BIOQUÍMICA Y MICROBIOLOGÍA AMBIENTAL SEMANA 11 CONTAMINACIÓN DEFINICION 1. SEGÚN ODUM ( Odum, Eugene. Ecologia. Edit. CECSA. México, 1986.) : “Es un cambio perjudicial en las características físicas, químicas y biológicas de nuestro aire, tierra y agua, que puede afectar o afectará nocivamente la vida humana y la de especies beneficiosas”. 2. SEGÚN TURK ( Turk, Turk, Wittes. Ecología, Contaminación y medio ambiente. Edit. Interamericana. México, 1987.). “Se refiere a afectar la pureza, ya sea moral o físicamente”. 3. SEGÚN EL DICCIONARIO LAROUSSE (Diccionario Pequeño Larousse, 1986.): “Es alterar nocivamente una sustancia u organismo por efecto de residuos procedentes de la actividad humana o por la presencia de determinados gérmenes microbianos.” 4. SEGÚN LA ENCICLOPEDIA ENCARTA ( Enciclopedia Multimedia Encarta 1999) :“Impregnación del aire, el agua o el suelo con productos que afectan a la salud del hombre, la calidad de vida o el funcionamiento natural de los ecosistemas”. Cualquiera de estas definiciones podríamos tomarla como la acertada, sin embargo es importante señalar que aunque también existe contaminación de manera natural, la mayor y peor contaminación que se está dando en estos momentos se debe a la actividad humana, como resultado de su alta tecnología que en su búsqueda de proporcionar una mejor forma de vida a sus habitantes no se percata que está abusando de los recursos naturales, los desperdicia y los corrompe, sin preocuparse de devolver un poco de lo mucho que le quita a nuestra Biosfera. • • Contaminante: se aplica normalmente a todas aquellas substancias, o productos que dañan, corrompen o mejor dicho contaminan. Contaminador o contaminadora: se utiliza mas frecuentemente de manera personal para señalar a las personas o seres vivos que con la ayuda de los contaminantes dañan la biósfera. CLASES DE CONTAMINANTES Los tipos de contaminantes se clasifican en cinco categorías: 1) Biológicos 2) Químicos 3) Térmicos Dra. FLOR TERESA GARCÍA HUAMÁN Página 1 BIOQUÍMICA Y MICROBIOLOGÍA AMBIENTAL 4) Radiactivos 5) Ruido CONTAMINANTES BIOLOGICOS Los contaminantes biológicos son todos aquellos agentes que provienen del interior de un ser vivo, o son alguna parte de ellos o son ellos mismos en su totalidad que pueden provocar alguna enfermedad, o desequilibrio en el cuerpo de los seres vivos al ingerir agua o alimentos contaminados. Entre los contaminantes biológicos más comunes encontraremos: El excremento, las bacterias, las esporas, residuos en descomposición y amebas. CONTAMINANTES QUIMICOS Son substancias creadas por el ser humano, en los laboratorios, para ser utilizadas en la agricultura, las fábricas, hospitales, los automóviles, y en el hogar. Dentro de los contaminantes químicos encontramos: 1. Los pesticidas o plaguicidas Ø 2. Desechos industriales tóxicos Ø 3. Son substancias químicas que se utilizan en la agricultura para eliminar plantas o insectos nocivos o para curar enfermedades de los cultivos. Son los residuos de industrias como las dejadas por la petroquímica o fábricas donde se utilizan grandes cantidades de detergentes. Smog industrial y del transporte Ø Humo y contaminantes atmosféricos causados por las chimeneas de las fabricas, así como los automóviles, camiones y autotransporte en general. CONTAMINACIÓN TERMICA La obtención de energía tanto por centrales nucleares como por centrales hidroeléctricas implica procesos de enfriamiento, que utilizan grandes extensiones de agua (lagos, ríos, etc.). Esto origina un grave problema: al enfriarse los sistemas de las centrales, ceden su calor al agua, con lo que se eleva la temperatura de los ríos, lagos, mares, etc., lo Dra. FLOR TERESA GARCÍA HUAMÁN Página 2 BIOQUÍMICA Y MICROBIOLOGÍA AMBIENTAL cual a su vez causa graves trastornos ecológicos. Por ejemplo, una central eléctrica de una capacidad de un millón de vatios calienta 120 millones de litros de agua 8.50C cada hora. ¿CÓMO AFECTA A LOS SERES VIVOS LA CONTAMINACIÓN TÉRMICA? Ahora bien, sabemos que todos los procesos vitales implican reacciones químicas, cuyas velocidades son muy sensibles a los cambios de temperatura. Por ejemplo, sabemos que si la temperatura de nuestro cuerpo sube tan solo 5°C, dándonos una temperatura resultante de 42°C, la fiebre puede resultar mortal. Por otro lado, podemos preguntarnos ¿qué le ocurre a nuestro organismo cuando la temperatura del medio ambiente sube o baja 10°C?. La respuesta es que nos ajustamos por medio de reguladores térmicos internos, los que mantienen constante la temperatura del cuerpo. Esta capacidad es característica de los animales homeotérmicos, tales como los mamíferos y las aves. Pero los animales acuáticos no mamíferos, como los peces, son animales poiquilotermos, no pueden regular la temperatura interna de su cuerpo. Entonces ¿cómo reacciona un pez a los cambios de temperatura del medio ambiente? Todo su metabolismo se acelera, de tal manera que aumentan sus necesidades de oxígeno y su velocidad de respiración. La necesidad incrementada de oxígeno es particularmente grave, ya que el agua caliente tiene una capacidad menor para retener oxígeno que el agua fría. Llega un momento en que el aumento de temperatura provoca la muerte por fallas en el sistema nervioso, en el sistema respiratorio o en los procesos celulares básicos. La trucha de río muere a una temperatura de 25°C. No sólo los peces, sino también los ecosistemas acuáticos enteros resultan afectados con los cambios de temperatura. Cualquier trastorno dentro de la cadena de alimentos, puede afectar al ecosistema entero. Aunado a esto, sabemos que las temperaturas altas son por regla general, más favorables para los organismos patógenos; por lo que la contaminación térmica también se puede traducir en un incremento en la frecuencia de enfermedades en los peces, provocando mortandad masiva de los mismos al hacerse los organismos patógenos más resistentes y virulentos, y los peces más susceptibles. Además, los venenos fabricados por el hombre también se vuelven más peligrosos para los peces a medida que la temperatura del agua aumenta; los efectos tóxicos son acelerados a temperaturas más altas. Asimismo, el agua caliente favorece el crecimiento aumentado de algunas variedades de plantas tales como las algas; éstas tienden a acumularse en los condensadores de las centrales eléctricas, reduciendo la eficiencia de las Dra. FLOR TERESA GARCÍA HUAMÁN Página 3 BIOQUÍMICA Y MICROBIOLOGÍA AMBIENTAL corrientes de agua. Para evitar este aumento acelerado de algas, las empresas productoras de electricidad introducen periódicamente veneno en el sistema de refrigeración para limpiar las tuberías; más adelante, el veneno se mezclará río abajo. Así, pues, en el agua caliente no sólo están los peces en peores condiciones para resistir los venenos, sino que además tienen mayores probabilidades de ser expuestos a ellos. ¿PODEMOS APROVECHAR LA CONTAMINACIÓN TÉRMICA? Surge la pregunta: ¿cómo obtener beneficio de la contaminación térmica? Se han sugerido varias alternativas: el agua caliente puede mejorar las condiciones de crecimiento en invernaderos. La velocidad de crecimiento de determinados peces puede aumentar considerablemente, criándolos a temperaturas rigurosas controladas. Los estudiosos de la acuicultura sostienen que pueden obtener altos rendimientos de alimento si se dispone de agua caliente barata. Otra alternativa para aprovechar la contaminación térmica es bombear agua caliente en los radiadores domésticos, pero en muchos casos resulta incosteable, dado que los habitantes de las ciudades prefieren no vivir cerca de las centrales eléctricas. Los costos y pérdidas elevadas de calor en la distribución de agua caliente por tuberías a lugares lejanos serían entonces prohibitivos. También se ha propuesto que se utilice la contaminación térmica en acelerar la descomposición de las aguas negras o en desalar el agua de mar, logrando así convertirlas en aguas potables. DINAMICA DE LOS CONTAMINANTES Es el estudio de un contaminante desde el momento en que se genera hasta su disposición final o hasta que alcance concentraciones tales que ya no sean contaminantes, sin importar cuantas veces se transforme o por donde vaya. Fenómenos de la dinámica: 1. Dispersión: Un contaminante arrojado al medio tiende a dispersarse debido a ciertos fenómenos como la difusión y la mezcla. 2. Concentración: Es el hecho de que el contaminante tiende a concentrarse por la existencia de ciertos fenómenos físicos tales como la precipitación, floculación, sedimentación, diferencia de densidades, etc. 3. Transporte y transferencia: Se refiere a la situación de un contaminante que se arroja a un medio, permanece en ese medio, es transportado sin que cambie demasiado y finalmente es transferido a otro medio. Por ejemplo, cuando algo es transportado por aire a otro lugar diferente de donde se generó y luego por la lluvia cae en ese otro lugar. 4. Transformación: Es el caso de una sustancia que una vez arrojada, se combina químicamente y se transforma en otra sustancia, la cual es mucho más peligrosa que el contaminante original. Dra. FLOR TERESA GARCÍA HUAMÁN Página 4 BIOQUÍMICA Y MICROBIOLOGÍA AMBIENTAL 5. Biotransformación: Es el fenómeno de transformación debido a la acción de los seres vivos del ecosistema. Muchas sustancias que en el ambiente no se transforman, son absorbidas por algunos seres vivos y luego, son transformadas por los mismos en otra sustancia más peligrosa. 6. Bioconcentración: Se debe a que los seres vivos pueden concentrar en su cuerpo los contaminantes 7. Bioacumulación: Ocurre cuando el contaminante se va acumulando a medida que se va pasando de un ser vivo a otro en la cadena alimenticia. 8. Biomagnificación: Es cuando el factor de bioconcentración aumenta con la edad del organismo afectado. EFECTO DE LOS CONTAMINANTES Expertos en salud ambiental y cardiólogos de la Universidad de California del Sur ,han demostrado por primera vez lo que hasta ahora era apenas una sospecha: La contaminación ambiental de las grandes ciudades afecta la salud cardiovascular. Se comprobó que existe una relación directa entre el aumento de las partículas contaminantes del aire de la ciudad y el engrosamiento de la pared interna de las arterias, que es un indicador comprobado de la arteriosclerosis. El efecto persistente de la contaminación del aire respirado, en un proceso silencioso de años, conduce finalmente al desarrollo de afecciones cardiovasculares agudas, como el infarto. Al inspirar partículas ambientales con un diámetro menor de 2,5 micrómetros, ingresan en las vías respiratorias más pequeñas y luego irritan las paredes arteriales. Los investigadores hallaron que por cada aumento de 10 microgramos por metro cúbico de esas partículas, la alteración de la pared íntima media de las arterias aumenta un 5,9 %. El humo del tabaco y el que en general proviene del sistema de escape de los autos producen la misma cantidad de esas partículas. Normas estrictas de aire limpio contribuirían a una mejor salud con efectos en gran escala. Otro de los efectos es el debilitamiento de la capa de ozono, que protege a los seres vivos dela radiación ultravioleta del Sol, debido a la destrucción del ozono estratosférico por Cl y Br procedentes de la contaminación; o el efecto invernadero acentuado por el aumento de la concentración de CO2 atmosférico y otros gases de efecto invernadero que se generan en la combustión de combustibles. Deteriora cada vez más a nuestro planeta. Atenta contra la vida de plantas, animales y personas. Genera daños físicos en los individuos. Convierte en un elemento no consumible al agua. En los suelos contaminados no es posible la siembra. Dra. FLOR TERESA GARCÍA HUAMÁN Página 5