UNIVERSIDAD NACIONAL DE TUMBES INGENIERÍA FORESTAL Y MEDIO AMBIENTE CURSO: Contaminación Ambiental TEMA: Fuentes contaminantes e indicadores de contaminación MSc. JOHN HENRRY RIMAYCUNA RAMIREZ Introducción El agua, el suelo y el aire son elementos ambientales que constantemente se encuentran expuestos a distintas fuentes contaminantes debido a la acción antropogénico. El agua quizás haya tomado mayor importancia por su rol dentro de la naturaleza y por su actual estado de escases sobre todo de agua disponible. Son muchas las fuentes de contaminación de agua como industriales, agrícolas, mineras y domesticas que afectan la calidad de la misma en mayor o menor medida El aire también ha tomado relativa importancia sobretodo por la posibilidad de contacto directo con los seres vivos, a través de la respiración y su diseminación a grandes distancias Las principales fuentes de contaminación de aire involucran gases como el dióxido y monóxido de carbono, los óxidos de azufre y nitrógeno, además de material particulado que puede contener compuestos peligrosos como los metales pesados Por ultimo el suelo, esta constantemente expuesto a fuentes de contaminación de origen puntual, es importante conocer los factores debido a que en el suelo se producen los alimentos y son el soporte de muchas actividades cotidianas. Las principales fuentes de contaminación del suelo, involucran residuos solidos, agroquímicos, hidrocarburos, efluentes, compuestos con metales pesados Objetivos Discutir a cerca de la importancia de los componentes ambientales y las posibles fuentes contaminantes que los afectan y los indicadores e índices de contaminación. Importancia del agua El agua cubre aproximadamente el 71 % de la superficie terrestre http://pe.kalipedia.comciencia-tierra-universo/tema/planeta-cubierto-agua.html El agua regula la temperatura del planeta, diluye los contaminantes y sirve como hábitat de diversas especies www.meteoprog.es/es/water/AllSeas Los organismos están formados en su mayoría por agua PROPIEDADES Y FUNCIONES DEL AGUA Elevada fuerza de cohesión entre sus moléculas Los puentes de hidrógeno mantienen las moléculas de agua fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la convierte en un líquido casi incompresible. Gran capacidad disolvente El agua es el líquido que más sustancias disuelve, se dice que es el disolvente universal. Esta propiedad, tal vez la más importante para la vida, se debe a su capacidad para formar puentes de hidrógeno. Gran calor específico También esta propiedad está en relación con los puentes de hidrógeno que se forman entre las moléculas de agua. El agua puede absorber grandes cantidades de "calor" que utiliza para romper los puentes de hidrógeno por lo que la temperatura se eleva muy lentamente Elevado poder de Vaporización Para evaporar el agua, primero hay que romper los puentes y posteriormente dotar a las moléculas de agua de la suficiente energía cinética para pasar de la fase líquida a la gaseosa. Al congelarse se expande y el hielo tiene menor densidad que el agua liquida FUNCIONES DEL AGUA Soporte o medio donde ocurren las reacciones metabólicas Amortiguador térmico Transporte de sustancias Lubricante, amortiguadora del roce entre órganos Favorece la circulación y turgencia Da flexibilidad y elasticidad a los tejidos Puede intervenir como reactivo en reacciones del metabolismo. Disponibilidad de agua dulce http://es.wikipedia.org/wiki/Agua Disponibilidad de agua dulce http://www.centrogeo.org.mx/atlaslatinoamerica/ame_mundo/disponi.htm http://blog.pucp.edu.pe/item/51968/hacia-una-cultura-del-agua-desde-las-organizaciones-educativas Usos del agua Fuentes contaminantes e indicadores de contaminación de aguas FUENTES DE CONTAMINACION DE LAS AGUAS Erosión del Suelo NATURALEZA Descomposición de materia orgánica Plantas y animales Radioactividad ACTIVIDAD HUMANA Polvo, minerales del suelo Hojas, cadáveres Microorganismos, parasitos, insectos Uranio, torio y sus derivados Domestico Detergentes, desperdicios, microorganismos, parásitos Industrias Depende de la producción Industrial Transito Agricultura Radioactividad Derivados del petróleo, lubricantes, plomo Pesticidas,fertilizantes, ácidos, desinfectantes, escorias básicas, excrta de animales, desperdicios agropecuarios Explosiones nucleares, desperdicios de las fábricas, laboratorios y minas nucleares Ciclo del agua y contaminación http://www.catedu.es/geografos/index.php?option=com_content&view=article&id=454:la-contaminacie-lasaguas-y-el-ciclo-del-agua&catid=102:material-de-aula&Itemid=174 Fuentes puntuales y no puntuales de la contaminación del agua CIUDAD CASAS RURALES DESARROLLO URBANO FUENTES NO PUNTUALES TIERRAS DE CULTIVO FUENTES PUNTUALES PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS NEGRAS LOTE DE ALIMENTACION DE ANIMALES FABRICA Índices e indicadores de contaminación de agua Indicador ambiental Medida simple de características ambientales (Parámetros Ambientales), bajo la hipótesis que son indicativos de los componentes del medio ambiente. Son herramientas para el seguimiento del estado del medio ambiente en relación al desarrollo sostenible o amenazas ambientales. Se usan para medir el funcionamiento del medio respecto a niveles de calidad y sus cambios, la integración de los intereses ambientales en las políticas sectoriales y la integración de las condiciones ambientales en las políticas económicas. Índice Es un valor que agrupa a un conjunto de características de un factor ambiental. Debe estar definido en forma detallada y específica. Indicadores e índices de calidad de agua Calidad de agua Características que reúne el agua para un uso determinado Indicadores de calidad de agua Físicos: Olor Color Sabor Físico-quìmico: pH Eh Cond. Elect. Salinidad Bioquímico: Oxigeno disuelto DBO DQO Nutrientes Químico: Metales pesados Pesticidas Cianuro Biológicos: Coliformes Parásitos Organismos indic. FISICOS Olor Olor indicativo de una serie de reacciones Anaerobiosis: CH4, H2S (olor Huevos podridos) Existen aparatos denominados olfatómetros Color Color indicativo de una serie de reacciones Color pardo de las aguas: Presencia de Rx anaeróbicas Color verde de las aguas: Presencia de Rx aeróbicas Color aparente (Sólidos suspendidos) Color verdadero (Sólidos disueltos) Sabor Importante sobre todo en agua potable o en agua de insumo en industrias alimentarias Ser insabora FISICO-QUIMICOS Temperatura Indicador de medición in situ Aumenta el metabolismo de sp (poiquilotermos) Disminución de la solubilidad del oxigeno Unidad de medida: °C Equipo: termometro pH Indicador de medición in situ Rige muchas de las reacciones que ocurren en el agua Influye en la solubilidad de algunos compuestos químicos Eh (Potencial Redox) Indicador de medición in situ Indicador de la predominancia de las reacciones: aeróbicas o anaeróbicas Unidad de medida: mV Equipo: Potenciómetro Conductividad eléctrica Indicador de medición in situ Medida referencial del contenido de sales presentes en el agua Unidades de medida: uS/cm, mmhos/cm Equipo: Conductivimetro Conductividad eléctrica de diferentes tipos de agua Salinidad Indicador de medición in situ Indicador de la cantidad de sales existentes en el agua http://seagrassli.org/ecology/physical_environment/salinity.html BIOQUIMICO Oxígeno disuelto Indicador de medición in situ Indica el nivel de oxigeno molecular existente en el agua Optimo oxigeno necesario para la vida: 4 mg/L DBO: Estima el grado de contaminación orgánica de un medio. Es la cantidad de oxigeno utilizado por los microorganismo para la degradación de materia organica a un tiempo y temperatura específicos. Se expresa en unidades de mg/L de oxigeno disuelto a 5 días y 20 °C de temperatura. Mide indirectamente la biodegradación de un sustrato o la cantidad de carga orgánica. DQO: Medida del oxigeno requerido para oxidar los compuestos presentes en el agua, tanto orgánicos como inorgánicos, por la acción de agentes fuertemente oxidantes en medio acido, Se expresa en mg/L . La materia orgánica se oxida hasta dióxido de carbono y agua, mientras el nitrógeno orgánico se convierte en amoniaco. Nutrientes Encarta (2009) QUIMICOS Metales Agentes tóxicos Pb, Cd, As, Hg, etc Pesticidas Cianuro BIOLOGICOS Coliformes Coliformes totales Coliformes fecales Indicador de contaminación fecal(AR domesticas) Se mide en NMP/100 mL Parásitos Plantas indicadores “DETERMINACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA POTABLE EN EL DISTRITO DE TUMBES POR PARÁMETROS FÍSICOS QUÍMICOS Y MICROBIOLÓGICOS - 2012.” Bach. ESTUARDO ALEXANDER CELI IZQUIERDO Bach. JOHN HENRRY RIMAYCUNA RAMÍREZ Tabla . Codificación de muestras. Puntos de Distribución de agua potable Reservorio El Mirador Planta el Milagro Reservorio El Tablazo Reservorio Andrés Araujo Moran Reservorio José Lishner Tudela Reservorio Virgen del Cisne Código Parte Alta Parte Baja RMD-01 RMG-01 RT-01 RMD-02 RMG-02 RT-02 RAA-01 RAA-02 RLT-01 RLT-02 RVC-01 RVC-02 pH 10,00 9,00 I Muestreo 8,00 II Muestreo 7,00 III Muestreo UpH 6,00 5,00 IV Muestreo 4,00 V Muestreo 3,00 VI Muestreo 2,00 LMP 1,00 0,00 RAA - 01 RAA - 02 RJL - 01 RJL - 02 RVC - 01 RVC - 02 RMD - 01RMD - 02RMG - 01RMG - 02 RT - 01 Puntos de Muestreo RT - 02 Turbidez 14,00 I Muestreo UNT 12,00 II Muestreo 10,00 III Muestreo 8,00 IV Muestreo V Muestreo 6,00 VI Muestreo 4,00 LMP 2,00 0,00 RAA - 01 RAA - 02 RJL - 01 RJL - 02 RVC - 01 RVC - 02 RMD RMD 01 02 Puntos de Muestreo RMG 01 RMG 02 RT - 01 RT - 02 Conductividad Eléctrica 1600 1400 I Muestreo µS/cm 1200 II Muestreo 1000 III Muestreo 800 IV Muestreo 600 V Muestreo 400 VI Muestreo LMP 200 0 RAA - 01 RAA - 02 RJL - 01 RJL - 02 RVC - 01 RVC - 02 RMD 01 RMD 02 Puntos de Muestreo RMG 01 RMG 02 RT - 01 RT - 02 Solídos Totales 1400 I Muestreo mg/L 1200 II Muestreo 1000 III Muestreo 800 IV Muestreo V Muestreo 600 VI Muestreo 400 LMP 200 0 RAA - 01 RAA - 02 RJL - 01 RJL - 02 RVC - 01 RVC - 02 RMD 01 RMD 02 Puntos de Muestreo RMG 01 RMG 02 RT - 01 RT - 02 Dureza Total 600 I Muestreo 500 II Muestreo III Muestreo 400 mg/L IV Muestreo 300 V Muestreo VI Muestreo 200 LMP 100 0 RAA - 01 RAA - 02 RJL - 01 RJL - 02 RVC - 01 RVC - 02 RMD - 01 RMD - 02 RMG - 01 RMG - 02 Puntos de Muestreo RT - 01 RT - 02 Cloruros 300,00 250,00 I Muestreo II Muestreo 200,00 mg/L III Muestreo IV Muestreo 150,00 V Muestreo 100,00 VI Muestreo LMP 50,00 0,00 RAA - 01 RAA - 02 RJL - 01 RJL - 02 RVC - 01 RVC - 02 RMD 01 RMD 02 Puntos de Muestreo RMG 01 RMG 02 RT - 01 RT - 02 Nitratos 60,00 I Muestreo 50,00 II Muestreo mg/L 40,00 III Muestreo IV Muestreo 30,00 V Muestreo 20,00 VI Muestreo LMP 10,00 0,00 RAA 01 RAA - RJL - 01 RJL - 02 RVC 02 01 RVC 02 RMD 01 RMD 02 Puntos de Muestreo RMG 01 RMG 02 RT - 01 RT - 02 Nitritos 0,25 I Muestreo II Muestreo 0,20 III Muestreo mg/L 0,15 IV Muestreo V Muestreo 0,10 VI Muestreo LMP 0,05 0,00 RAA - 01RAA - 02 RJL - 01 RJL - 02 RVC - 01RVC - 02 RMD 01 RMD 02 Puntos de Muestreo RMG 01 RMG 02 RT - 01 RT - 02 Cloro Residual 1,40 I Muestreo 1,20 II Muestreo mg/L 1,00 III Muestreo 0,80 IV Muestreo 0,60 V Muestreo 0,40 VI Muestreo 0,20 LMP 0,00 RAA - 01 RAA - 02 RJL - 01 RJL - 02 RVC - 01 RVC - 02 RMD 01 RMD 02 Puntos de Muestreo RMG 01 RMG 02 RT - 01 RT - 02 Coliformes Termotolerantes 70 I Muestreo UFC/100mL 60 II Muestreo 50 III Muestreo 40 IV Muestreo V Muestreo 30 VI Muestreo 20 LMP 10 0 RAA 01 RAA - RJL - 01 RJL - 02 RVC 02 01 RVC 02 RMD 01 RMD 02 Puntos de Muestreo RMG 01 RMG - RT - 01 RT - 02 02 Bacterias Heterotróficas 700 I Muestreo UFC/mL 600 II Muestreo 500 III Muestreo 400 IV Muestreo V Muestreo 300 VI Muestreo 200 LMP 100 0 RAA - 01RAA - 02 RJL - 01 RJL - 02 RVC - 01RVC - 02 RMD 01 RMD 02 Puntos de Muestreo RMG 01 RMG 02 RT - 01 RT - 02 Índice de calidad de agua (WQI) WQI = wi Ii wi = Peso asignado a cada parámetro Ii = Intensidad que le corresponde a cada valor de cada uno de los parámetros Indicadores que relaciona el WQI Oxigeno Disuelto (% de saturación) Coliformes fecales (NMP/100 mL) Demanda Bioquímica de Oxigeno (mg/L) pH (UpH) Nitratos (mg/L) Fosfatos Totales (mg/L) Desviación de Temperatura (°C) Turbidez (JTU) Sólidos Totales (mg/L) Conesa (2003) Conesa (2003) Conesa (2003) Conesa (2003) Conesa (2003) Conesa (2003) Conesa (2003) Conesa (2003) Conesa (2003) Conesa (2003) Conesa (2003) Índice de calidad de agua (Martínez de Bascaran) ICA = k CiPi / Pi Ci= Valor porcentual asignado a los parámetros Pi = Peso asignado a cada parámetro. K = Constante que toma los sgtes valores 1.00 aguas claras sin aparente contaminación 0.75 aguas con ligero color, espumas, ligera turbidez aparente no natural 0.50 aguas con apariencia de estar contaminada y fuerte olor 0.25 aguas negras fermentadas y malos olores Conesa (2003) Conesa (2003) Fuentes e indicadores de contaminación de aire AIRE - CONTAMINACION Aire Puro es una mezcla de gaseosa: 78 % Nitrógeno, 21% de Oxigeno y 1 % de gases ( Dióxido de carbono, Ozono, Argón, Xenón, Radón, etc) Encarta (2009) CONTAMINACION ATMOSFERICA es la adición de cualquier sustancia en el aire que altere sus propiedades físicas o químicas. Presencia de sustancias extrañas. Variación importante en la concentración de sus componentes. EMISION E INMISION CONTAMINANTES ATMOSFERICOS PRIMARIOS: Sustancia eliminada directamente por la fuente (foco identificable) capaz de provocar un daño, efecto nocivo o molestia. CO2, CO, SO2, NO, HC, MPS (materia particular suspendida) SECUNDARIOS: Son aquellos que se originan por Rxs posteriores de los contaminantes primarios en la atmósfera. NO2, SO3, HNO3, H2SO4, H2O2, O3, PAN (Nitrato de Peroxiacetilo). De referencia: Se definen por la OMS, UE, EPA, etc CO, NOx, Ozono, SOx, PM-10, Plomo, HTP, COVs Monóxido de Carbono Fuentes: calentadores portátiles o de espacio que utilizan querosén y no tienen ventiladores o respiraderos chimeneas y sistemas de calefacción con escapes corrientes de aire provenientes de la parte trasera de unidades centrales de calefacción, calentadores de agua de gas, estufas y chimeneas de leña estufas de gas generadores y otros enseres que usan gasolina tubo de escape de los automóviles provenientes de un garaje pegado a la casa humo de tabaco en el medio ambiente Dióxido de Carbono Dada su presencia natural en la atmósfera y su falta de toxicidad, no se debería considerar una sustancia que contamina, pero se dan dos circunstancias que lo hacen un contaminante de gran importancia en la actualidad: Es un gas que retiene rayos infrarrojos y produce el efecto invernadero; y Su concentración está aumentando en los últimos decenios por la quema de los combustibles fósiles y de grandes extensiones de bosques Óxidos de Azufre Óxidos de nitrógeno http://www.educarchile.cl/Portal.Base/Web/VerContenido.aspx?ID=133094 Partículas con diámetro menor que 10 um - Comportamiento aerodinámico como gases. Quedan suspendidas en la atmósfera por largo tiempo. Ejemplos : - Polvos siliceos - Contienen Pb, As, Cu, Ni, etc - Aerosoles Orgánicos (Humo de combustión) - HC condensados de alto PM (aromáticos policiclicos) Compuestos Orgánicos Volátiles (COVs, VOCs) Los compuestos orgánicos son sustancias químicas que contienen carbono y se encuentran en todos los elementos vivos. Los compuestos orgánicos volátiles se convierten fácilmente en vapores o gases. Junto con el carbono, contienen elementos como hidrógeno, oxígeno, flúor, cloro, bromo, azufre o nitrógeno. Los COV son liberados por la quema de combustibles, como gasolina, madera, carbón o gas natural. También son liberados por disolventes, pinturas y otros productos empleados y almacenados en la casa y el lugar de trabajo. Oxido de etileno Formaldehido Fenol Fosgeno Benceno Tetracloruro de carbono CFC PCB Hidrocarburos Índice de calidad de aire (ICAIRE) ICAIRE= k CiPi / Pi Ci= Valor porcentual asignado a los parámetros Pi = Peso asignado a cada parámetro. K = Constante que toma los sgtes valores 1.00 aire sin olor aparente 0.75 aire con ligero olor no agradable 0.50 aire con olor desagradable 0.25 aire con fuertes olores desagradables Conesa (2003)
