pres. cristian molinares
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PRUEBA INTERDISCIPLINARIA
SOBRE MEDIO AMBIENTECOLEGIO AMERICANO DE
BARRANQUILLAPRE ICFES 2005
Ponente:
Lic. Cristian Molinares
Esp. Enseñanza de las Ciencias Naturales
Universidad del Atlántico
Barranquilla
CUADRO DEL AMBIENTE GLOBAL
1. Crecimiento demográfico
2. Degradación de los suelos• Erosión
• Pastizales se convierten en desiertos
• Tierras de regadíos se vuelven baldías
• Se sacrifican tierras cultivables en aras del progreso
Esp. Cristian Molinares
CUADRO DEL AMBIENTE GLOBAL
3. Cambios Atmosféricos
4. Pérdida de Biodiversidad
Esp. Cristian Molinares
PRIMER EJE TEMATICO
• Impacto del Desarrollo tecnológico en la calidad de vida de los individuos, poblaciones y comunidades– Los pueblos se relacionan con el medio de
diferentes formas– Encumbramiento y caídas de civilizaciones– Futuro - Sostenibilidad
Esp. Cristian Molinares
RESIDUOS SOLIDOS
Esp. Cristian Molinares
PROBLEMAS DE LOS RESIDUOS SOLIDOS
• Basuras que generan – Desperdicios domésticos– Empresas pequeñas– Años setenta, basurero
a cielo abierto– Desperdicios se quemaban para reducir volumen– Al quemar basuras se produce nubes de humo y
mal olor
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Papel Cartón38%
Desperdicios de Jardín15%
Metales8%
Plásticos10%
Sobrantes de Comida7%
Vidrio6%
Madera7%
Otros9%
COMPOSICION DE DESECHOS MUNICIPALES SOLIDOS EN
COLOMBIA
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CATEGORIAS DE ELIMINACION DE DESPERDICIOS SOLIDOS EN
ESTADOS UNIDOS
Reciclaje 49.3 millones de ton
24%
Combustión 32.5 millones de ton
15%
Rellenos Sanitarios 127.3 millones de
ton61%
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EL PROBLEMA DE LOS RESIDUOS SOLIDOS
• Rellenos Sanitarios– Desechos se depositan en
el suelo– Se recubren con tierra– Evita contaminación
atmosférica– Población de alimañas
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MUNICIPIO DE SOLEDAD
PROBLEMAS DE LOS RELLENOS SANITARIOS
1. Generación de lixiviados y contaminación de aguas freáticas
2. Producción de metano
3. Descomposición incompleta
4. Asentamientos
5. Ubicación de los rellenos Relleno Sanitario de Soledad
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SOLUCIONES
1. Reducción del volumen de los desechos
2. Reciclaje
3. Compostaje
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CONTAMINACION DE LAS AGUAS RESIDUALES
• Las aguas residuales no tratadas presentan el riesgo de diseminar enfermedades
• Existen medidas de salud publicas que impiden elciclo de enfermedades– Purificación y desinfección del suministro de
agua con cloro y otras sustancias– Desinfección sanitaria y tratamiento de
desechos
Esp. Cristian Molinares
MICROORGANISMOS PATOGENOS EN AGUAS RESIDUALES
ENFERMEDADES AGENTE INFECCIOSO
Fiebre Tifoidea Salmonella Typhi (bacteria)
Colera Vibrio Cholerae (bacteria)
Salmonelosis Varias especies de Salmonella (bacteria)
Diarrea Escherichia Coli
Hepatitis Infecciosa Virus de la Hepatitis A
Poliomielitis Virus de la Polio
Disentería Schigella Entamoeba Hystolitica
Giardiasis Giardia Lamblia
Numerosas enfermedades parasitarias
Acaros, Platelmintos
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ORGANISMOS PATOGENOS
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MANEJO Y TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
• Tratamiento preliminar: eliminación de residuos y cuerpos sólidos
• Tratamiento primario: separación de partículas de materia orgánica
• Tratamiento secundario: eliminación de materia orgánica disuelta y en estado coloidal
• Proceso Biológico• Tratamiento de lodos
– Digestión anaerobia– Compostaje
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SISTEMAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
Criba giratoria para eliminar residuos sólidos
Tanque de SedimentaciónTanque Vacío
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SISTEMAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
Tanque de aireación para tratamiento de lodos activados
Tanque de aireación
Tanque de aireaciónen operación
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SISTEMAS ALTERNATIVOS DE TRATAMIENTO
• Riego con aguas tratadas
• Sistemas palustres
• Sistemas de estanques artificiales
• Fosa sépticas
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EICHORNIA CRASSIPES
Macrofita acuática utilizada en el
tratamiento natural de aguas residuales
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IMPEDIMENTO PARA EL RECICLADO DE LOS PRODUCTOS
RESIDUALES
• Contaminación con materiales tóxicos
• Opinión pública
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CONTAMINACION POR PRODUCTOS QUIMICOS PELIGROSOS
• Las sustancias químicas que presentan ciertos riesgos se denominan residuos peligroso
• Según la EPA (environmental Protection Agency) las sustancias peligrosas se clasifican según las siguientes propiedades:– Inflamabilidad
– Corrosividad
– Reactividad
– Toxicidad
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BIOACUMULACION
• Tendencia que tienen los metales pesados y los compuestos orgánicos sintéticos no biodegradables a acumularse a los organismos
• Cantidades reducidas y aparentemente inofensivas absorbidas durante gran cantidad de tiempo llegan a alcanzar niveles tóxicos
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BIOMAGNIFICACION
• Agravamiento de la bioacumulación a través de las cadenas alimenticias
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BIOMAGNIFICACION
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CONTAMINACION DEL AIRE
• Sustancias en la atmósfera que causan efecto dañino
• Tres factores determinan el grado de contaminación de la atmósfera– Cantidad de contaminantes en el aire– Espacio en el que los contaminantes se
dispersan– Mecanismos que los eliminan del aire
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SMOG INDUSTRIAL
• Neblina envolvente
• Mezcla irritante y grisácea de hollín
• Compuestos de azufre y vapor de agua
• Se concentra en zonas de industrias y carbón
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SMOG FOTOQUIMICO
• Neblina parda
• Luz solar participa en este smog
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SMOG FOTOQUIMICO
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SMOG FOTOQUIMICO
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FORMACION DEL SMOG FOTOQUIMICO
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FORMACION DEL NEBLUMO
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COMPUESTOS ORIGINARIOS DEL SMOG
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PRINCIPALES CONTAMINANTES DEL AIRE Y SUS EFECTOS
• Partículas suspendidas– Contaminante primario: productos directos de la
combustión o evaporación– Partículas de menos de 10 micrómetros de diámetro
(efectos para la salud)– Partículas sólidas y aerosoles
• Compuestos orgánicos volátiles– Gasolina– Solventes de pinturas– Soluciones limpiadoras– Orgánicos
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PRINCIPALES CONTAMINANTES DEL AIRE Y SUS EFECTOS
• Monóxido de carbono (CO)– Gas invisible, inodoro– Venenoso– Impide suministro de oxígeno
• Oxidos de Nitrógeno (NOx)– Compuestos de O2 y N2
– Se convierten en ácido nítrico en la atmósfera (lluvia ácida)
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PRINCIPALES CONTAMINANTES DEL AIRE Y SUS EFECTOS
• Oxido de azufre (SOx)– Gas venenoso
– Plantas y animales
– Se convierte en la atmósfera en ácido sulfúrico
• Plomo– Saturnismo
– Daño cerebral
– Muerte
– Se acumula en organismos
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PRINCIPALES CONTAMINANTES DEL AIRE Y SUS EFECTOS
No fumadores
50
40
30
20
10
Rie
sgo R
ela
tivo d
e P
roble
mas d
e s
alu
d
80
70
60
Números de Cigarrillos Diarios
41 +11-20 21-30 31-401-10
Cáncer PulmonarCáncer de LaringeEnfisemaEnfermedades Coronarias
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CONTAMINANTES SECUNDARIOS
• Cuando los contaminantes primarios reaccionan en la atmósfera y producen otros compuestos indeseables
• Ozono y otros compuestos orgánicos reactivos se forman por reacciones químicas de nitrógeno y los compuestos orgánicos volátiles del carbono (ley solar)
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DIOXIDO DE AZUFRE 13.3 MILLONES DE TONELADAS METRICAS
Procesos Industriales9%
Transporte3%
Combustion88%
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OXIDOS DE NITROGENO 21.3 MILLONES DE TONELADAS METRICAS
Combustión49%
Transporte45%
Miscelaneos2%
Procesos Industriales
4%
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COMPUESTOS ORGANICOS VOLATILES 21.2 MILLONES DE TONELADAS
METRICAS
Transporte36%
Procesos Industriales
57%
Miscelaneos4%
Combustión3%
Esp. Cristian Molinares
PARTICULAS PM10 2.42 MILLONES DE TONELADAS METRICAS
Procesos Industriales
32%
Transporte22%
Combustión46%
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MONOXIDO DE CARBONO 88.5 MILLONES DE TONELADAS
METRICASProcesos
Industriales7%
Miscelaneo10%
Transporte77%
Combustión6%
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CONTAMINANTES SECUNDARIOS
Millones de Toneladas cortas/año
127
21 2710
28
92,1
21,8 22,9
2,518,3
0
20
40
6080
100
120
140
CO (-28%) Nox (+6%) VOC (-25%) PM-10 (-79%)
SO2 (-41%)
1970
1995
Esp. Cristian Molinares
CONTAMINANTES SECUNDARIOS
Millones deToneladas cortas/año
120
5
0
20
40
60
80
100
120
140
PB (-98%)
1970
1995
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Compuestos Orgánicos Volátiles
Nox Oxidos de Nitrógeno
PRINCIPALES CONTAMINANTES DE LOS VEHICULOS
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FUENTES PRIMORDIALES DE LOS PRINCIPALES CONTAMINANTES
DEPOSICION ACIDA
• Lluvia, niebla, bruma o nieve con mas ácidos de lo normal
• Combinación de deposición y partículas secas de la atmósfera se llama precipitación acida.
• Lluvia acida: precipitación acuosa que contiene disueltos acido sulfúrico y nítrico, producidos por la combinación de los óxidos como nitrógeno de azufre y otros componentes (mercurio, cadmio, óxidos de carbono)
• Una lluvia se considera acida cuando su pH es inferior a 5.6
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DEPOSICION ACIDA
• Agentes que la producen: – Energía termoeléctrica
– Industria
– Refinerías
– Transporte por carretera
• Producen– Oxidos
– Partículas en suspensión
– Compuestos orgánicos volátiles
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DEPOSICION ACIDA
• Que genera?– Constante deterioro de las edificaciones (zonas
industrial y transportadora)
• Acidificación de lagos, lagunas, ríos, enferman o mueren peces, animales que se alimentan de ellos; biodiversidad biológica muere
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CALENTAMIENTO GLOBAL
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CALENTAMIENTO GLOBAL
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CALENTAMIENTO MUNDIAL
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EMISION TOTAL DE CARBONO: 6000 MILLONES DE
TONELADAS
Japón y China16%
Países de la URSS16%
Europa18%
Estados Unidos y Canadá
24%
Otros3%
Países en Desarrollo
23%
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CALENTAMIENTO MUNDIAL
• CO2, vapor de agua (gases invernadero), energía luminosa pasa por la atmósfera y es absorbida por la tierra y convertida en calor en la superficie.
• Energía calorífica infrarroja por radiación retorna a la atmósfera y al espacio exterior.
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CALENTAMIENTO MUNDIAL
• Gases invernadero que en forma natural se encuentran en la troposfera, absorben parte de la radiación y la devuelven a la superficie.
• El nitrógeno y el oxigeno no actúan así. • Gases invernadero son una manta eléctrica, aíslan
la tierra y demoran el escape de radiación infrarroja.
• El clima mundial depende de los gases invernaderos
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GASES INVERNADERO
• Vapor de agua
• CO2
• CH4 (Metano)
• Oxido Nitroso (NO2)
• CFC’s (Halocarburos)
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CONCLUSIONES DEL ESTUDIO DEL PENTAGONO (PROYECCION)
CONSECUENCIAS DEL CALENTAMIENTO GLOBAL
EFECTO DE LAS NUBES EN LA RADIACION TERRESTRE
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EFECTO DE CALENTAMIENTO SEGUN EMISIONES DE DIOXIDO
DE CARBONO (PROYECCION)
DETERIORO CAPA DE OZONO
• El sol despide:– Luz visible
– Radiación ultravioleta
– Rayos infrarrojos
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INDICE UV
CATEGORIA DE EXPOSICION
MINUTOS PARA QUEMARSE DEL QUE NUNCA SE
BRONCEA (MAS SUSCEPTIBLE)
MINUTOS PARA QUEMARSE DEL QUE
CASI NUNCA SE QUEMA
(MENOS SUSCEPTIBLE)
Mínima (0-2) 30 > 120
Baja (4) 15 75
Moderada (6) 10 50
Elevada (8) 7-5 35
Muy Elevada (15) < 2 20
Según EPA
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FORMACION Y DESCOMPOSICION DE LA CAPA DE OZONO
O2 + UVB O + O
O + O2 O3
O + O3 O2 + O2 (Otra reacción)
Ozono absorbe UVB, se convierte de nuevo en moléculas y átomos libre de O2
O3 + UVB O + O2
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HALOGENOS EN LA ATMOSFERA
• Hidrocarburos Halogenados: presión normal gases pero se licuan con poca presión
• CFS´s se emplean: – Refrigerantes, acondicionadores de aire, bombas
térmicas
– Espumas plásticas
– Industria electrónica (limpieza partes de computador)
– Agente presurizador (latas de aerosoles)
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ESTRATOSFERA
• UV se descompone y libera átomos de cloro
CFCl3 + UV Cl + CFCl3
Cl + O3 ClO + O2
ClO + ClO 2 Cl + O2
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ESCALA DE COLOR DE CONCENTRACION DE OZONO EN
UNIDADES DOBSON
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Gráfico que muestra las concentraciones de un tipo de CFCs en el tiempo. Note el alza sostenida hasta 1990 - tres años después que el Protocolo de Montreal estableciera un programa para la disminución de la producción de clorofluorcarbonos (CFCs). Las concentraciones de CFCs han comenzado a descender. (Nota en el gráfico, "ppt" es por partes por trillón [billón latino]). Imagen cortesía del Laboratorio de Diagnóstico y Monitoreo de la Administración Oceánica y Atmosférica Nacional de Estados Unidos.
CONCENTRACIONES DE UN TIPO DE CFC’s
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COMBUSTIBLES FOSILES
Emisiones Anuales de Carbono de Fuentes Fósiles (1990 = índice 100)
Fuente: EPA
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FLUJO DE ENERGIA EN LOS COMBUSTIBLES FOSILES
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RESERVAS DE PETROLEO, CONSUMO Y PRODUCCION EN EE UU Y AMERICA
LATINA
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PANAROMA MUNDIAL DE LAS RESERVAS PETROLERAS
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OTROS COMBUSTIBLES FOSILES
• Gas Natural
• Carbón
• Arenas Butiminosas
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GENERACION NUCLEAR DE ENERGIA
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Francia
Lituania
Belgica
Republica Eslovaca
Hungria
Republica de Corea
Suecia
Suiza
Espana
Eslovenia
Finlandia
Bulgaria
Alemania
Japón
Ucrania
Reino Unido
Estados Unidos
Republica Checa
Canadá
Argentina
Rusia
Sudafrica
Serie1
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FISION
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FUSION
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REACCION EN CADENA
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REACCION EN CADENA
AMPLIFICADA
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EFECTOS AMBIENTALES DE
LA ENERGIA NUCLEAR Y EL CONSUMO DEL
CARBON
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PELIGROS
• Emisiones radiactivas
• Efectos biológicos:– Cáncer– Afectan división celular– Daños aL ADN
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2do EJE TEMATICO
• Relaciones entre crecimiento poblacional y recursos disponibles
• Explosión Demográfica
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TASA DE CRECIMIENTO DEMOGRAFICO
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1950-55 1955-60 1960-65 1965-70 1970-75 1975-80 1980-85 1985-90 1990-95
Serie1
World population Growth RateEsp. Cristian Molinares
EXPLOSION DEMOGRAFICA MUNDIAL
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CONTRASTES DE INGRESOS ECONOMICOS ENTRE LOS PAISES DEL
MUNDO
CLASES DE CONSUMO EN EL MUNDO
DietaCarne, comida empacada, bebidas,
embotellados Cereales, agua, corrienteCereales, insuficiente, agua
poco segura
Transporte Carros Privados Bicicletas, buses A pie
Materiales Desechables Desechables Biomasa local
CATEGORIA DE CONSUMOCONSUMISTAS (1100 millones)
MEDIOS (34000 milones)
POBRES (13000 MILLONES)
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DATOS DEMOGRAFICOS DE ALGUNOS PAISES
PAIS FERTILIDAD TOTAL TIEMPO DE DUPLICACION
Mundial 3.0 46
Países en desarrollo
Promedio (menos China) 4.0 31
Egipto 3.6 31
Kenia 5.4 25
Madagascar 6.1 22
India 3.4 37
Irak 6.7 19
Vietnam 3.7 30
Haití 4.8 30
Brasil 2.8 41
México 3.1 32
Países Desarrollados
Promedio 1.6 501
Estados Unidos 2.0 114
Canadá 1.6 116
Japón 1.5 315
Dinamarca 1.8 462
Alemania 1.3 *
Italia 1.2 *
España 1.2 1155
CRECIMIENTO DEMOGRAFICO EN PAISES DESARROLLADOS Y EN
DESARROLLO
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EFECTOS AMBIENTALES DEL CRECIMIENTO POBLACIONAL
• División de fincas entre hijos
• Intensificar el cultivo de la tierra
• Crear nuevas tierras de cultivo
• Entregarse a actividades ilícitas
• Emigrar a otros países, legal o ilegalmente
Esp. Cristian Molinares
CRECIMIENTO DE LAS MAYORES AREAS DEL METROPOLITANAS DEL
MUNDO
18
65
4
16
5
27,5
21,6
19,4
17,3
14,6
12,5
0
5
10
15
20
25
30
Tokio -
Yokohama
Ciudad de
México
Sao Paulo Seúl Nueva York Bombay
1965
1993
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CONSECUENCIA DE LA EXPLOSION DEMOGRAFICA EN LOS PAISES EN DESARROLLO
Explosión demográfica Fincas divididas en parcelas pequeñas incapaces de sostener familias
Cultivo excesivo Erosión del suelo Agotamiento de la
fertilidad
Encenagamiento de los ríos Pérdida de la pesca
Inundaciones
Habilitación de tierras para el cultivo Deforestación
Desecación de los pantanos Falta de riego
Extinción de la fauna silvestre Pérdida de la biodiversidad Cambio
climático global
Agotamientos de los recursos hidráulicos Pérdida de la pesca
Migración Refugiados ambientales Presiones de inmigración sobre
los países desarrollados
Consecuencias para los países desarrollados
Cepas resistentes de tuberculosis, malaria,
pulmonía y enfermedades de
transmisión sexual
Inmigración a las ciudades Miseria,
Enfermedades
Cacería furtiva, Drogas, Corrupción, Otras
actividades ilegales
Pesca excesiva, Agotamiento de los
recursos marinos
PERFIL DEMOGRAFICO DE UN PAIS DESARROLLADO
(DINAMARCA)
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PROYECCIONES DE LA POBLACION DE ESTADOS
UNIDOS
Esp. Cristian Molinares
PERFIL DEMOGRAFICO DE UN PAIS EN DESARROLLO
(KENIA)
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PERFILES DEMOGRAFICOS DE PAISES DESARROLLADOS Y EN
DESARROLLO
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SOLUCIONES• Condonar deuda pública• Seguridad en la vejez• Disminuir mortalidad infantil • Educación• Mujeres (oportunidades de trabajo y
educarse)• Disponibilidad de anticonceptivos• Aumento de ingresos• Administrar mejor los recursos• Desarrollo sostenible
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PORCENTAJES DE HORAS DE TRABAJO HOMBRES-MUJERES EN
PAISES EN DESARROLLO
0 20 40 60 80 100
Desbrozo de los campos
Voltear el suelo
Plantar
Azadonar o Escardar
Cosechar
Transportar el alimento
Almacenar
Procesar
Vender
Surtir la casa
Combustible y agua
Alimentar a la Familia
Hombre
Mujer
Esp. Cristian Molinares
CIRCULO DE PROBLEMAS AMBIENTALES
Pobreza
Fertilidad Elevada
Degradación Ambiental
Abusos de los recursos para sobrevivir
En los ambientes exhaustos, se necesitan más “manos pequeñas” para ayudar a la familia. Analfabetismo
Falta de anticonceptivos
Recursos menguantes divididos entre mas personas
Esp. Cristian Molinares
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