido es típico de las industrias como
la textil y un taller de herramientas automáticas, donde el nivel de ruido no
varía significativamente durante todo el día de trabajo.
Ruido Intermitente: Es cuando se producen caídas bruscas hasta el nivel
ambiental de forma intermitente, volviéndose a alcanzar el nivel superior.
El nivel superior debe mantenerse durante más de un segundo antes de
producirse una nueva caída. Ruido característico de plantas de fundición,
aserraderos, industria metal mecánica etc.
Ruido de Impacto: Se caracteriza por una elevación brusca de ruido en un
tiempo inferior a 35 milisegundos y una duración total de menos de 500
milisegundos. Ejemplos explosiones, maquinas compactadoras.
2.4.2 Efectos en el ser humano
El nivel de ruido recomendado por la OMS para garantizar una buena salud y
bienestar es de 65 dB. Si la exposición es superior a 85 dB, ya hay riesgo de
pérdida auditiva crónica. Mientras que, si la exposición se repite en el tiempo y
por encima de 100 dB, hay riesgo de pérdida inmediata.
La pérdida de audición, hipoacusia, inducida por el ruido, conocido también como
traumatismo acústico (agudo o crónico), es un problema de salud que se
incrementa con el avance de la civilización. Por ello el ruido se engloba dentro
del término contaminación acústica.
El traumatismo acústico agudo se produce cuando hay una exposición a un ruido
único de muy corta duración, pero de muy alta intensidad, son los llamados
ruidos de tipo impulsivo (una explosión, disparos, petardos…). También puede
producirse por determinados ruidos industriales o los generados en discotecas o
conciertos.
58. 54
Por su parte, el traumatismo acústico crónico, llamado también daño auditivo
inducido por el ruido, es la pérdida auditiva continua, permanente y acumulativa,
de origen neurosensorial, que se desarrolla de forma gradual a lo largo de los
años, como consecuencia de la exposición a niveles perjudiciales de ruido
ambiental o laboral, de tipo continuo o intermitente, de intensidad relativamente
alta.
Al principio, la lesión del oído interno y la pérdida de audición pueden ser
temporales, durando minutos, horas o días, pero si la exposición es repetitiva, la
lesión del oído interno puede producir una pérdida auditiva permanente. Así, en
una primera fase la sordera es moderada, solo de frecuencias agudas y se puede
revertir. Sin embargo, después el daño auditivo se hace permanente e
irreversible afectando también a las frecuencias medias y las bajas llegando a
presentar una sordera severa.
Pérdida Temporal de Audición: Al cabo de breve tiempo en un lugar de
trabajo ruidoso a veces se nota que no se puede oír muy bien y que le
zumban los oídos. Se denomina Desplazamiento Temporal del Umbral a
esta afección. El zumbido y la sensación de sordera desaparecen
normalmente al cabo de poco tiempo de estar alejado del ruido.
Pérdida Permanente de Audición: Con el paso del tiempo, después de
haber estado expuesto a un ruido excesivo durante demasiado tiempo,
los oídos no se recuperan y la pérdidade audición pasa a ser permanente.
La pérdida permanente de audición no tiene cura. Este tipo de lesión del
sentido del oído puede deberse a una exposición prolongada a ruido
elevado o, en algunos casos, a exposiciones breves a ruidos
elevadísimos.
Desempeño: En general, la disminución del desempeño se observa más
a menudo en los trabajos difíciles que demandan un alto grado de
capacidad de percepción, de procedimiento de información y de memoria
de corto plazo. Para su sorpresa, el ruido puede no tener ningún efecto o,
inclusive, puede mejorar el despeño en tareas rutinarias sencillas. Sin la
fuente de ruido, la persona se distraería y aburriera.
Hipoacusia (CIE-10: H919). Es la disminución de la capacidadauditiva por
encima de los niveles definidos de normalidad. Se ha graduado el nivel de
59. 55
pérdida auditiva con base al promedio de respuestas en decibeles. Esta
se usa desde el punto de vista clínico promediando las frecuencias de
500, 1000 y 2000 Hz. Para salud ocupacional se recomienda la inclusión
de 3000 Hz en la promediación. Para el abordaje del paciente con pérdida
auditiva inducida por ruido es de vital importancia la descripción
frecuencial de los niveles de respuesta desde 500 hasta 8000Hz. Esto con
el fin de precisar la severidad de la hipoacusia para las frecuencias
agudas, que son las primeras comprometidas. 90 dB Hipoacusia
profunda.
Otros efectos: Además de la pérdida de audición, la exposición al ruido en el
lugar de trabajo puede provocar otros problemas, entre ellos problemas de salud
crónicos:
El ruido aumenta la tensión, lo cual puede dar lugar a distintos problemas
de salud, entre ellos trastornos cardíacos, estomacales y nerviosos. Se
sospecha que el ruido es una de las causas de las enfermedades
cardíacas y las úlceras de estómago.
Las personas expuestas al ruido pueden quejarse de nerviosismo, estrés,
insomnio y fatiga (se sienten cansados todo el tiempo).
Una exposición excesiva al ruido puede disminuir además la productividad
y ocasionar porcentajes elevados de absentismo.
La persona se vuelve irritable (mal genio).
Erosión de las arterias coronales.
Baja de la libido (disminución del deseo sexual)
2.4.3 Medidas de prevención
Desde la pequeña escala, también podemos adquirir un importante papel en la
lucha contra el ruido y tomar las siguientes medidas para cambiar nuestros
hábitos:
Salvo que sea absolutamente necesario, evita utilizar vehículos a motor y usa,
por ejemplo, una bicicleta para desplazarte al trabajo.
60. 56
Evita utilizar la lavadora y el lavaplatos en horario nocturno para evitar el ruido y
molestar a otras personas que pueden estar descansando.
Cuando acudas a un bar o pasees por la calle, evita hablar en alto o gritar.
Controla el volumen de la televisión, de la radio o de la música que pongas en
casa, especialmente en horario nocturno.
Si tienes una mascota, edúcala para que no cause molestias a otras personas.
Además de lo anterior, si te expones habitualmente a niveles de ruido elevados,
puedes tomar medidas para proteger tu salud. ¡Aquí tienes algunas ideas!
Aísla adecuadamente tu casa para evitar el ruido.
Utiliza una protección para los oídos cuando utilices aparatos que generen
ruidos.
No uses auriculares con música muy alta.
Como puedes imaginar, se trata, en definitiva, de que aprendas a disfrutar de la
ausencia de ruido y de que, entre todos y todas, respetemos el silencio y el
descanso de las personas que nos rodean.
61. 57
3 CONTAMINACIÓN EN LA REGIÓN PIURA
3.1 Ubicación
El departamento de Piura se encuentra ubicado en el litoral Norte del
territorio peruano y al Sur de la Línea Ecuatorial. Geográficamente sus
coordenadas se ubican entre los 4º 04’ 50’’ y 81º 19’ 35’’ de la latitud Sur y
79º 13’ 35’’ y 81º 19’ 35’’ de latitud Oeste del meridiano de Greenwich. Limita
por el Norte con el departamento de Tumbes y la República del Ecuador;
por el Este con Cajamarca y la República del Ecuador; por el Sur con el
departamento de Lambayeque y por el Oeste con el Océano Pacífico.
El departamento de Piura tiene una extensión territorial de 35 892.49 Km.²
equivalente al 2.8% del territorio nacional. El departamento está dividido en
8 Provincias y 64 distritos
El Gobierno Regional Piura ha dividido administrativamente la región en tres
Sub Regiones: La Sub Región Piura que comprende las provincias de Piura
y Sechura, la Sub Región Morrropón-Huancabamba que agrupa a las
provincias del mismo nombre y la Sub Región Luciano Castillo Colonna que
comprende las provincias de Ayabaca, Paita, Sullana y Talara.
3.2Contaminación del aire en Piura
La contaminación del aire, por partículas, en Piura, en estos momentos
supera en casi tres veces lo permitido por la regulación ambiental,
constituyendo un problema para la salud de los habitantes.
El polvo que invade la ciudad, después de lluvias y desbordes, además del
proveniente de aguas servidas, puede ocasionar problemas de reactividad o
alergía en las vías respiratorias y la piel, así como problemas por infecciones.
De acuerdo al Gobierno Regional de Piura (2021) las fuentes móviles son
responsables de la mayor parte de las emisiones de Dióxido de Nitrógeno
(No) (98.8%), Monóxido de Carbono (CO) (96.11%), Dióxido de Azufre (SO2)
(88.03%) y Compuestos Orgánicos Volátiles (73.04%), mientras que las
fuentes fijas son responsables de un poco más de la mitad de las emisiones
de PTS (56.14%).
En conclusión, de acuerdo a los resultados de monitoreos de calidad de aire,
el principal problema de la cuenca atmosférica de Piura son las partículas
62. 58
sedimentables (PS), seguido de una considerable cantidad de contaminación
por partículas totales en suspensión (PTS). Asimismo, los dos contaminantes
del aire más relevantes en la Cuenca Atmosférica son el Monóxido de
Carbono (CO) y Compuestos Orgánicos Volátiles (COV), cuya alta emisión
guarda una estrecha relación con el constante incremento del parque
automotor, incluyendo al transporte público, que mayormente se encuentra
sin mantenimiento adecuado, sin revisiones técnicas, presenta vehículos
obsoletos bajo el punto de vista tecnológico, y está caracterizado por ser
desordenado en el sentido de la inexistencia de una planificación vial.
En las ciudades de Talara, Paita y Sechura, las actividades industriales y su
parque automotor se ha incrementado, donde la mayor fuente móvil de
contaminación son los vehículos de transporte público, camiones, ómnibus, y
motos que en conjunto representan los mayores emisores de gases de efecto
invernadero, y a su vez generan ruido molesto que causa problemas a la salud
de la población especialmente en las zonas que presentan un alto tránsito.
Los contaminantes del aire, tanto gaseosos como particulados, pueden tener
efectos negativos sobre los pulmones. Las partículas sólidas se pueden
impregnar en las paredes de la tráquea, bronquios y bronquiolos. La mayoría
de estas partículas se eliminan de los pulmones mediante la acción de
limpieza de los cilios de los pulmones. Sin embargo, las partículas
sumamente pequeñas pueden alcanzar los alveolos pulmonares, donde a
menudo toma semanas, meses o incluso años para que el cuerpo las elimine.
Los contaminantes gaseosos del aire también pueden afectar la función de
los pulmones mediante la reducción de la acción de los cilios. La respiración
continua de aire contaminado disminuye la función de limpieza normal de los
pulmones.
Los contaminantes generados durante la quema de basura tienen
consecuencias sobre la salud humana, y en general efectos sobre los seres
vivos y los ecosistemas. La basura contamina el aire al desprender químicos
tóxicos (Bióxido de carbono y otros), polvos y olores de la basura durante su
putrefacción. Además, los vertederos de basura cuando llueve, contribuyen a
contaminar las aguas superficiales y subterráneas.