Presentación de PowerPoint - Biblioteca Central de la Universidad

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA
E.A.P. INGENIERÍA EN ENERGÍA
MEDIOAMBIENTE
Y ENERGIA
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Mg. AMANCIO ROJAS FLORES
MEDIOAMBIENTE
conjunto de elementos abióticos
(energía solar, suelo, agua y aire) y
bióticos (organismos vivos) que
integran la delgada capa de la Tierra
llamada biosfera, sustento y hogar
de los seres vivos
SISTEMA
Se puede definir como “un conjunto o arreglo de cosas
relacionadas o conectadas de tal manera que forman una unidad
o un todo orgánico; por ejemplo, un sistema solar, un sistema de
irrigación, un sistema de suministro, el mundo o el universo
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ECOSISTEMA
Sistema
dinámico
relativamente autónomo
formado
por
una
comunidad natural y su
medio ambiente físico.
El concepto, que empezó a desarrollarse en las décadas de 1920
y 1930, tiene en cuenta las complejas interacciones entre los
organismos —plantas, animales, bacterias, algas, protozoos y
hongos, entre otros— que forman la comunidad y los flujos de
energía y materiales que la atraviesan.
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Hay muchas formas de clasificar ecosistemas, y el propio término
se ha utilizado en contextos distintos.
Pueden describirse como
ecosistemas zonas tan
reducidas
como
los
charcos de marea de las
rocas y tan extensas
como
un
bosque
completo.
Pero, en general, no es posible determinar con exactitud dónde
termina un ecosistema y empieza otro.
La idea de ecosistemas claramente separables es, por tanto,
artificiosa.
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BIOSFERA
Capa relativamente delgada de aire, tierra y agua capaz de dar
sustento a la vida, que abarca desde unos 10 km de altitud en
la atmósfera hasta el más profundo de los fondos oceánicos.
En esta zona la vida depende
de la energía del Sol y de la
circulación del calor y los
nutrientes esenciales.
La biosfera ha permanecido lo suficientemente estable a lo
largo de cientos de millones de años como para permitir la
evolución de las formas de vida que hoy conocemos.
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La biosfera terrestre contiene numerosos ecosistemas
complejos que engloban, en conjunto, todos los organismos
vivos del planeta.
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ECOLOGIA
Estudio de la relación entre los organismos y su medio
ambiente físico y biológico.
El medio ambiente físico
incluye la luz y el calor o
radiación solar, la humedad, el
viento, el oxígeno, el dióxido
de carbono y los nutrientes del
suelo, el agua y la atmósfera.
El medio ambiente biológico
está formado por los
organismos
vivos,
principalmente plantas y
animales.
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Debido a los diferentes enfoques necesarios para estudiar a
los organismos en su medio ambiente natural, la ecología se
sirve de disciplinas como la climatología, la hidrología, la
física, la química, la geología y el análisis de suelos.
Para estudiar las relaciones entre organismos, la ecología
recurre a ciencias tan dispares como el comportamiento
animal, la taxonomía, la fisiología y las matemáticas.
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El creciente interés de la opinión pública respecto a los
problemas del medio ambiente ha convertido la palabra
ecología en un término a menudo mal utilizado.
Se confunde con los programas ambientales y la ciencia
medioambiental.
Aunque se trata de una disciplina científica diferente, la
ecología contribuye al estudio y la comprensión de los
problemas del medio ambiente.
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CONTAMINACION
Se puede definir como un cambio
indeseable en las características
físicas, químicas o biológicas del
aire, el agua o el suelo que puede
afectar de manera adversa la
salud, la supervivencia o las
actividades de los humanos o de
otros organismos vivos
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En tiempos remotos, el agua de lluvia era la más pura
disponible, pero hoy contiene muchos contaminantes
procedentes del aire.
La lluvia ácida se produce cuando las emisiones industriales
se combinan con la humedad atmosférica.
Las nubes pueden llevar los contaminantes a grandes
distancias, dañando bosques y lagos muy alejados de las
fábricas en las que se originaron.
Cerca de las fábricas, se producen daños adicionales por
deposición de partículas de mayor tamaño en forma de
precipitación seca.
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DESARROLLO SOSTENIBLE
En 1987 la comisión mundial para el ambiente y el desarrollo de la ONU
(encabezada por la entonces primera ministra noruega Gro Harlem
Brundtland) publico el informe, ampliamente aclamado e incitante a la
reflexión, “Nuestro futuro común” en el que aparece la siguiente definición:
Desarrollo sostenido es el desarrollo que satisface las
necesidades del presente sin comprometer la capacidad de
las futuras generaciones para satisfacer sus propias
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necesidades
LA ENERGIA
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ENERGIA
La necesidad de energía es una constante desde el comienzo de la
vida misma.
En todo lo relacionado con la vida individual o social está presente la
energía.
La obtención de luz y calor está vinculada a la producción y al consumo
de energía. Ambos términos son imprescindibles para la supervivencia
de la tierra y consecuentemente de la vida vegetal, animal y humana.
El ser humano desde sus primeros pasos en la tierra, y a lo largo de la
historia, ha sido un buscador de formas de generación de esa energía
necesaria y facilitadora de una vida más agradable
Gracias al uso y conocimiento de las formas de energía ha sido capaz
de cubrir necesidades básicas: luz, calor, movimiento, fuerza, y
alcanzar mayores cotas de confort para tener una vida más cómoda y
saludable.
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Sistema Energético
Un sistema energético está constituido por un sector de suministro
de energía y por tecnologías energéticas de uso final.
El objeto del sistema energético es proporcionar a los consumidores
los beneficios que la energía ofrece.
Para describir estos beneficios se emplea el término servicios
energéticos
La cadena energética que proporciona estos servicios comienza con
la recogida o extracción de la energía primaria que, en una o varias
fases, puede ser convertida en un portador energético, como la
electricidad o el gasoil, que sea adecuado para utilización final.
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Fuentes de energía y sus efectos sobre el Medio Ambiente
Hoy en día, la energía nuclear, la energía de procedencia de
combustibles fósiles, la energía procedente de la biomasa
(principalmente combustión directa de madera) y la energía hidráulica,
satisfacen la demanda energética mundial en un porcentaje superior al
98%, siendo el petróleo y el carbón las de mayor utilización.
75% Combustibles fósiles
12% Combustión de madera
6% Energía Hidráulica
5% Energía Nuclear
2% Otros
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La utilización de estos recursos naturales implica, además de su
cercano y progresivo agotamiento, un constante deterioro para el
medio ambiente, que se manifiesta en emisiones de CO2, NOx, y
SOx, con el agravamiento del efecto invernadero, contaminación
radioactiva y su riesgo potencial incalculable
un aumento progresivo de la desertización y la erosión y una
modificación de los mayores ecosistemas mundiales con la
consecuente desaparición de biodiversidad y pueblos indígenas, la
inmigración forzada y la generación de núcleos poblacionales
aislados tendentes a la desaparición.
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Estas agresiones van acompañadas de grandes obras de
considerable impacto ambiental (difícilmente cuantificable) como las
centrales hidroeléctricas
El sobrecalentamiento de agua en costas y ríos generado por las
centrales nucleares
La creación de depósitos de elementos radiactivos, y de una gran
emisión de pequeñas partículas volátiles que provocan la lluvia ácida,
agravando aún más la situación del entorno
Parajes naturales desfoliados, ciudades con altos índices de
contaminación, afecciones de salud en personas y animales,
desaparición de especies animales y vegetales que no pueden
seguir la aceleración de la nueva exigencia de adaptación,
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La
industrialización
En un principio, se utilizaban el viento o el agua para mover los
molinos. Más tarde, durante los siglos XVIII y XIX, se inventaron
máquinas de vapor que ayudaron al hombre en su trabajo. Para
estas máquinas se utilizaban leña, turba y carbón.
Los mismos fueron reemplazados en parte, a fines del siglo XIX, por
derivados del petróleo. La población mundial era mucho más reducida
y las fábricas pequeñas. Sus chimeneas producían humo, pero los
vecinos podían detectarlo.
Con el correr del tiempo se hicieron cada vez más fábricas y de
mayor envergadura, con chimeneas muy altas. Los vientos llevaban
los gases lejos, y por lo tanto, resultaba difícil saber de dónde
provenían.
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Consumo y energía
La necesidad de aumento productivo de las sociedades
industrializadas lleva parejo un incremento de los bienes de
consumo y la creación de un mecanismo en el que se establece una
equivalencia entre el confort y el consumo.
La energía ha pasado a lo largo de la historia, de ser un instrumento al
servicio del ser humano para satisfacer sus necesidades básicas, a
ser la gran amenaza -motor y eje de la problemática ambiental-que se
cierne sobre el planeta, hipotecando la existencia de las generaciones
venideras.
El futuro amenazador para nuestro entorno, aún se complica más si
se tiene en cuenta que sólo un 25% de la población mundial
consume el 75% de la producción energética.
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Tres son los problemas a los que nos ha abocado el consumo
desmedido de energía:
‰un deterioro del entorno
‰un paulatino agotamiento de los recursos naturales
‰un desequilibrio irracional en el reparto del consumo y uso de la
energía
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La energía, el medio ambiente y la salud
Los impactos ambientales derivados del uso de la energía no son
nuevos. Durante siglos, la quema de madera ha contribuido a la
deforestación de muchas áreas. Incluso en las primeras fases de la
industrialización, la contaminación local del aire, del agua y de la tierra
alcanzó unos grandes niveles
Lo que es relativamente nuevo es el reconocimiento de los vínculos
entre la energía y los problemas ambientales de ámbito regional y
mundial, y de sus consecuencias.
Aunque el potencial de la energía para mejorar el bienestar de las
personas es incuestionable, la producción y el consumo de energía
convencional están estrechamente vinculados a la degradación del
medio ambiente
Esta degradación amenaza a la salud humana y a la calidad de vida a
corto plazo, y afecta al equilibrio ecológico y a la diversidad biológica a
largo plazo
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... viene
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¿Qué es la atmósfera?
La atmósfera es una cubierta protectora, sin ella la temperatura
terrestre alcanzaría mas de 75°C durante el día y más de 130°C
bajo cero en la noche.
Actúa como un regulador térmico, además de traer lluvia de los
océanos, calor de los desiertos, trópicos y ecuador y frío de los
polos. Gracias a ella hay cielos brillantes y puestas de sol
multicolores
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¿Qué es la contaminación atmosférica?
La contaminación atmosférica es la alteración de la composición de la
atmósfera.
La atmósfera de una ciudad se contamina al introducir en ella
sustancias distintas de las que la forman o al modificar las cantidades
(porcentaje) en que se hallan sus componentes.
Como resultado de sus procesos industriales y como consecuencia del
funcionamiento de sus motores, industrias y vehículos automotores
(sean de uso público o privado), arrojan a la atmósfera sustancias
distintas de aquellas que la componen y, por lo tanto, la contaminan.
Por ejemplo, las industrias contaminan la troposfera arrojando en ella
partículas suspendidas de cemento, alquitrán, plomo, bromo, cadmio,
zinc; los automóviles la contaminan con monóxido de carbono, dióxido
de azufre, ozono, partículas suspendidas de plomo.
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¿Cuál es el origen de la contaminación atmosférica?
La atmósfera se contamina a consecuencia de:
1. Actividades humanas como la producción industrial, transporte
privado y público de personas y materiales, labores domésticas,
actividades consideradas como fuentes artificiales de contaminación
2. Factores naturales, como erosiones e incendios forestales,
considerados como fuentes naturales de contaminación.
3. Las condiciones geográficas y urbanísticas de una ciudad.
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¿Cuáles son las fuentes que originan la contaminación del aire?
Fuentes de la contaminación atmosférica se dividen en naturales y
artificiales
Naturales
Son factores que contaminan independientemente de las
actividades humanas, como los vientos que producen
polvaredas, las erupciones volcánicas, la erosión del
suelo, los incendios forestales.
Artificiales
Son las que contaminan a causa de actividades
humanas, como las industrias, los medios de transporte,
las estufas de gas, los refrigeradores
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Condiciones Geográficas y Urbanísticas que Propician
la Contaminación Atmosférica
Geográficas
Son la altitud a que se halla una ciudad
respecto del nivel del mar y los accidentes
geográficos
(planicies,
hondonadas,
montañas) de la región en que se asienta.
Urbanísticas
Corresponden a la distribución y a la cantidad
de calles, casas, jardines, parques, industrias,
etcétera.
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El aire que respiramos es una mezcla de gases que incluyen al
nitrógeno (79%), oxígeno (20%), bióxido de carbono (0.03%) y varios
gases inertes (argón, helio, xenón y criptón), así como cantidades
variables de vapor de agua.
Los contaminantes provienen de fuentes naturales como la actividad
volcánica, los incendios forestales, las tolvaneras, las plantas vivas
(polen), el material vegetal en descomposición, el suelo y el mar.
Pero sin duda las actividades humanas, como el transporte, el
establecimiento de fuentes estacionarias (fábricas y plantas de energía)
y los procesos industriales, son la principal causa de contaminación
atmosférica.
Los cinco principales contaminantes del aire, monóxido de carbono,
óxidos de azufre, hidrocarburos, óxidos de nitrógeno y partículas ,
surgen principalmente de las fuentes mencionadas especialmente
debido al proceso de combustión
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¿Cuál es la composición del aire?
El aire que respiramos está compuesto principalmente por los
siguientes gases:
*Los gases raros son Helio (He), Neón (Ne), Argón (Ar), Kriptón (Kr) Xenón
(Xe) y Radón (Rn), además la atmósfera contiene cantidades mínimas de
metano, polvo, polen cenizas volcánicas y vapor de agua.
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¿Cómo afecta el aire contaminado al suelo y al agua?
La biosfera es la delgada zona de nuestro planeta donde se desarrolla la
vida; comprende partes del aire que rodea a la Tierra, el suelo de los
continentes y el agua de ríos, lagos y Mares.
Entre los seres vivos (factores bióticos) y los no vivos (factores abióticos)
existentes en la biosfera hay un delicado equilibrio, hoy afectado por la
acción humana, sobre todo a través de os contaminantes.
Aunque los contaminantes producidos en un, punto específico del planeta
parecen no influir en otros lugares, ello no es así, pues los fenómenos
atmosféricos como la lluvia y el viento los dispersan hacia otras regiones.
Esta propagación de contaminantes se debe a que el aire, el suelo y el
agua se relacionan íntimamente entre sí, es decir, los contaminantes
presentes en cualquiera de estos medios afectan a los otros dos. Así, la
contaminación del aire tiene efectos directos sobre el agua y el suelo.
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¿Cuales son los principales contaminantes del aire y
sus efectos en el agua y el suelo?
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Contaminantes del aire y sus efectos en la salud
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El transporte, el establecimiento de fuentes estacionarias
(fábricas y plantas de energía) y los procesos industriales
son las principales fuentes de contaminación del aire.
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Efectos Globales
Efectos sobre los ecosistemas (lluvias ácidas)
La lluvia ácida es toda agua de lluvia con valores de pH inferiores a los
de la lluvia normal (5.0 a 5.6).
las altas deposiciones de compuestos de azufre y nitrógeno han
producido graves daños sobre amplias áreas de suelo y bosques
El daño a los bosques probablemente ha sido causado por la acción
combinada de ácidos y metales en el suelo y por las altas
concentraciones de SO2 presentes en el aire de estas zonas
La combinación de un bajo pH en el agua del suelo unido a la
presencia de metales, principalmente aluminio, produce daños en las
raíces de los árboles, através de las cuales absorben gran cantidad de
nutrientes.
Este hecho produce una pérdida de vitalidad haciéndolos
especialmente sensibles a las plagas.
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Efectos sobre el clima (efecto invernadero)
El incremento de la concentración del CO2 en la atmósfera puede
alterar la temperatura de la Tierra debido a que el CO2 es transparente
a la radiación solar recibida del sol, dejándola pasar libremente, pero
absorbe la radiación infrarroja emitida desde la tierra
El efecto total es que cuanto mayor sea la concentración de CO2 en la
atmósfera, mayor es la cantidad de energía recibida por la Tierra desde
el Sol que queda atrapada en la atmósfera en forma de calor
Este fenómeno que se conoce con el nombre de «efecto
invernadero» produciría un recalentamiento de la atmósfera.
Se ha estima que, de duplicarse la concentración actual de CO2 en la
atmósfera, podría aumentar en dos o tres grados centígrados la
temperatura de la misma.
En las zonas lluviosas se incrementarán las precipitaciones y las zonas
áridas serán aún más áridas, mientras que los hielos polares comenzarán
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a derretirse.
EFECTOINVERNADERO
INVERNADERO
EFECTO
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Metano
14%
Clorofluorcarbonos
23%
Óxido de
Nitrógeno
7%
Dióxido de
Carbono
56%
Distribución de los gases de origen antropogénico
que contribuyen al efecto invernadero
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Deforestación
tropical
23%
Consumo de
combustibles
77%
Contribución de las actividades humanas
a las emisiones de dióxido de carbono
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Uso de
fertilizantes
37%
Combust. de
madera y
biomasa Residuos
industrial agrarios
5%
10%
Consumo de
combust.
fósiles
25%
Sobrecultivo
de tierras
10%
Deforestación
tropical
13%
Contribución de las actividades humanas
a emisiones de óxido de nitrógeno
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Deforestaci
ón tropical
11%
Vertederos
11%
Producción
de gas y
carbón
23%
Campos de
arroz
32%
Digestión
de
rumiantes
23%
Contribución de las actividades humanas
a emisiones de metano
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Otras
actividades o
sin localizac.
21%
Limpieza de
mecanismos
electrón.
13%
Refrigeración
(autos, neveras
y cámaras)
17%
Aerosoles
25%
Espumas
rígidas,
planchas y
mold. flex.
24%
Contribución de las actividades humanas
a emisiones de clorofluorocarbonos (CFC)
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Efectos sobre la estratosfera
La presencia en la estratosfera de determinados compuestos,
especialmente los clorofluorocarbonos, puede provocar una
disminución de la concentración de ozono en la estratosfera.
La capa estratosférica de ozono protege la superficie de la tierra de
una exposición excesiva a los rayos solares ultravioletas actuando
como filtro.
Una disminución sensible de esta capa protectora tendría efectos
perjudiciales para la salud humana y para la biosfera.
Este incremento de la radiación produciría un aumento apreciable de
casos de cáncer de piel en los seres humanos y efectos negativos
sobre los organismos
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