Crisis ambiental: definición, tipos, contaminación e impacto ambiental en el suelo, agua y atmósfera

Crisis ambiental: definición, tipos, contaminación e impacto ambiental

Contaminación es cualquier sustancia o forma de energía que puede provocar algún daño o desequilibrio (irreversible o no) en un ecosistema, en el medio físico o en un ser vivo. Es siempre la alteración negativa del estado natural del medio ambiente y, por tanto, se genera como consecuencia de la actividad humana.

Los agentes contaminantes tienen relación con el crecimiento de la población y el consumo (combustibles fósiles, la generación de basura, desechos industriales, etc.), ya que, al aumentar estos, la contaminación que ocasionan es mayor.

Clasificación de los contaminantes

Por su consistencia, los contaminantes se clasifican en sólidos, líquidos y gaseosos. Se descartan los generados por procesos naturales, ya que, por definición, no contaminan.

Contaminación del suelo, del agua y del aire

Los agentes sólidos están constituidos por la basura en sus diversas presentaciones. Provocan contaminación del suelo, del aire y del agua:

• Suelo: porque producen microorganismos y animales dañinos.
• Aire: porque producen mal olor y gases tóxicos.
• Agua: porque la ensucian y no puede utilizarse.

Países más contaminados del mundo

Entre los países más contaminados del mundo figuran: Azerbaiyán, China, India, Rusia, Ucrania y Zambia.

Enfermedades por contaminación del agua

Amebiasis

• Síntomas: dolores abdominales, estreñimiento o diarreas, fiebre, escalofríos, úlceras cutáneas.
• Fuentes contaminantes: heces humanas, aguas residuales.
• Factores contribuyentes: uso de agua contaminada, saneamiento ambiental deficiente.

Giardiasis

• Síntomas: diarrea, náuseas, vómitos, debilidad, fatiga, fiebre, heces amarillentas.
• Fuentes contaminantes: heces humanas, heces del castor, aguas residuales domésticas.
• Factores contribuyentes: eliminación inadecuada de aguas residuales, tratamiento de agua incompleto, saneamiento ambiental deficiente.

Cólera (Rebrote)

• Síntomas: diarrea profunda, vómitos, dolores abdominales, deshidratación, sed, ojos hundidos.
• Fuentes contaminantes: heces y vómitos humanos, aguas residuales domésticas.
• Factores contribuyentes: utilización de aguas contaminadas, mal estado nutricional.

Gastroenteritis

• Síntomas: dolores abdominales, diarrea, fiebre, vómitos, cefalea.
• Fuentes contaminantes: heces humanas, aguas residuales domésticas.
• Factores contribuyentes: eliminación impropia de aguas residuales, uso de agua contaminada.

Hepatitis A

• Síntomas: fiebre, malestar, languidez, anorexia, náuseas, vómitos, ictericia.
• Fuentes contaminantes: heces y orina humanas, aguas residuales domésticas.
• Factores contribuyentes: eliminación inadecuada de aguas residuales.

Fiebre tifoidea

• Síntomas: fiebre constante, malestar, cefalea, vómitos, anorexia, diarrea sanguinolenta.
• Fuentes contaminantes: heces y orina humanas, aguas residuales domésticas.
• Factores contribuyentes: eliminación de aguas residuales, uso de agua contaminada, deficiencia en la cloración.

Otras enfermedades

Conjuntivitis: es la inflamación del tejido que cubre la parte blanca del ojo y el interior de los párpados (conjuntiva). Ocasiona lagrimeo y enrojecimiento del globo ocular, principalmente.

Dermatitis: inflamación cutánea causada por el contacto directo con una sustancia irritante; la piel se enrojece y se experimenta incomodidad persistente.

Sinusitis: infección ocasionada por la obstrucción de uno o más senos paranasales (pequeñas cavidades o túneles situados al lado de la nariz que ayudan a filtrar, calentar y humedecer el aire que respiramos; también dan la resonancia a la voz y aligeran el peso del cráneo), aunque ocasionalmente puede ser la complicación derivada de alguna infección en vías respiratorias.

Degradación ambiental en el Perú

Se estima que el costo anual de la degradación ambiental es del 3,9 % del PBI (lo equivalente a 8.200 millones de nuevos soles). Durante las últimas décadas, el Perú ha realizado avances significativos en gestión ambiental, como establecer el marco legal e institucional, implementar reformas legales y promover numerosas iniciativas e instrumentos políticos destinados a mantener la calidad del ambiente. Sin embargo, pese a estos progresos, el país se enfrenta todavía a muchos retos.

El Perú no dispone aún de una institución autónoma que exija el cumplimiento de la normativa ambiental; planifique y defina prioridades ambientales nacionales; fije las estrategias para abordarlas y asigne, en consonancia, los recursos necesarios.

Asbesto y construcción

El asbesto se encuentra por lo general en materiales viejos, contraincendios, tejas, pisos de vinilo, aislamiento en las tuberías y el calfón, y en algunos productos como carreteras y tuberías de cemento y refuerzo de cemento.

Miles de trabajadores en construcción han muerto de enfermedades ocasionadas por trabajar con el asbesto o por estar cerca de él sin protección. Las enfermedades ocasionadas por el asbesto pueden tomar hasta 20 años o más en aparecer, una vez que la persona ha estado expuesta al asbesto. Todos los tipos de asbesto son peligrosos.

Corren el mayor peligro de exposición al asbesto los trabajadores que instalan aislamientos, los plomeros, los que tienden tuberías y los electricistas, y trabajadores que instalan hojas metálicas. Sin embargo, cualquier trabajador de la construcción puede estar expuesto al peligro durante el mantenimiento, la remodelación o la demolición de un edificio viejo o una carretera. Algunas veces, las familias de los trabajadores también corren el riesgo, ya que el asbesto puede llevarse a casa en la ropa o los zapatos de los trabajadores. Algunas fibras son tan pequeñas, y estas son las más peligrosas, porque se pueden introducir en los pulmones.

El asbesto puede ocasionar asbestosis, que hace cicatrices en los pulmones y le dificulta la respiración. Entre más expuesto al asbesto, mayor será el riesgo de enfermarse en el futuro. Las enfermedades producidas por contaminación ambiental son un problema de salud pública.

Semana 10: problemas ambientales

Debilitamiento de la capa de ozono, calentamiento global, cambio climático, lluvia ácida, extinción de especies biológicas, deforestación, derrame de petróleo, residuos sólidos, aguas residuales, crecimiento urbano marginal, contaminación social.

La capa de ozono

La capa de ozono protege a los seres vivos de la radiación ultravioleta del sol. Debido a la destrucción del ozono estratosférico por los clorofluorocarbonos (CFC), sustancias orgánicas sintéticas derivadas del petróleo de bajo peso a las que se les han sustituido varios o todos los hidrógenos por átomos de cloro, flúor, bromo o yodo, y pueden permanecer en el ambiente por muchos años.

El efecto invernadero

Está acentuado por el aumento de la concentración de CO₂ atmosférico y otros gases de efecto invernadero como, por ejemplo, el metano. A nivel global, el efecto invernadero t

Medidas de adaptación

«Es necesario desarrollar estrategias de adaptación relacionadas con el uso de la tierra, cambios en calendarios productivos, tecnología de riego y otras acciones en el sector agua. En tal sentido, creemos que debe haber una mayor articulación entre los gobiernos locales y regionales para impulsar proyectos de desarrollo que contemplen el componente del cambio climático». Estas medidas son:

• En el sector agro: la implementación de sistemas de alerta temprana, sistemas de comunicación y planificación agrícola.
• Establecer la siembra de agua.
• Utilizar tecnología de riego moderno.
• Investigar especies resistentes a sequías.
• Trasladar a las poblaciones que están en áreas de desastres naturales.

Causas de la deforestación y emisiones

Entre las siguientes causas:

• La deforestación, degradación de los bosques en 47 %.
• El consumo de combustibles contaminantes en 21 %.
• Agricultura 19 %.

El gas dióxido de carbono (CO₂) es producido por:

• Quemado de petróleo, carbón, gas, leña y demás combustibles.
• Deforestación y/o cambio de uso de la tierra.

La lluvia ácida

En la figura anterior puede verse que SO₂ (dióxido de azufre), NO_x (óxidos de nitrógeno, lo cual puede ser 1 o 2) y compuestos orgánicos volátiles (VOC) son producidos por la actividad industrial. Los dos primeros son los causantes de la lluvia ácida.

El NO o el NO₂ pueden, con el agua de las nubes, formar ácido nítrico (HNO₃) y el SO₂ puede conducir a la formación de ácido sulfúrico (H₂SO₄). Ambos mecanismos requieren de la intervención de la luz solar.

Los óxidos de nitrógeno se producen en todo proceso de combustión que ocurra a temperatura suficientemente alta.

El combustible más usado, en la industria, en el norte de América y Europa es el carbón. Este contiene suficiente azufre como para convertir a este combustible fósil en la principal fuente de SO₂ (precursor de la lluvia ácida). También, los combustibles derivados del petróleo contienen azufre. Algunos petróleos poseen más azufre que otros. Entre los que más azufre tienen se encuentra el petróleo venezolano. Esto implica que la importación de gasolina de su origen debría haber aumentado la cantidad de SO₂ que arrojamos al ambiente.

Consecuencias en los ecosistemas

Altera el pH de los suelos, disminuyendo la producción agrícola y añade contaminantes tóxicos a los productos comestibles, sucede en los ríos, lagos, etc.

Inversión térmica

Muy típico en algunas ciudades grandes, como Londres o Chicago, con mucha industria, en las que, hasta hace unos años, se quemaban grandes cantidades de carbón y petróleo pesado con mucho azufre, en instalaciones industriales y de calefacción. En estas ciudades se formaba una mezcla de dióxido de azufre, gotitas de ácido sulfúrico formada a partir del anterior y una gran variedad de partículas sólidas en suspensión, que originaba una espesa niebla cargada de contaminantes, con efectos muy nocivos para la salud de las personas y para la conservación de edificios y materiales.

En la actualidad, en los países desarrollados, los combustibles que originan este tipo de contaminación se queman en instalaciones con sistemas de depuración o dispersión mejores y raramente se encuentra este tipo de polución, pero en países en vías de industrialización como China o algunos países de Europa del Este, todavía es un grave problema en algunas ciudades.

Alternativas locales para evitar la contaminación y disminuir el efecto invernadero

• Reforestar y crear áreas verdes (son los pulmones de la tierra).
• Crear conciencia de ciudadanía ambiental.
• No quemar ni talar plantas.
• Establecer plantas de tratamiento de residuos sólidos y líquidos urbanos, industriales, mineros y hospitalarios, para que no lleguen a los mares o ríos utilizados para el servicio o consumo del ser humano o de los animales.
• Controlar el uso de fertilizantes y pesticidas.
• Controlar los derrames accidentales de petróleo.
• Establecer sistemas de transporte eficientes (ciclovías).
• Evitar el uso de aerosoles.
• Tener sentido de responsabilidad ambiental y social.

Tecnologías de saneamiento ambiental

Tecnologías más limpias, tratamiento de residuos sólidos, tratamiento de aguas residuales, plan de manejo ambiental.

Saneamiento ambiental

Es el conjunto de medidas y acciones que permiten recuperar o remediar espacios geográficos alterados o contaminados.

1. Residuos sólidos

Se entiende por residuo cualquier producto en estado sólido, líquido o gaseoso procedente de un proceso de extracción, transformación o utilización, que carece de valor para su propietario, en el mercado tiene precio y puede ser incorporado en un proceso de producción. Los residuos pueden ser dispuestos por inyección a pozos profundos y en descargas submarinas a océanos; muchos residuos gaseosos y particulados son dispuestos en la atmósfera.

Los residuos sólidos comúnmente son depositados en:

• Basural, botaderos, vertederos: totalmente inadecuado.
• Botaderos controlados: reciben algún tratamiento no sólo adecuado.
• Rellenos sanitarios: se procesan los residuos inorgánicos.
• Depósitos de seguridad: residuos peligrosos, metales, pilas, toner de impresoras.

Residuos sólidos urbanos o municipales

La generación de residuos municipales varía desde los 0,2 a 0,5 kg/habitante/día, hasta 0,8 y 1,4 kg/habitante/día. Los sectores de más altos ingresos generan mayores volúmenes orgánicos y peligrosos per cápita, y estos residuos tienen un mayor valor incorporado (residuos inorgánicos) que los provenientes de sectores más pobres de la población.

Proceso de residuos sólidos de origen domiciliario

• a) Generación: cualquier persona u organización cuya acción cause la transformación de un material en un residuo. La organización usualmente se vuelve generadora cuando su proceso genera un residuo, o cuando lo derrama o cuando no utiliza más un material.
• b) Transporte: es aquel que lleva el residuo. El transportista puede transformarse en generador si el vehículo que transporta derrama su carga, o si cruza los límites internacionales (en el caso de residuos peligrosos), o si acumula los o otros residuos del material transportado.
• c) Tratamiento y disposición: el tratamiento incluye la selección y aplicación de tecnologías apropiadas para el control y tratamiento de los residuos peligrosos o de sus constituyentes. Respecto a la disposición, la alternativa comúnmente más utilizada es el relleno sanitario.
• d) Control y supervisión

Relleno sanitario

El relleno sanitario es una técnica de disposición final de los residuos sólidos en el suelo que no causa molestia ni peligro para la salud o la seguridad pública; tampoco perjudica al ambiente durante su operación ni después de su clausura. Esta técnica utiliza principios de ingeniería para confinar la basura en la menor área posible, cubriéndola con capas de tierra diariamente y compactándola para reducir su volumen. Además, prevé los problemas que puedan causar los lixiviados y gases producidos por efecto de la descomposición de la materia orgánica. Una instalación diseñada y operada como una obra de saneamiento básico, que cuenta con elementos de control lo suficientemente seguros y cuyo éxito radica en la adecuada selección del sitio, en su diseño y, por supuesto, en su óptima operación y control.

Tipos de relleno sanitario

1. Relleno sanitario mecanizado: es aquel diseñado para las grandes ciudades y poblaciones que generan más de 40 toneladas diarias de RSM, esto equivale por lo general a poblaciones mayores de 40.000 habitantes. Para operar este tipo de relleno sanitario se requiere del uso de un compactador de residuos sólidos, así como equipo especializado para el movimiento de tierra: tractor de oruga, retroexcavadora, cargador, volquete, etc.
2. Relleno sanitario semimecanizado: cuando la población genera o tiene que disponer entre 16 y 40 toneladas diarias de RSM en el relleno sanitario.
3. Relleno sanitario manual: es una adaptación del concepto de relleno sanitario para las pequeñas poblaciones que, por la cantidad y el tipo de residuos que producen, son de menos de 15 t/día.

Métodos de construcción de un relleno sanitario

1. Método de trinchera o zanja: este método se utiliza en regiones planas y consiste en excavar periódicamente zanjas de 2 o 3 metros de profundidad con una retroexcavadora o un tractor de orugas. Hay experiencias de excavación de trincheras de hasta 7 metros de profundidad.

Los RSM se depositan y acumulan dentro de la trinchera para luego compactarlos y cubrirlos con la tierra excavada. Se debe tener especial cuidado en épocas de lluvias, dado que las aguas pueden inundar las zanjas. De ahí que se debe construir canales perimétricos para captarlas y desviarlas e incluso proveer membranas y zanjas de drenaje internos. En casos extremos, se puede construir un techo sobre ellas o bien bombear el agua acumulada. Sus taludes o paredes deben estar cortados de acuerdo con el ángulo de reposo del suelo excavado.

La excavación de zanjas exige condiciones favorables tanto en lo que respecta a la profundidad del nivel freático como al tipo de suelo. Los terrenos con nivel freático alto o muy próximo a la superficie no son apropiados por el riesgo de contaminar el acuífero. Los terrenos rocosos tampoco lo son debido a las dificultades de excavación.

2. Método de área: en áreas relativamente planas, donde no es factible excavar fosas o trincheras para enterrar la basura, esta puede depositarse directamente sobre el suelo original, el que debe elevarse algunos metros, previa impermeabilización del terreno. Sirve también para rellenar depresiones naturales o canteras abandonadas de algunos metros de profundidad.

El relleno se construye apoyando las celdas en la pendiente natural del terreno; es decir, la basura se descarga en la base del talud, se extiende y apisona contra él y se recubre diariamente con una capa de tierra. Se continúa la operación avanzando sobre el terreno, conservando una pendiente suave de 18,4 a 26,5 grados en el talud; es decir, la relación vertical/horizontal de 1:3 a 1:2, respectivamente, y de 1 a 2 grados en la superficie, o sea, de 2 a 3,5 %.

3. Método de área para rellenar depresiones: es la combinación de ambos métodos dado que estos 2 métodos de construcción de rellenos sanitarios tienen técnicas similares de operación, es posible combinar ambos para aprovechar mejor el terreno y el material de cobertura, así como para obtener mejores resultados.

En todos los casos la emisión de gases es por algunos años y deben ser controlados.

No se recomienda la construcción de edificaciones, viviendas, escuelas ni infraestructura pesada sobre la superficie del relleno, debido a su poca capacidad para soportar estructuras pesadas, además de los problemas que pueden ocasionar los hundimientos y la generación de gases.

Para la recuperación del paisaje es conveniente la siembra de plantas de raíces cortas y césped o grama. En muchos casos, después de la cobertura final, el pasto crece en forma espontánea.

• Control y drenaje de percolados y gases para mantener las mejores condiciones de operación y proteger el ambiente.
• El cubrimiento final de 0,40 a 0,60 metros de espesor se efectúa con la misma metodología que para la cobertura diaria; además, debe realizarse de forma tal que pueda generar y sostener la vegetación a fin de lograr una mejor integración con el paisaje natural.

En 1994, Petramás (Perú) inició la construcción del relleno sanitario de Uaycoloro, constituyendo el único relleno sanitario privado del Perú, generando energía eléctrica a partir de los residuos sólidos recolectados, los que son casi el 50 % de todo Lima, siendo única en Latinoamérica y similar a la que existe en Europa.

Procesos y destino final de los residuos líquidos en zonas urbanas

Residuos líquidos

Las aguas residuales son provenientes de tocadores, baños, regaderas, duchas, cocinas, etc., que son desaguadas a las alcantarillas o cloacas. En muchas áreas, las aguas residuales también incluyen algunas aguas sucias provenientes de industrias y comercios. La división del agua casera drenada en aguas grises y aguas negras es más común en el mundo desarrollado. El agua negra es la que proceden inodoros y urinales, y el agua gris, procedente de pilas y bañeras, puede ser usada en riego de plantas y reciclada en el uso de inodoros, donde se transforma en agua negra. Muchas aguas residuales también incluyen aguas superficiales provenientes de las lluvias. Las aguas residuales municipales contienen descargas residenciales, comerciales e industriales, y pueden incluir el aporte de precipitaciones pluviales cuando se usa tuberías de uso mixto pluvial-residual.

Tratamiento de aguas residuales

Consiste en una serie de procesos físicos, químicos y biológicos que tienen como fin eliminar los contaminantes físicos, químicos y biológicos presentes en el agua efluente del uso humano. El objetivo del tratamiento es producir agua limpia (efluente tratado) o reutilizable en el ambiente y un residuo sólido o fango (también llamado biosólido o lodo) conveniente para su disposición o reuso. Es muy común llamarlo depuración de aguas residuales para distinguirlo del tratamiento de aguas potables.

Típicamente, el tratamiento de aguas residuales comienza por la extracción física inicial de sólidos grandes (basura) de la corriente de aguas domésticas e industriales empleando un sistema de rejillas (mallas), aunque también pueden ser triturados estos materiales por equipo especial; posteriormente se aplica un desarenado (extracción de sólidos pequeños muy densos como la arena) seguido de una sedimentación primaria (o tratamiento similar) que separa los sólidos suspendidos existentes en el agua residual. Para eliminar metales disueltos se utilizan reacciones de precipitación, que se utilizan para eliminar plomo y fósforo principalmente. A continuación, sigue la conversión progresiva de la materia biológica disuelta en una masa biológica sólida usando bacterias adecuadas, generalmente presentes en estas aguas. Una vez que la masa biológica se extrae o remueve (proceso llamado sedimentación secundaria), el agua tratada puede experimentar procesos adicionales (tratamiento terciario) como desinfección, filtración, etc. El efluente final puede ser descargado o introducido de vuelta a un cuerpo de agua natural (corriente, río o bahía) u otro ambiente (terreno superficial, subsuelo, etc.). Los sólidos biológicos segregados experimentan un tratamiento y neutralización adicional antes de la descarga o reutilización apropiada. Estos procesos de tratamiento son típicamente referidos a 1: