Download Principios de ciencia ambiental ECOSISTEMAS Y POBLACIONES

ECOSISTEMAS Y POBLACIONES
Principios de ciencia ambiental
Desde años atrás se han tenido grandes problemas ambientales y los esfuerzos por llegar a soluciones efectivas han surgido de
diferentes campos del conocimiento. Sin embargo cualquiera que sea la disciplina involucrada, es imperativo que se reconozca que el
hombre es una especie que habita en dos mundos: 1) natural (comunidades de plantas y animales) y 2) creado por el hombre
(representado por sus organizaciones sociales y por sus invenciones)
Conceptos básicos
El término Ciencia ambiental tiene diversas acepciones:
1. es el estudio interdisciplinario de los complejos e interconectados principios de población, recursos y contaminación (Chiras)
2. es la ciencia que busca en las relaciones causa efecto los principios ambientales fundamentales, entendiendo como trabaja el ambiente
natural como se regeneran los recursos naturales y como esta capacidad regeneradora se ve afectada por las actividades humanas (Nebel)
3. es el estudio de cómo interactuamos con otras especies, y la manera en que se efectúa el intercambio de materia y energía (Miller)
Término Ecología:
1. es la ciencia que estudia cómo los seres vivos interactúan entre si y su ambiente.
2. es la ciencia que estudia a las comunidades (Shelford)
Orden jerárquico de los seres vivos
Para que el hombre pueda entender la problemática ambiental es necesario que se ubique como individuo y como especie en la vida.
Odum propone un sistema de jerarquías para explicar la organización de la vida, donde cada nivel está representado por los elementos vivos o
“componentes bióticos del ambiente y la materia y energía representan los elementos no vivos o “componentes abióticos” del ambiente.
El primer nivel:
(bióticos)
Células
Tejidos
órganos
Organismos (individual)
Población (especie)
Comunidad (elemento +)
Ecosistemas
Es un conjunto o grupo de organismos o individuos
Es el conjunto de poblaciones que habitan en un
que se entrecruzan y forman descendencia fértil.
área determinada.
Ecosistema: es la comunidad e interacción con los elementos no vivos del ambiente constituye a los sistemas ecológicos, es decir, representa al
nivel más complejo y superior del espectro biológico; los cuales tienen la capacidad de amortiguar o compensar los cambios que se realicen en él,
sin embargo esta capacidad a sido sobrepasada por los cambios no naturales derivados de la tecnósfera del hombre (el mundo de las
inversiones y de la cultura humana), causando el rompimiento de la homeostasis ( es el mantenimiento de la constancia y continuidad de sus
funciones y su estructura, es decir un edo. estable) a diferentes escalas y en gran número de ecosistemas de la tierra.
1
Funcionamiento del ecosistema
Dentro de los ecosistemas se llevan a cabo interacciones, cuyas características principales son:
1. la estructura trófica o el flujo de energía a través de los ecosistemas: la energía no puede ser utilizada una y otra vez, ya que cuando
ingresa a un ecosistema y se utiliza no es restaurada a su forma original, pues la energía química usada por los herbívoros o
consumidores nunca regresa a una firma de energía luminosa. en cambio, las sustancias químicas son usadas una y otra vez dentro de
los ecosistemas, y aun cuando la mayoría de los ecosistemas naturales existe una cierta cantidad de importación y exportación de
materia, esta no necesita ser importada de un ecosistema externo para que continué funcionando el sistema.
La energía que fluye a través de los ecosistemas es capturada primero por los autótrofos o productores (plantas), ahí pasa a diferentes
consumidores o heterótrofos, por lo tanto, el proceso de transferencia de la energía alimenticia desde su origen en las plantas, a través de
una serie de organismos con las reiteradas actividades alternas de comer y ser comido, se denomina cadena de alimentos.
2. los ciclos de la materia dentro y/o entre ecosistemas: la energía fluye a través de un ecosistema de manera prácticamente lineal, y
emerge finalmente como calor. En cambio los nutrientes esenciales para la vida siguen una vía circular o cíclica, determinada por las
relaciones de comer y ser comidos. Los organismos toman los nutrientes en forma de iones y moléculas, y mientras algunos se mantienen
sin alteración, otros son incorporados en moléculas y estructuras nuevas, y algunas más son metabolizadas para extraer la energía de
sus enlaces químicos. Finalmente, los elementos reaparecen en los desechos metabólicos o cuando ocurre la muerte.
3. la diversidad biótica: entre los cuales encontramos Flora, Fauna y microorganismos entre otros.
Ecosistema y ambiente urbano
Las ciudades constituyen un ambiente creado enteramente para la forma humana; pero a pesar de la naturaleza sintética de su ambiente se
caracterizan por tener funciones paralelas a las ecologiazas encontradas en los ecosistemas naturales, en donde la ciudad puede ser vista como
un ecosistema que tiene una estructura y además evoluciona o se desarrolla, y puede adaptarse a condiciones cambiantes, y es por esto que los
ecosistemas no son entidades estáticas y presentan un desarrollo durante el cual sufren cambios en su estructura y función, a éste se le ha
llamado sucesión ecológica y consiste en una serie de comunidades que se sustituyen una a otra, hasta llegar a su relativo equilibrio con las
condiciones generales de su ambiente.
Las poblaciones naturales y sus características
Población
Conjunto o grupo de organismos
descendencia fértil.
Raúl Garza C y Ernesto Enkerlin H
o individuos en un tiempo y espacio dado, que entrecruzan y dejan
2
Estudiar el tamaño de la población es importante no sólo para conocer científicamente la manera en cómo se distribuyen las especies en la
naturaleza, sino también para conocer los impactos causados antropogénicamente en las poblaciones naturales y los efectos positivos y
negativos que tienen muchas especies en las actividades del hombre.
Densidad poblacional
Es la magnitud de la población en relación a alguna unidad espacial, y por lo general, se expresa
como unidad de individuos por unidad de área o volumen.
Al igual que otras características poblacionales, es altamente variable, sin embargo, su variabilidad se presenta dentro de un rango, con límites
inferiores y superiores y por lo tanto, no es infinitamente variable.
Crecimiento de la población y potencial biótico
Es el aumento o disminución del # total de organismos de una
población.
La población no es una entidad estática, pues sufre cambios que afectan al resto de sus características o propiedades y estos cambios se
describen mediante el concepto denominado dinámica poblacional. Son aquellas características que son sujetas a ritmos o velocidades como
la reproducción, crecimiento, la regulación, etc.
Los factores de regulación de la población son mecanismos de retroalimentación positiva y negativa:
+: tenemos a la reproducción, que tiende a alcanzar el potencial biótico que es la capacidad de los organismos para reproducirse
en condiciones óptimas. Sin embargo esto no es posible por mucho tiempo en condiciones naturales y se vera contrarestada por
la retroalimentación negativa.
-: esta representada por la resistencia ambiental la cual se refiere a los factores bióticos y abióticos que impiden a los
organismos alcanzar su capacidad de reproducción máxima, por falta de recursos, espacio, clima o conducta social.
Dispersión de la población
Es el movimiento de los individuos, o de las estructuras de diseminación, semillas, esporas, etc.
Y puede darse de tres formas:
1. emigración: el movimiento de los individuos hacia fuera de la población
2. inmigración: es el movimiento de sentido común al interior de la población
3. migración: es el movimiento frecuente hacia adentro y hacia fuera.
Estructura por edades, supervivencia y fecundidad
Una característica importante de una población o composición de edades y pueden catalogarse en función del estado reproductivo de los
individuos, con base a ello Bodenheimer establece tres edades ecológicas:
3
1. Prereproductiva: se asocia inmadures sexual de los jóvenes
2. reproductiva: la madurez sexual de los individuos adultos
3. posreproductiva: su etapa senil.
esta clasificación también se le puede dividir por edades
por clase o grupos.
Con los datos de las tablas de vida se elabora una curva de supervivencia que proporciona información valiosa con respecto a los ciclos de vida
de los organismos. En cambio la tasa de fecundidad es el número de nacimientos por cada 1,000 individuos femeninos de una población y en
edad de reproducirse.
Demografía y población humana
Demografía
Raúl Garza Cuevas y Jerónimo Cano Cano
Es la que se encarga de conocer la magnitud de la población humana (cuantificación) en un momento determinado
(aspecto estático), su composición por sexo, edad, parentesco, distribución territorial (aspecto dinámico)
Con frecuencia los datos demográficos son utilizados de forma inadecuada, pues es común que sólo se tomen en cuenta los aspectos
económicos y sociales de la población, y no los aspectos ambientales, proporcionando con ello que las políticas dictadas para el desarrollo de una
localidad, región o país, resulte en fracasos o logros parciales debido a insostenibilidad ambiental. Esta situación es común en los países pobres o
subdesarrollados, mas no es exclusiva de ellos.
Teorías sobre la población
En diferentes épocas se ha mostrado un gran interés por los problemas de la población, por lo que los estudios en esta área son numerosos.
Entre los ensayos más importantes se encuentran, entre otros: Thomas R. Malthus (economista ingles), Michael Thomas Sadler y Thomas A.
Doubleday, quienes aportaron teorías biológicas: una de las teorías más importantes es llamada Teoría de la transición demográfica:
Se refiere de manera esencial a los aspectos evolutivos y económicos del hombre. Esta teoría explica el crecimiento de la población
humana con base en los patrones de mortalidad y natalidad resultante de las condiciones evolutivas del hombre, que se expresa entres
etapas:
I. Sociedad primitiva: contaba con actividades de caza y recolección, sus tasas de natalidad y mortalidad son elevadas e iguales.
II. Sociedad Agrícola: mantienen una tasa de natalidad relativamente más alta que la tasa de mortalidad, presentándose periodos en
que estas ultimas se elevan.
III. Sociedad industrial: se ajustan a las tasas de natalidad a niveles bajos.
Indicadores demográficos
4
La información estadística de la población nos permite conocer sus características de manera absoluta y relativa, esto significa que podemos
conocer las magnitudes de dichas características en momentos determinados, y también su evolución o dinámica a través del tiempo.
En demografía los números relativos se utilizan con más frecuencia que los números absolutos, con el propositote tener una mejor comprensión
de los eventos poblacionales. Entre los números relativos más comunes tenemos están las razones, proporciones o porcentajes y las tasas.
 Razones: son el cociente de dos números o magnitudes.
Ejemplo:
Razón niños-mujeres: consiste en el cociente del total de niños de ambos sexos (0-4 años), y del total de mujeres de edad
reproductora (15-45 años) X 100. Nos indica el # de niños por cada mil mujeres en su etapa fértil (buen indicador de fecundidad)
 Proporciones: son relaciones existentes entre una parte de la población, representada por diferentes elementos: hombres,
mujeres, etc. Y se representa en % y son útiles para describir la distribución de la población en función de la división
territorial, sexo, edad, etc.
 Tasas (índices o Coeficientes): es la frecuencia relativa de un evento en función de un periodo de tiempo. El uso de las
tasas varía en relación a la unidad de tiempo empleada.
Finalmente, es a través de los indicadores demográficos (razones, proporciones o tasas) que podemos determinar los aspectos estáticos y
dinámicos de la población humana.
Dinámica poblacional y crecimiento de la población
El crecimiento de la población como reflejo del dominio sobre el ambiente se evidencia en los #s estimados de la densidad del hombre en
épocas históricas, donde quizá los ecosistemas poseían un potencial enorme para sostener grandes volúmenes de la población; sin embargo, el
hombre, como especie, no poseía la capacidad cultural para ampliar la capacidad de carga (es considerado únicamente la producción de
alimentos por persona) de los sistemas ecológicos, y aun así, es probable que se alcanzaran los limites superiores de la capacidad natural de
sostenimiento.
Control de la población humana
Biogeografía y comunidades
Biogeografía
El crecimiento de la población ahora es visto como problema, y esta llegando a un mayor nivel de
Conciencia, en donde cada vez más gente se convence de la necesidad contar con medidas de control como
el establecer políticas y programas de regulación de natalidad y planificación familiar (L Echeverría)
Raúl Garza Cuevas y Armando J. Contreras B.
Estudia la distribución de los seres vivos, ya sea en forma aislada o a nivel comunidad y su aplicación nos permite
determinar los criterios y estrategias para optimizar el uso de los recursos naturales renovables, su conservación y
sustentabilidad
5
Es la totalidad de las poblaciones en el ambiente, y suelen definirse en términos de las poblaciones o especies que se encuentran compartiendo un
mismo hábitat y que en algunos casos forman sociedades.
Los organismos que viven en determinado lugar comparten unas mismas condiciones generales de vida y manifiestan, además, relaciones de
interdependencia; esto se traduce en una estructura organizacional particular (ecosistema) que incluye al conjunto de comunidades vegetales,
animales y microorganismos.
En el caso de las comunidades vegetales se toman en cuenta cinco características para su descripción:
1. La diversidad de especies: se refiere específicamente a la riqueza o cantidad de especies presentes en un lugar o hábitat.
2. Estructura y las formas de crecimiento: describen la comunidad de acuerdo con las principales formas de crecimiento, tales como
árboles, arbustos, hierbas, musgos, etc., o por algunos otros parámetros como estratificación y periodicidad.
3. Dominancia: se refiere a la importancia que presentan las especies dentro de la comunidad (de acuerdo a la abundancia de especies)
4. Abundancia relativa: consiste en las proporciones relativas de las diferentes especies de la comunidad
5. Estructura trófica: es la cualidad determinada por las relaciones energéticas entre las especies.
Dentro de los factores que afectan la distribución de las especies, de flora y fauna, encontramos factores extrínsecos e intrínsecos.
Extrínsecos: para propósitos de distribución y organización de las comunidades encontramos los geográficos, que se refieren a las
características geográficas de la tierra; los edáficos, que incluyen la composición, textura o naturaleza del suelo; los climáticos, que
influyen de sobremanera en la distribución de los organismos; los bióticos ya que algunas plantas utilizan animales para su
diseminación, y los humanos, por la capacidad que tiene el hombre para modificar el medio en el que se encuentra.
Intrínsecos: se dividen en morfología, peso, # de diásporas, poder germinativo, multiplicación vegetativa, antigüedad de la especie,
plasticidad genética, tolerancia ecológica, composición química; en todos estos casos se trata de características que presenta cada
especie y que le permite desplazarse y distribuirse.
Otro aspecto a tomar en cuenta es la deriva continental y tectónica de las placas que, con la teoría de Pangea, trata de explicar la
distribución de diversos organismos en el mundo utilizando pruebas geológicas y biológicas tales como los contornos continentales , los
glaciares, los registros eólicos y los hallazgos de especies prehistóricas en distintos continentes.
Los climas regionales determinan en cierto grado la biota regional (comunidades-tipo en la tierra), formándose así grandes unidades de
comunidades fácil mente identificables llamadas biomas, que se caracterizan por presentar condiciones climáticas especificas (de las cuales la
temperatura, lluvia, y las tasas de evaporación son las más importantes) resultando en tipos característicos de plantas y a su vez estas plantas
determinan los tipos de animales: Ej. de biomas: tundra, bosque de confieras, bosque deciduo, pradera, desierto y el bosque lluvioso tropical.
6
CONTAMINACIÓN: ORÍGENES CONSECUENCIAS Y SOLUCIONES
Contaminación, contaminantes y ambiente
Enrique Vogel M. y Erick R. Rivas R.
Se puede entender como la adición de cualquier sustancia al medio ambiente en cantidades tales que cause efectos adversos en los seres
humanos, animales, vegetales o materiales.
La contaminación del planeta esta fuertemente relacionada con el uso los recursos naturales, específicamente de los elementos ambientales y de
la población, en donde esta ultima es uno de los factores que determínale nivel de contaminación de una cierta región.
Clasificación de los contaminantes
Los contaminantes se pueden clasificar de diversas maneras dependiendo de las
características mismas del contaminante y las fuentes que la generan y por su origen:
a) Contaminación biológica: se presenta cuando existen microorganismos que causan un desequilibrio en la naturaleza(bacterias, hongo)
b) Contaminación física: es causada por factores fisicosmecánicos relacionados principalmente con la energía (temperatura, ruido)
c) Contaminación química: es provocada por materia, es parcialmente por sustancias químicas, que pueden ser orgánicas e inorgánicas.
Por su origen:
1. natural: es causada por fuentes de contaminación de origen natural como: volcanes, efectos geoclimáticos, etc., generalmente se
encuentran se encuentran dispersas en un área mayor, por lo que el efecto es diluido por procesos naturales.
2. antropogénica: es aquella que es producida o distribuida por el ser humano, basura, smog, o lo que es muy importante la
agricultura industrializada (uso de sustancias contaminantes) ocurre en áreas cercanas a zonas urbanas y regiones industriales.
Características de los contaminantes





Existen varias características sobre la manera en que los contaminantes afectan el Ambiente
O la salud.
Potencial de hidrogeno: determina si la sustancia es corrosiva; de ser así, se le puede considerar como residuo peligroso.
Volatilidad: propiedad que poseen algunos compuestos de poder evaporarse a bajas temperaturas y afectar la atmósfera (Ej. etileno)
Degradabilidad: característica que tienen los compuestos que son reducidos por agentes naturales físicos, químicos y procesos
biológicos a un estado neutral o a niveles aceptados por la naturaleza.
Difusión: capacidad que poseen los contaminantes de poder distribuirse uniformemente en el medio que lo rodea. Los gases tienen
propiedad de que pueden mezclar las moléculas sin necesidad de que exista una reacción química.
Tiempo de vida media: es el tiempo que puede durar el contaminante en el medio ambiente antes de ser degradado por los procesos
naturales.
7
Fuentes generadoras de contaminación
Las fuentes de emisión de los contaminantes depende principalmente del origen de los
Mismos. De esta forma se puede definir como fuente de emisión:
Es el origen físico o geográfico donde se produce una emisión contaminante, ya sea al aire, agua o al suelo (naturales) y antropogénicas.
Fuentes de contaminación antropogénicas (creadas por el hombre):
Industriales: dependen del tipo de proceso industrial es la cantidad de contaminantes que pueden emitir, ya sea en forma de desecho
sólidos, emisores de aire y/o a la atmósfera.
Comerciales: son fuente generadora de desechos sólidos, de los cuales derivan una gran cantidad de envolturas y empaque que se
utilizan por los productos que comercializan.
Agrícolas: se da la utilización de plaguicidas, herbicidas y fertilizantes de orden químico, los cuales generan problemas de
contaminación, en los suelos, alimentos y las aguas.
En el hogar: la utilización de residuos sólidos , en los que se incluyen los residuos alimenticios, el papel, cartón, el papel desechable, de
jardinería, vidrio transparente, la fibra vegetal y el plástico, los cuales pueden ser material reciclable y no basura.
Fuentes móviles: es todo aquel vehículo automotor generados de contaminación atmosférica que representa el 70% de la contaminación
Principales efectos de los contaminantes en la salud
Existe una gran cantidad de sustancias químicas que afectan directamente la salud de las personas, las sustancias nocivas a la salud se pueden
clasificar según su efecto en:
Tóxicos: generan principalmente, alteraciones en el sistema nervioso central, provocados por pesticidas, fertilizantes, metales pesados,
etc.
Cancerígenos: generan crecimiento incontrolable de cáncer, en ciertas células, es producido por compuestos químicos, radiación o algún
tipo de virus al que fue expuesto el individuo.
Contaminación atmosférica
Enrique Vogel M. y Ricardo Alva U.
Terrestre se compone de cuatro capas (troposfera, estratosfera, mesosfera y termosfera) y es una envoltura de gases que, por un lado,
mantiene condiciones de estabilidad en la Tierra protegiéndola también de agentes del espacio exterior, y por otro lado, esta en continuo
cambio es decir, en continua renovación y destrucción de sus componentes a través de la interacción entre ellos mismos y con los factores
del medio ambiente, entre los que participan las emisiones de origen natural y humano. La capa vital de la atmósfera es la troposfera, ya
que en ella se concentra la mayor parte de los gases que nos permiten respirar el aire.
8
Contaminación atmosférica
Las emisiones a la atmósfera, ya sean naturales o antropogénicas, se consideran contaminantes cuando modifican la
composición media de la atmósfera, es decir, cuando modifican los % relativos de los gases atmosférico, o cuando se introducen
compuestos extraños (sintéticos). Actualmente, la contaminación que más preocupa al hombre, por los efectos que están
causando, es la antropogénica. La manera de clasificar a los componentes del punto de vista en consideración: pueden ser con
base en la movilidad (autos, barcos, aviones) o inmovilidad (chimeneas industriales, plantas generadoras de energía, quema de
vegetación y quema de basura de la fuente generadora; el origen y evolución de contaminante una vez emitido, primarios ( son
aquellos contaminantes emitidos directamente hacia la atmósfera por las fuentes que los generan, Ej. gases de las chimeneas
industriales) y secundarios (se originan a través de las transformaciones sufridas por los contaminantes primarios, al reaccionar
ante los mismos bajo la influencia del clima Ej. Radiación solar) y por su acción sobre el ambiente.
Efectos globales de la contaminación atmosférica
La contaminación de la atmósfera se refleja en efectos adversos sobre los procesos biogeoquímicos que dan estabilidad al planeta, por medio de
fenómenos a los que el hombre ha dado el nombre de:
 Lluvia ácida
 Agujero en la capa de ozono
 Efecto invernadero
 Smog fotoquímico
 Inversión térmica
Cada uno de estos fenómenos tiene su propio mecanismo de acción y afecta de forma diferente al medio ambiente; sin embargo, el común
denominador es que todos han sido inducidos y acelerados por las emisiones debidas a: actividades de transporte, de generación de energía,
agrícola e industriales, principalmente.
El fenómeno de mayor importancia y relevancia a nivel mundial, por la magnitud de sus efectos y la
implicación de los mismos, es el de EI, ya que se están alterando patrones de vientos, corrientes
marinas, épocas de lluvia y otros, que amenazan con causar graves desequilibrios ambientales, así
como problemas en la producción de alimentos.
Con el fin de establecer criterios para eliminar, o reducir las emisiones contaminantes para aliviar la presión sobre sistemas naturales de
depuración, e incrementar las probabilidades de bienestar para las generaciones futuras; es de suma importancia el realizar estudios integrales
que comprendan un inventario de las fuentes generadoras de contaminación hasta el final, así como sus efectos en el medio ambiente.
9
Contaminación del agua
Enrique Vogel M. y Erick Rivas R.
El agua representa uno de los recursos naturales renovables mayormente utilizados en las actividades humanas. Antiguamente el
agua que transportaba los contaminantes se desechaba directamente en cuerpos de agua receptores sin ningún control. Esto
ocasiono que la calidad de vida los organismos que habitaban los cuerpos de agua, así como su entorno, se viera afectada
grandemente, provocando en muchos de los casos enfermedades y muerte de los mismos.
En la actualidad se ha tomado conciencia del peligro que ocasiona el desechar aguas contaminadas directamente hacia los ríos y
lagos, ya que estos además de causar daños en el ecosistema que está en contacto directo, puede afectar procesos subsecuentes de
tratamiento del agua como ejemplo de estos son los metales pesados.
Fuentes de contaminación
La forma más simple de conocer el tipo de contaminación que puede afectar la calidad del agua es por medio de la localización de las fuentes
de contaminación:
Se da cuando los contaminantes emitidos en ciertas zonas son arrastrados con el agua de lluvia o mediante erosión
Escurrimiento
del suelo hacia los cuerpos de agua receptores y se puede dar por medio de filtraciones de los drenajes sanitarios.
s
Puntual
Se da cuando se conoce el punto exacto de introducción del contaminante al cuerpo receptor. Este tipo de
contaminación es generada por emisiones de industrias o descargas municipales de aguas tratadas.
De esta forma puede conocerse lo que genera la contaminación y por lo tanto corregirla o implementar técnicas de tratamiento previo a la
descarga. Como en el caso de las empresas generadoras de efluentes, los cuales serán descargados a los cuerpos receptores, y para estas se
tiene una normatividad a seguir la cual muestra en una tabla los límites máximos permisibles de los parámetros a regular.
Tratamiento de aguas contaminadas
La mayoría de las técnicas de tratamiento dependen de las características del contaminante que se desea eliminar. Entre las técnicas más
empleadas se encuentran las técnicas de precipitación en los metales (se usan técnicas más comunes para considerar las características
químicas y físicas del contaminante a remover o minimizar) y la de separación de los no metálicos (es cuando un efluente presenta características
ácidas (pH menor a 7), o básicas (pH mayor a 7) es porque no está constituido totalmente por agua, sino que contiene algún tipo de
contaminación tóxica).
Sin embargo, en todas las técnicas, aunque se elimina el contaminante del agua descargada a los cuerpos receptores, también se obtiene una
solución o lodos concentrados con el contaminante, es entonces necesario saber disponer correctamente ésta parte de los desechos del proceso
para evitar verdaderamente la contaminación.
10
La normatividad mexicana cuenta con normas oficiales que nos permiten conocer que parámetros monitorear para
mejorar la calidad de los efluentes a desechar ya sea en cuerpos de agua o ene. Alcantarillado municipal (el cual
posteriormente es descargado en cuerpos de agua). Es importante tomar conciencia de lo que se está descargando
en el agua que posiblemente algún día utilizaremos para beber.
Contaminantes del suelo y residuos sólidos
Enrique Vogel M., Erick Rivas R. y Ricardo Alva U.
La contaminación del suelo puede originarse por la aplicación directa químicos (por Ej. Pesticidas, fertilizantes, solventes),
disposiciones de residuos antropogénicos, derrames y deposición de contaminantes atmosféricos.
Residuos antropogénicos
Son aquellos generados por actividades que realiza el hombre entre los cuales se pueden mencionar: las
industrias, centros poblacionales, los sitios de almacenamiento, los vehículos de transporte de químicos.
La generación de este tipo de residuos se puede dar en sitios donde se producen (industrias, centros poblacionales), los medios físicos que sirven
de transporte y por ultimo, los lugares de almacenamiento o disposición. Estas fuentes pueden generar dos tipos de residuos:
No peligrosos
Son los que simplemente se denominan residuos sólidos y se clasifican en dos:
1. municipales: se incluyen los residuos domésticos, los de comercios, oficinas y talleres.
2. industriales: son aquellos generados por todo tipo de industrias (metalúrgica, electrónica, química, etc.)
Peligrosos
Por sus características representan un riesgo para la salud de las personas y del medio ambiente:
 Corrosivas, Reactivas, Explosivas, Toxicas, Inflamables o biológicas
Actualmente el esquema ambiental aceptado para la administración de todos los residuos, principalmente los peligrosos, incluye los siguientes
puntos:
1. minimización por medio del aprovechamiento integral de la materia prima: se debe buscar la manera de no generar residuos
peligrosos o bien de minimizarlos, buscando la manera de no utilizar como materia prima sustancias peligrosas.
2. reciclamiento y reutilización de residuos: se debe buscar la manera de reciclar o reutilizar residuos, para usar menos materia prima.
3. incineración: se deben tratar los residuos cuya realización no es posible, a fin de nulificar su potencial nocivo sobre el medio ambiente a
través de la aplicación de métodos químicos, físicos, biológicos o combinaciones de todos ellos.
11
4. disposición final: debe contemplar un confinamiento para aquellos residuos cuya situación no fue solucionada en alguno de los tres
pasos anteriores. Este debe garantizar el estado natural del medio circundante (aire, suelo, agua) imposibilitando la aparición de fugas y/o
accidentes que deriven de derrames fuera de control.
Las características más importantes que deben considerarse de los residuos contaminantes del suelo son:
 Toxicidad (fertilizantes)
 Radioactividad (derrames de químicos)
 Degradabilidad (productos que tarden mucho tiempo en descomponerse)
 Movilidad: (depende de las características físicas y de la naturaleza química del contaminante con la interacción del suelo)
Las principales causas por las que producimos desechos sólidos son por:
 Ignorancia, hábito, irresponsabilidad y pereza
Para disminuirse generación podemos: separar y clasificar la basura; recolectar en centros de acopio y procesar los residuos para
transformarlos.
Actualmente en México y en casi todo el mundo, los desechos se componen de papel, cartón, vidrio, plástico, metales y materia prima
orgánica. De estos, algunos subproductos se denominan reciclables los cuales poseen un alto valor económico. El reciclaje es una
alternativa de tratamiento de residuos, otra es la generación de combustible sólido principalmente en hornos de cemento.
Impacto y riesgo ambiental
Enrique Cázares y Raúl Garza C.
Ambiente y medio ambiente
El uso de los términos ambiente y medio ambiente ha sido indistinto en las diferentes áreas del conocimiento, y su utilización depende del campo
donde se aplique:
para las C.S.H. el concepto de ambiente se usa para indicar las condiciones externas a un fenómeno bajo estudio; por ello se habla de
ambiente económico, político y cultural.
En C.N. el concepto de medio ambiente se usa para indicar un conjunto de influencias del exterior sobre un organismo, población o
comunidad biótica.
Si definimos los términos, medio, y medio ambiente, por separado, encontraremos que son sinónimos, y que sus uso conjunto se da sólo por
convención:
Medio: elemento en donde vive o se mueve un organismo
Ambiente: fluido que rodea a un cuerpo. Circunstancia que rodea a personas o cosas.
Por lo tanto de manera práctica, es preferible utilizar el vocablo ambiente en lugar de medio ambiente
12
Impacto ambiental
Es el efecto causado por las acciones del hombre sobre el ambiente, y es importante destacar aquí que los impactos o efectos de las
acciones de desarrollo pueden ser favorables o desfavorables (para el ecosistema o una parte del mismo)
Evaluación del impacto ambiental (EIA)
Es el examen sistemático de las consecuencias ambientales probables de proyectos, programas, planes y políticas propuestas. Y tiene como
objeto: que la toma de decisiones sea lógica y racial. Generalmente existe acuerdo en el sentido de que la EIA debe preocuparse por la
identificación, medición, interpretación y comunicación de los impactos ambientales de una acción propuesta. Los resultados de la evaluación
serán presentados en el documento de la EIA llamado Declaración del Impacto Ambiental (DIA) en el cual se establecen los impactos benéficos o
adversos que se consideran relevantes para el proyecto, plan o política.
Principios de la EIA
Para ser efectiva, la EIA debe ser implementada en una etapa temprana de la planeación y toma de decisiones sobre un proyecto, debe ser un
componente integral en el diseño de proyectos, y no utilizada después de la fase de que la fase de diseño está terminada. Para predecir el estado
futuro de parámetros ambientales específicos se utilizan determinadas técnicas.
Las técnicas para EIA pueden ser agrupadas en un número de áreas temáticas, tales como: riesgo, ruido, transporte, contaminación del aire, etc.
De hecho el análisis de riesgo ambiental es una de las variadas herramientas en la evaluación de los impactos ambientales, aún cuando se
considere como una metodología independiente en la EIA.
Análisis del riesgo ambiental (ARA)
Tiene sus orígenes en el estudio de los efectos de los contaminantes en la salud humana y se define como un proceso
que conduce a la determinación de la probabilidad de que una consecuencia indeseada se produzca; tal como una
muerte, un daño a la salud humana, una perdida económica, o un daño al ecosistema.
En la actualidad existe un gran número de actividades industriales que son peligrosas, debido a las sustancias que pudieran emitir al medio
ambiente, así como a la probabilidad de provocar eventos catastróficos como explosiones, fugas, incendios, etc. Uno de los factores que ha
impulsado el desarrollo de del ARA, ha sido la necesidad de determinar no sólo los costos del ambiente de la contaminación, sino también los
beneficios.
13
La determinación de los costos en términos monetarios no representa mayor problema, sin embargo, la determinación de los beneficios no es
simple, y menos cuando se desea compararlos con los costos económicos. La posibilidad de determinar el riesgo ambiental proporciona una
alternativa a la determinación de los beneficios en el abatimiento de la contaminación ambiental. Así pues, el ARA puede ayudarnos a establecer
prioridades normas o límites máximos de concentración de los contaminantes en las diferentes fases del medio ambiente.
Tiene sus orígenes en el estudio de los efectos de los contaminantes en la salud humana y se define como un proceso que conduce a la
determinación de la probabilidad de que una consecuencia indeseada se produzca; tal como una muerte, un daño a la salud humana, una perdida
económica, o un daño al ecosistema.
Metodología del (ARA)
La mitología más comunes y más empleada para determinar el ARA es:
Análisis de riesgo por exposición a sustancias tóxicas: este proceso consta de cuatro fases
1) Identificación del peligro: se identifica las sustancias que pueden representar un peligro para la salud, sus características
fisicoquímicas, su distribución en el medio ambiente, al área que pudiera afectar, así como la población que pudiera estar en
riesgo.
2) Evaluación de la toxicidad: se evalúa la información toxicológica de las sustancias identificadas como potenciales peligrosas,
caracterizándolas en cancerigenas y no cancerigenas, de tal manera que se puedan percibir los efectos perversos de dichas
sustancias en los humanos por medio de estudios epidemiológico, del empleo de animales de laboratorio.
3) Evaluación de la exposición: se estiman: las rutas por las cuales los humanos están expuestos a las sustancias químicas de
interés, la frecuencia y duración de las exposiciones, la magnitud de las exposiciones humanas reales o potenciales a estas
sustancias y la determinación de la toma crónica diaria a través de cada una de las rutas de exposición.
4) Caracterización del riesgo: fase en la que se integra toda la información anterior para estimar la probable incidencia de efectos
adversos en la población expuesta, incluyendo una evaluación de las incertidumbres asociadas al proceso.
Tecnologías limpias, prevención y control de la contaminación industrial
Belzahet Treviño y Enrique C.
La industria y el desarrollo sostenible
La mayoría de las sociedades obtienen su principal fuente de ingresos de algún tipo industrial. La industria es la base para el desarrollo
económico de muchas sociedades, y su principal objetivo es crear bienes y servicios, generando una utilidad al vender éstos.
Desafortunadamente, todas las industrias, además de generar bienes y servicios, generan residuos, algunas en mayor proporción que otras.
Estos residuos presentan un efecto ante la sociedad o comunidad, el cual puede llegar a ser adverso, dependiendo de las características
toxicológicas y grado de exposición del residuo. El riesgo que estos residuos generan ante cierta comunidad deben ser evaluados por las
autoridades respectivas y es su responsabilidad determinar la magnitud.
14
Cuando el riesgo es demasiado alto, las autoridades establecen una serie de reglamentos, criterios y normas, que tienen por objetivo regular la
emisión de residuos por parte de la industria y cuando las normas son adecuadas, la industria decide realizar cambios o identificar soluciones
necesarias para encontrarse dentro de la norma. En estos casos, tiene la posibilidad de resolver un problema específico a través de muchas
alternativas.
Reducción
Contaminantes
Reciclamiento
Tratamiento
Confinamiento
El gran reto es determinar cual de todas las alternativas es la más eficiente
(ecoeficiente) desde el punto de vista económico, ambiental y social. Cuando la
alternativa seleccionada favorece los tres parámetros mencionados, se le considera
una alternativa que apoya al desarrollo sostenible. Las alternativas de solución de
problemas industriales en materia de residuos están divididas de acuerdo con su
impacto en el desarrollo sostenible y la que más se usa es la del triangulo invertido:
Las alternativas de mayor jerarquía son aquellas que eliminan el residuo su fuente generadora,
posteriormente si aun después de aplicar la opción anterior siguen existiendo residuos, éstos deberán
ser reciclados, aquellos residuos que no pudieron ser reducidos ni reciclados deben ser tratados para
disminuir su volumen, toxicidad o cambiar su fase; y por último, si después de aplicar las tres
alternativas anteriores se siguen presentando residuos, éstos deberán ser dispuestos de una manera
responsable.
Actualmente las alternativas se clasifican en las que previenen la generación de residuos (reducción en la fuente y el reciclamiento) y las que
controlan la contaminación.
Reducción en fuentes generadoras por medio de nuevas tecnologías
A futuro, la industria requerirá de tecnologías que generen la menor cantidad posible de residuos llamadas tecnologías limpias para que se
genere lo que se conoce actualmente como procesos ecoeficientes:
Un proceso ecoeficiente es aquel proceso que ha sido diseñado o rediseñado de acuerdo con parámetros económicos, ambientales y de calidad.
De tal manera, que los tres parámetros del desarrollo sostenible (social, económico, ecológico) son apoyados por el proceso productivo de
obtención de un bien
Cualquier proceso productivo se puede analizar de acuerdo con los siguientes pasos:
15
Componentes del proceso productivo:
1. materias primas
2. transformación
3. selección
4. producto
Todo proceso requiere de los anteriores pasos y el apoyo de las nuevas tecnologías que puede darse a cada uno de los
eslabones mencionados. Por lo tanto el reto en el desarrollo de un proceso ecoeficiente, es hacer que cada una de las
etapas en las fases del proceso productivo presente la máxima utilidad económica, con el mínimo impacto ambiental y
con un máximo grado calidad.
Legislación ambiental
Enrique Vogel M. y Liliana Chapa A.
La legislación ambiental, como cualquier otra normatividad, surge de la necesidad de establecer regulaciones que
ayuden al equilibrio entre las entidades participantes, en este caso, entre el hombre y el medio ambiente.
Cada país tiene su propia legislación en materia ambiental, basada principalmente en sus necesidades de regulación. México no ha sido la
excepción y desde 1917, dentro de la Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos, se establece un buen número de normas con el fin
de proteger el ambiente, mismas que se han ido modificando y actualizando conforme lo requieren las mismas exigencias del país.
Ley General de Equilibrio Ecológico y Protección al Ambiente (LGEEPA)
Dentro de la legislación ambiental se han expedido normas en diferentes materias como son: calidad del aire, calidad del
agua, residuos sólidos, etc. Sin embargo, todas ellas han sido enmarcadas con la Ley General de Equilibrio Ecológico y
Protección al Ambiente, fue publicada en 1988 y se le denomina “Ley Marco”. Esta Ley incorpora con visión globalizadota
todas aquellas regulaciones sectoriales muy específicas, de manera que se puedan integrar en un mismo sistema.
La LGEEPA se encuentra dividida en seis títulos, que agrupan 194 disposiciones en materia ambiental y que regulan las siguientes materias:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
disposiciones generales
áreas naturales protegidas
aprovechamiento racional de elementos nat.
protección al ambiente
participación social
medidas de control, seguridad y sanciones
16
Organismos gubernamentales
En nuestro pías existen diferentes organismos gubernamentales con diferentes atribuciones dentro del ordenamiento y la protección ambiental. El
máximo organismo a nivel nacional es la Secretaria de Medio Ambiente, Recursos Naturales y Pesca (SEMARNAP), antes llamada
SEDESOL.
SEMARNAP: se encarga de coordinar junto con la Secretaria de Salud y otras entidades gubernamentales, la expedición y el
cumplimiento de los estándares ambientales a nivel federal, estatal y municipal. La SEMARNAP ha establecido dentro de su
misión, el promover la transición de México hacia un desarrollo sustentable apoyándose en diez estrategias:
1. promover una transición al desarrollo sustentable y frenar los procesos de deterioro
a los recursos
2. aprovechar el potencial de los recursos y mejorar ecológicamente los procesos
productivos para impulsar el desarrollo.
3. ordenar el aprovechamiento de los recursos, la producción, la infraestructura y el
desarrollo urbano
4. destacar la prevención y fomentar con la educación, la capacitación y la
comunicación, patrones de consumo más favorable para la sustentabilidad.
5. fomentar programas de uso de recursos que favorezcan la superación de la pobreza
6. fomentar la corresponsabilidad, la participación socia y una información oportuna y
transparente en la política ambiental y de los recursos
7. avanzar en la descentralización, coordinación y la integración regional.
8. fortalecer el marco jurídico y el cumplimiento de las leyes, normas y programas
9. modernizar e innovar las practicas institucionales; lograr una gestión ágil y funcional
10. fortalecer la participación mexicana en los foros internacionales sobre el medio
ambiente y los recursos naturales.
Además de la legislación ambiental interna, México tiene diferentes compromisos ambientales a nivel internacional, dichos compromisos forman
parte de acuerdos multilaterales entre diferentes países con los que México tiene relaciones comerciales. Tal es el caso del Tratado de Libre
Comercio entre México, Estados Unidos y Canadá, el cual, además de los acuerdos arancelarios y comerciales, se han establecido ciertos
lineamientos ambientales que deben ser respetados por las naciones participantes.
17