INGENIERIA AMBIENTAL

¿Por qué es importante la ingeniería ambiental?

Importantes mejoras de nuestro estándar de vida, se puede atribuir a la aplicación de la ciencia y la tecnología.

- Mayor producción de alimentos de mejor calidad- Construcción de medios de transporte rápido y confiables- Invención de diversos sistemas de comunicación- Suministro de agua saludable- Protección contra los desastres naturales

Efectos secundarios:- Pérdida de tierras cultivables- Desaparición de bosques- Contaminación ambiental- Cambio climático- Organismos resistentes a los controles- Pérdida de biodiversidad, etc.

¿Cómo surge la ingeniería ambiental?La historia del DDT se considera como el nacimiento del movimiento moderno de la ingeniería ambiental, su uso fue prohibido en EE.UU en 1973

LIXIVIACIÓN: Es un proceso en el que un disolvente líquido pasa a través de un sólido pulverizado para que se produzca la disolución de uno o más de los componentes solubles del sólido.

DESARROLLO SOSTENIBLE: En 1987 la Comisión mundial para el ambiente y el desarrollo de la ONU publica el informe: Nuestro Futuro Común

- El desarrollo sostenible es el desarrollo que satisface las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las futuras generaciones para satisfacer sus propias necesidades

INTERACCIÓN HOMBRE-AMBIENTE

- Desarrollo urbano: Generación de grandes volúmenes de residuos, contaminación del aire urbano y doméstico, degradación de tierras y ecosistemas, consumo de energía, crecimiento descontrolado, degradación de recursos (agua, tierra, aire)

- Agricultura: Erosión del suelo, salinización de suelos muy irrigados, uso excesivo de plaguicidas y fertilizantes, agotamiento de acuíferos, pérdida de diversidad genética, deforestación, liberación de gases de efecto invernadero del suelo y por fermentación entérica de ganado

- Turismo: Construcción de carreteras, hoteles, complejos turísticos, generación de desechos, contaminación del agua, aire, etc. Impacto según las actividades como el esquí: compactación de suelo, erosión, deforestación.

- Minería: Modificación del uso del suelo, emisión de contaminantes (sólidos, líquidos, gases, ruidos, ondas aéreas), Sobreexplotación de recursos (agua), modificación del paisaje (casi todo), Modificación del entorno social, económico y cultural (impacto socioeconómico)

AMBIENTE: Conjunto de componentes físicos, químicos, biológicos y sociales capaces de causar efectos directos o indirectos, sobre los seres vivos y las actividades humanas.

AMBIENTE GLOBAL: ATMÓSFERA + GEÓSFERA + HIDRÓSFERA + BIÓSFERA = TIERRA- ATMÓSFERA: Envoltura gaseosa de la Tierra- GEÓSFERA: La parte sólida del planeta (incluida la litósfera)- HIDRÓSFERA: La capa discontinua de agua que envuelve la superficie sólida de la tierra- BIÓSFERA: Constituida por todos los seres vivos del planeta y ocupa la parte inferior de

la atmósfera, una parte de la hidrósfera y la parte superior de la litósfera

¿Qué es ingeniería ambiental?Es una rama de la ingeniería que se ocupa con la ayuda de principios científicos y de ingeniería para:

- Proteger la población humana de los efectos adversos del medio ambiente- Proteger el ambiente, a nivel local y global, de efectos potencialmente perjudiciales a

causa de actividades naturales y antropogénicas- Mejorar la calidad ambiental

La ingeniería ambiental tradicionalmente trata del estudio de abastecimiento de aguas, tratamiento de aguas residuales, contaminación atmosférica, acústica, manejo de residuos sólidos desde la perspectiva de proteger al ambiente y a los seres humanos.La tendencia actual también involucra la planificación, gestión y uso sustentable de recursos y territorio.

Tareas de un ingeniero ambientalCon el fin de prevenir la contaminación ambiental, mejorar, proteger o recuperar la calidad ambiental y espacios naturales, las tareas de un ingeniero ambiental, incluyen:El desarrollo de normas y requisitos, el diseño de programas o instalaciones, la evaluación de resultados de actividades, la evaluación de eficiencia y rentabilidad de procesos y procedimientos usados

CONTAMINACIÓN: Cambio indeseable en las características físicas, químicas o biológicas del aire, agua o suelo que pueden afectar de manera adversa a la salud, la supervivencia o las actividades de los seres humanos u otros seres vivosOcurrencia de una sustancia o energía a una concentración mayor que las condiciones ambientales normales

DESARROLLO SUSTENTABLE: Proceso por el cual se preservan (y protege) los recursos naturales en beneficio de las generaciones presentes y futuras

RECURSOS NATURALES: Los componentes del medio ambiente susceptibles de ser utilizados por el ser humano para la satisfacción de sus necesidades o intereses sociales, económicos, culturales, espirituales.

ACTIVIDADES ANTROPOGÉNICAS: Cualquier actividad realizada por el hombre IMPACTO AMBIENTAL: El efecto que produce una determinada acción humana sobre

el medio ambiente en sus distintos aspectosEjemplo: Calentamiento global (Cadena de causa-efecto de impactos ambientales)Actividades: Transporte, agricultura, tala de árbolesEmisiones de contaminantes: CO2, CH4, N2OEfectos primarios: Absorción de radiación térmicaEfectos secundarios: Incremento de la temperatura globalEfectos terciarios: Deshielo, elevación del nivel del mar, cambios en ciclos meteorológicos

IMPACTO DE CARRETERAS:

Positivo: Generación de empleo, aumento del valor de las tierras, mejoras en la conexión de personas, agricultores, empresas, productos a ciudades, mercadosNegativo: Pérdida de la capa vegetal y erosión, sedimentación del polvo, contaminación del suelo, contaminación del aire, efectos visuales, degradación del patrimonio, migraciones, pérdida de tierras agrícolas, aumento del tránsito

TEORÍA DE SISTEMAS NATURALES

SISTEMA: Un conjunto o arreglo de cosas relacionadas o conectadas entre sí de tal manera que forman una unidad o un todo orgánico.Un conjunto de elementos que se relacionan entre sí en una forma organizada para llevar a cabo una o varias funcionesEjemplos: Sistema solar, sistema de irrigación, universo, computadora, auto, ser vivo.

CARACTERÍSTICAS DE SISTEMAS:- Formados por elementos- Los elementos interaccionan entre ellos para cumplir funciones(propiedades

emergentes)- Pueden interactuar con otros sistemas- Producen materia, energía e información- Sistemas más complejos están formados por subsistemas y estos a la vez por

componentes más sencillos

TIPOS DE SISTEMA:SEGÚN EL INTERCAMBIO QUE REALIZAN CON SU ENTORNO

- SISTEMA ABIERTO: Son aquellos que intercambian materia y energía con el exteriorEjemplos: Agua caliente en una olla abierta, Cuerpo humano, Océano, todas las esferas de la tierra, todos los sistemas biológicos

- SISTEMA CERRADO: Son los que sólo intercambian energía con el exterior, no intercambian materia, sino que la reciclanEjemplo: Agua calienta en una caja cerrada de metal, computadora, globo aerostático, tierra, acuario, invernadero

- SISTEMA AISLADO: Son aquellos que no intercambian materia ni energía con su entorno.Ejemplo: Agua caliente en una botella de termo (aproxima a un sistema aislado), universo, protón y electrón en un átomo de hidrógeno

SEGÚN SU ORIGEN:- SISTEMAS NATURALES: Sistemas elaborados por la naturaleza. Ejemplos: átomos,

células, sistemas vivos, sistema solar, universo, etc.- SISTEMAS ARTIFICIALES: Sistemas elaborados por el hombre. Ejemplos: abstractos

(filosofía, religión, lenguaje), y concretos (casa, ciudad, auto)

SISTEMA AMBIENTE: El ambiente es un sistema constituidos por un conjunto de factores físicos, químicos, biológicos, sociales y culturales que se relacionan entre sí, de modo que un cambio de un factor repercute en los otros.

RELACIONES ENTRE ELEMENTOS DE UN SISTEMA

Elementos que pueden variar en función de otros = variablesHay dos tipos de relaciones entre variables: Relaciones causales simples y Relaciones causales complejas

SISTEMA TIERRA: Sistema cerrado, flujo continuo de energía solar (radiación electromagnética), emite calor al espacio (radiación ultravioleta), forma subsistema que interactúan

INTERACCIONES EN EL SISTEMA TIERRA- Las “esferas” de la tierra son sistemas abiertos- La transferencia de energía y masa (agua, carbono, sedimento) impulsa los procesos

internos y de interacción de las esferas de la tierra- Las teorías de termodinámica y del equilibrio de masas se usa para entender estos

procesos