evolución histórica de las ciencias ambientales

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Actualmente, detenninadas palabras como ecología industrial, prevención de la contaminación, capacidad del planeta, desarrollo sostenible, productos ecológicos, material reciclable, calidad de vida, deterioro de la capa de ozono, lluvia ácida o recalentamiento del planeta, dejan de pertenecer exclusivamente al vocabulario de los académicos y empresarios de avanzada para fonnar parte también dellenguaje coloquial de la población en general. Este nuevo comportamiento del hombre no debe interpretarse como el resultado de la influencia de una publicidad comercial, como las dirigidas a lograr la aceptación de un nuevo producto, más bien debe ser el nacimiento de una cultura ecológica en el planeta como respuesta al peligro que representa para la vida en la tierra los cambios producidos en el ambiente por el actual desarrollo tecnológico; comportamiento que podría también interpretarse como una nueva manera del hombre mirar al futuro.

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Jose Andres Koa Márquez

FundamentosBásicosdelosProcesosAmbientales

paraIngenieros

()a.roft.1/W7i~.z=. JA..ercJ, 2005 .

San Cristóbal, Febrero de 2002

ElFondoEditorialdela UniversidadNacionalExperimentaldel Táchira(FEUNET)es unainfraestructuradeapoyodelDecanatodeInvestigaciónquetieneentresuspropósitoselpublicarmaterialesdeapoyoalprocesodeenseñanzaaprendizajedelestudiantadovene-zolano,especialmenteunetense.ElFEUNETpresentasuspublicacionesen tresseries:Divulgación,Problemariosy Textos.Ellosporsísolosnocubrentodoslosrequerimientosdeaprendizajede un tópicodado,por lo quedebenserconsideradossólocomomaterialcomplementario.Todaslas observaciones,erroreso cualquiercomentarioquepermitamejorarestaspublicaciones,seruegahacer/asllegaralFEUNET,DecanatodeInvestiga-ción,Edificio118'~AvenidaUniversidad,Paramillo,SanCristóbal.Telefax:(0276)3532454ÓalApartadoPostal436,SanCristóbal,5001.

@ JoséAndrésRoaMárquezUNDAMENTOSBÁSICOSDELOSPROCESOSAMBIENTALESPARA INGENIEROS

SanCristóbal,Venezuela.FEUNET2001.332p.

@FondoEditorialUNET.2001UNET.Paramillo.SanCristóbal,Venezuela.Estelibronopodráserreproducido,nitotalni parcialmente,sinpreviaautorizaciónporescritoporpartedeleditor.Reservadostodoslosderechos.

DEPOSITOLEGAL:1.1:0762002340417

ISBN:980-329-337-0

FEUNET:ST0102

IMPRESOEN:LitoFormas

DISEÑOGRÁFICO:FredyCalle.DISEÑODEPORTADA:ElkinCalle

Contenido

Contenido

Pág.

Prólogo XlII

Capítulo 1Las Ciencias Ambientales en la Ingeniería 11.1 Evolución histórica de las ciencias ambientales. Hechos

significativos.. 31.2 Fonnación Ambiental en la Ingeniería 15Mirando al futuro 25Bibliografia 25

Capítulo 2Conceptos fundamentales de la Ecología. El ecosistema 272.1 Conceptos fundamentales 292.2 El Ecosistema 31

2.2.1 Componente abiótico 332.2.1.1 Componente abiótico fisico 352.2.1.2 Componente abiótico químico 37

2.2.2 Componente biótico 382.2.2.1 Bacterias 392.2.2.2 Hongos 422.2.2.3 Protozoos 422.2.2.4 Rotíferos 432.2.2.5 Algas 43

2.2.3 Niveles de organización de los organismos vivos 43Mirando al futuro 45Bibliografia 46

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Fundamentos Básicos de los Procesos Ambientales para Ingenieros

Capitulo 3La energía. Fuentes de energía del planeta. Flujo de energíaen los ecosistemas 473.1 Relación entre energía y materia. La energía 493.2 Fuente de energía de la tierra 503.3 Flujo de energía en los ecosistemas 543.4 Relación entre el aprovechamiento de la energía y la

productividad de un ecosistema 59Mirando al futuro 67Problemas 67Bibliografia ... ... ... 70

Capitulo 4Flujo de materia en los ecosistemas. Ciclos biogeoquímicos 714.1 Ciclos biogeoquímicos 74

4.1.1 Ciclo del carbono 764.1.2 Ciclo del nitrógeno 784.1.3 Ciclo del fósforo 83

4.2 Interferencia del hombre en los ciclos biogeoquímicos.Efectos producidos 854.2.1 Sobre~alentamiento del planeta 864.2.2 Eutroficación 89

Mirando al futuro 93Problemas ... ... ... 94Bibliografia 95

Capitulo 5El recurso agua ; .975.1 Importancia del agua 995.2 Propiedades del agua 1025.3 Distribución de los recursos hídricos en el planeta 1055.4 Ciclo hidrologico o ciclo del agua 1055.5 Disportibilidad de agua en el planeta 109

Contenido

5.6 Fuentes de abastecimiento de agua 1125.7 Fluctuacionesen el consumode aguapotableen una comunidad...1145.8 Factores que afectan el consumo de agua en una comunidad... 115

5.8.1 Tipo y tamaño de la comunidad 1165.8.2 Nivel socioeconómico de la población 1165.8.3 Condiciones meteorológicas 1175.8.4 Eficiencia y calidad del servicio 1185.8.5 Sistemas de medición del agua consumida 118

Mirando al futuro 118Problemas 119Bibliografia 122

Capítulo 6Los ecosistemas y el equilibrio natural. Factores que afectanel equilibrio de los ecosistemas 1236.1 Los ecosistemas y el equilibrio naturaL 1256.2 Factores que afectan el equilibrio de los ecosistemas 130

6.2.1 Temperatura : 1306.2.2 Materia orgánica 1356.2.3 pR 1376.2.4 Nutrientes 1486.2.5 Población humana : 148

Mirando al futuro 150Problemas 151Bibliografia 154

Capítulo 7Los residuos sólidos... 1577.1 Importanciadel estudiode los residuossólidos 1597.2 Problemasambientalesy de salud pública producidos por

los residuos sólidos 1607.3 Fuentesy tipos de residuossólidos 1647.4 Gestiónde residuos sólidos 167

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Fundamentos Básicos de los Procesos Ambientales para Ingenieros

7.4.1 Generación de residuos 1697.4.2 Manipulaciónde residuos,separación,almacenamiento

y procesamientoen el origen 1697.4.3 Recolección 1717.4.4 Transferencia y transporte 1737.4.5 Separación, procesamiento y transformación de

residuos sólidos.. 1747.4.6 Vertido finaL... 175

7.5 Recuperación de materia y energía de los residuossólidos 1817.5.1 Procesos utilizados para recuperar materia y energía

de los residuos sólidos 1857.5.1.1 Procesos fisicos 1857.5.1.2 Procesos químicos 1877.5.1.3 Procesos biológicos 191

7.6 Balance de materia 193Mirando al futuro 196Problemas 198

Bibliografia 202

Capítulo 8Residuos líquidos. Contaminación del agua 2058.1 Importancia del estudio de los residuos líquidos 2078.2 Agua residuales 207

8.2.1 Aguas residuales domésticas 2088.2.2 Aguas industriales 2088.2.3 Aguas negras municipales 208

8.3 Características de las aguas residuales 2098.3.1 Características fisicas 2098.3.2 Características químicas 214

8.3.2.1 Materia inorgánica 2148.3.2.2 Gases disueltos 2158.3.2.3 La materia orgánica 216

8.3.3 Características biológicas 217x

Contenido

8.4 Métodos para detenninar la cantidad de materia orgánicapresente en el agua residual 2218.4.1 Demanda bioquímica de oxígeno (D.B.O.) 2218.4.2 Demanda química de oxígeno (D.Q.O.) 2268.4.3 Carbono orgánico total (C.O.T.) 2288.4.4 Demanda teórica de oxígeno (D.Te.O.) 228

8.5 Autopurificación de los cuerpos de agua 2298.5.1 Autopurificación de cuerpos de agua móviles como

ríos y quebradas 2308.6 Tratamiento de las aguas residuales 234

8.6.1 Operaciones físicas unitarias 2358.6.2 Procesos químicos unitarios 2378.6.3 Procesos biológicos... 238

8.6.3.1 Procesos aerobios 2388.6.3.2 Procesos anaerobios 2418.6.3.3 Lagunas o estanques de estabilización 242

8.7 Plantas de tratamiento 2438.7.1 Tratamiento preliminar 2438.7.2 Tratamiento primario 2448.7.3 Tratamiento secundario 2448.7.4 Tratamiento terciario 2458.7.5 Tratamiento de Iodos 245

8.8 Población equivalente. 249Mirando al futuro 250Problemas 251Bibliografía 255

Capítulo 9La atmósfera. Contaminación del aire 2579.1 Importancia del estudio del aire 2599.2 La atmósfera... 259

9.2.1 Estructura de la atmósfera 2609.2.1.1 La troposfera 260

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Fundamentos Básicos de los Procesos Ambientales para Ingenieros

9.2.1.2 La estratosfera... 2619.2.1.3 La mesosfera 2639.2.1.4 La termosfera 263

9.2.2 Importancia de la atmósfera para la vida 2639.3 Contaminación del aire 269

9.3.1 Clasificación de los contaminantes atmosféricos 2709.3.2 Unidades de concentración 2719.3.3 Principales contaminantes de la atmósfera 2729.3.4 Principales fuentes de contaminación del aire 2759.3.5 Efectos de la contaminación atmosférica 277

9.3.5.1 Efectos sobre la salud humana 2789.3.5.2 Efectos sobre los vegetales y animales 2819.3.5.3 Efectos sobre los materiales 2829.3.5.4 Efectos sobre la visibilidad 284

9.4 Control de la contaminación del aire 2849.4.1 Dispersión de los contaminantes en la atmósfera 2849.4.2 Métodos utilizados en el control de la contaminación

del aire 2909.4.2.1 Prevención de la contaminación 2909.4.2.2 Remoción de los contaminantes del aire

antes de su descarga en la atmósfera 293Mirando al futuro 300Problemas. ... ... ...... ...... 301Bibliografia... 305

Anexos:Anexo 1. Principios de la Declaración de Río, 1992 309Anexo 2. Respuestas a problemas propuestos 313Anexo 3. Abreviaturas y símbolos 317Anexo 4. Glosario 319Anexo 5. Pesos atómicos de los elementos 329

Las Ciencias Ambientales en la Ingeniería

Actualmente, detenninadas palabras como ecología industrial, pre-vención de la contaminación, capacidad del planeta, desarrollo

sostenible, productos ecológicos, material reciclable, calidad de vida,deterioro de la capa de ozono, lluvia ácida o recalentamiento del pla-neta, dejan de pertenecer exclusivamente al vocabulario de los acadé-micos y empresarios de avanzada para fonnar parte también dellen-guaje coloquial de la población en general.

Este nuevo comportamiento del hombre no debe interpretarsecomo el resultado de la influencia de una publicidad comercial, comolas dirigidas a lograr la aceptación de un nuevo producto, más biendebe ser el nacimiento de una cultura ecológica en el planeta comorespuesta al peligro que representa para la vida en la tierra los cam-bios producidos en el ambiente por el actual desarrollo tecnológico;comportamiento que podría también interpretarse como una nuevamanera del hombre mirar al futuro.

1.1 Evolución histórica de las Ciencias Ambientales.Hechos significativos.

Desde la antigüedad, el hombre se ha interesado por los problemasambientales;entreotroscasos,es importantemencionar al filósofo Grie-goTeófrasto(327 - 287 a.C.)discípulode Aristóteles,pionero en elestudiode las interaccionesproducidas entre los organismos vivos y suambiente,ya los responsables de las obras de saneamiento ambientaldurante la época de los Emperadores Romanos que construyeron 9acueductos para abastecer de agua a la ciudad de Roma y el célebre

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Fundamentos Básicos de los Procesos Ambientales para Ingenieros

gran drenaje o cloaca máxima utilizado para drenar el Foro Romanoaún en servicio.

Sin embargo, la escasa información existente para la época sobrelos daños que las actividades humanas podrían ocasionar al ambien-te, aunado a la poca credibilidad otorgada, contribuyó en épocas pasa-das a paralizar temporalmente el progreso de los pueblos. En estesentido, los relatos históricos nos presenta que la caída del ImperioRomano se debió, entre otras razones, a las epidemias recurrentes pro-ducidas a través de todo el imperio. Se considera que estas epidemiasminaronla fuerzafisicae intelectualde loshabitantesde lasciudades,que-dandogeneralmentesólolas estructurasvacíasquese derrumbaronfrentea las hordas bárbaras. Igualmente, se considera que el colapso de losgrandes centros religiosos de Centroamérica alrededor del año 800 denuestraera y lapestenegra en Europaduranteel sigloXV seprodujo porque elhombre no consideróel entornoecológico.

Más adelante, en el año 1869el célebre biólogo alemán Ernest H.Haeckelintroduce en elmedio académico lapalabra Ecologíapara defi-nir el estudiode las relaciones de un organismocon su ambiente inorgá-nicoy orgánico. Posteriormente, a principios del siglo XX se reconocea la Ecologíacomo la ciencia que estudia los problemas de poblacionesy comunidades,y a finales del mismo siglo esta ciencia se convierte enunaramadel saber humano que traspasa fronteraspreviamente estable-cidas.

Durante el siglo XIX se demuestra científicamente que el cóleray la fiebretifoidea pueden ser transmitidas por el agua, y, además, quelas aguasnegrascontienen los agentes biológicos causantes de dichasenfennedadeshídricas. Paralelamente a este conocimiento aportadopor las cienciasnaturales, se desarrollaron algunas técnicas para pre-venir la transmisión de enfermedades hídricas y se investigó el com-portamientode las aguas residuales que fluyen de las comunidades e

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Las Ciencias Ambientales en la Ingeniería

industrias. A partir de este momento, el hombre empezó a darse cuen-ta de lanecesidad de preservar laspropiedades naturales del agua y de suimportanciapara elprogresoy destinode lahumanidad.

Con respecto a la población humana en la tierra, el ReverendoThomas Robert Ma1thus,en 1798, en su célebre libro "Ensayo sobre elPrincipiode laPoblacióny suInfluenciasobreelMejoramientoFuturo delaHumanidad", sentenciael destinodel hombre alplantear que cualquierpoblaciónsi no se controlasu crecimiento,terminasiendosuperiorpara lareservade alimentos;en el caso de lapoblación humana, Malthus estimóque ésta aumentaba geométricamente mientras que la producción dealimentos lo hacía aritméticamente. Hasta el presente, el planteamientode Malthusno se ha cumplido simplementeporque no previó el impactoque la tecnología tendría sobre laproductividadagrícola e industrial; sinembargo,no se puede negar el fondo del argumento maltusiano, porqueexisten efectivamente límites al número de personas que la tierra puedesoportar. En este sentido, el teórico social Inglés Eddward Isaacson,citado por Sutton (1987), aseveraba en 1912 en el prólogo de su libro"TheMalthusianLimit"que..."la interrogantemás importantedel hombrees que hacer para limitar el número de personas en la tierra a valoresquepermitan el mejor uso de los recursos naturales del mundo"; casi unsiglo después, sus palabras tienen aún mayor validez debido a que eltiempocon que cuenta el hombre para estabilizar el crecimiento de lapoblaciónmundial, es cada vez menor. Mientras en el año 1900 la po-blacióntotal de la tierra era de, aproximadamente, 1.700 millones depersonas, durante el primer trimestre del año 2000 alcanzó la cifra de6.000millonesdehabitantes.

Un estudio sobre Ecología Humana desarrollado por Meadows etal., (1972) en el Instituto Tecnológico de Massachusetts y publicadoenel libro "Los Límites del Crecimiento" demostró, que la capacidadde sostenimiento del planeta limita el crecimiento de la poblaciónhumana.Posteriormente, un equipo de especialistas en teoría de sis-

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temasactualizóel famosoestudiode 1972;susconclusionesfueron publi-cadasporMeadows (1992) en los términos siguientes:

1. La contaminacióny lautilizaciónde los recursosya han sobrepasadolosnivelessostenibles.

2. Elhombrenecesitaurgentementecontrolarel crecimientode lapobla-ciónhumana así como elconsumode materiales,y lograrmayorefi-ciencia en eluso de materialesy energía.

3. Una sociedadsosteniblees todavía económicay técnicamenteposi-ble.

A través del tiempo, la humanidad se ha caracterizado por utili-zar cada vez más energía. Hasta finales del siglo XVII, esta energíaprocedía principalmente de fuentes renovables aportada por los vege-tales y animales con los que compartía su hábitat; es así como apro-vechó la energía contenida en los tejidos vegetales (madera) por me-dio del fuego, y la fuerza de trabajo de los animales al emplearloscomo medio de transporte y en labores agrícolas. Posteriormente, losinventos tecnológicos producidos como la máquina de vapor, la má-quina de combustión interna y el motor eléctrico, entre otros, dio pasoa la revolución industrial y, con ella, a un control por parte del hombrede fuentes inanimadas de energía como el carbón, el petróleo y el gasnatural formados y almacenados en épocas geológicas pasadas.

Durante el siglo XIX se producen acontecimientos científicosimportantes que hacen viable el uso de la electricidad y su conversiónentre diferentes formas de energía; avances científicos y tecnológicosque le permite al hombre en el siglo XX transformar formas menosútiles de energía en formas más útiles, como por ejemplo, petróleo engasolina para impulsar vehículos y cortadoras de grama, estiércol deanimales en electricidad para hacer funcionar aparatos electrodomés-ticos y la energía química de los combustibles sólidos no fósiles entrabajo para impulsar naves espaciales.

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Las Ciencias Ambientales en la Ingeniería

Ante la necesidad de impulsar las industrias del sector minero,metalúrgico, automovilístico, electrodoméstico, petroquímico yagrí-cola, el hombre ha favorecido sistemáticamente el aumento de la pro-ducción de energía en detrimento de su uso eficiente y de la capacidadóptima de recarga de los ecosistemas y, además, ha considerado comoun indicador de progreso el aumento del consumo de energía no así lacalidad del ambiente. De igual manera, con el desarrollo de la industriapetroquímica se inicia la producción de sustancias sintéticas y, portanto, la descarga de sustancias nuevas y no biodegradables en labiosfera.

A pesar de las predicciones de algunos visionarios sobre las conse-cuencias ecológicas que produciría sobre el ambiente el modelo de de-sarrolloindustrial surgidode la revolución industrial,no fue sino hasta ladécada del setenta del siglo XX cuando el hombre se da cuenta de lanecesidad de conocer la capacidad real de sostenimiento de nuestroplaneta y de establecer principios relativos a la conservación del am-biente; de esta manera, se podría preservar para las futuras generacio-nes unas condiciones naturales adecuadas que les permitiría satisfacersus propias necesidades. Este cambio incipiente en la conducta am-biental se debió a la aparición, principalmente en los países qesarro-lIados,de manifestaciones visibles de contaminación de los cuerpos deagua, suelos yaire, crecimiento acelerado de la población mundial contendencia a una superpoblación, incipientes cambios climáticos ypremisas del posible deterioro de la capa de ozono.

En estos años setenta del siglo pasado se inicia una real toma deconciencia respecto a los problemas ambientales. La inquietud mun-dial acerca del impacto negativo que podría tener sobre las condicio-nes naturales de la biosfera el acelerado proceso de desarrollo, y, comotal, sobre la especie humana, motiva al gobierno de la República deSuecia a proponer a la Organización de las Naciones Unidas (ONU)la realización de la Primera Conferencia Mundial sobre el Medio

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Ambiente Hwnano; conferencia que se realiza en Estocolmo en 1972. Esimportante resaltar, que fue durante las deliberaciones de esta conferenciacuando se considera por primera vez a nivel internacional el concepto deambiente en su totalidad y su relación con el ser hwnano y se reconoce,además, la importancia de la Educación Ambiental como una disciplina in-dependiente de estudio yno sólo como otra denominación para la Ecología.La educación ambiental debe estar dirigida a todos los sectores de la socie-dad a fin facilitar la prevención y solución de los problemas ambientalesderivados del desarrollo.

La Declaración Final de Estocolmo proclama "...la defensa y lamejora del medio ambiente para las generaciones presentes y futurasconstituyen un objetivo urgente de la humanidad..." y en la recomen-dación 96 de la referida declaración exhorta a la ONU a "...adoptarlas medidas necesarias para establecer un programa Internacional deEducación Ambiental, de enfoque interdisciplinario, en la educaciónformal y no formal, que abarque todos los niveles educativos y estédestinada al público en generaL.". Como respuesta a esta exhorta-ción, la UNESCO crea el Programa de las Naciones Unidas para elMedio Ambiente (PNUMA) para diseñar y desarrollar un ProgramaInternacional de Educación Ambiental (PIEA). Este programa se ini-cia en 1975.

La fase inicial del programa PIEA, con una duración de tres años,culmina con la Primera Conferencia Mundial e IntergubernamentalsobreEducación Ambiental realizada en la ciudad de Tbilisi (Georgia),en octubre del año 1977. La declaración y las recomendaciones deesta conferencia, constituyen el marco, los principios y las orienta-ciones de la educación ambiental para todos los niveles educativostanto dentro como fuera del sistema escolar formal.

Diez años después del congreso de Tbilisi, en agosto de 1987, serealiza en la ciudad de Moscú (Rusia) el1Congreso Internacional sobre

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Las Ciencias Ambientales en la Ingeniería

Educación y Formación Ambiental auspiciado por la UNESCO yelPNUMA. La agenda de esta reunión incluía una revisión de los avancesy tendencias en educación ambiental a partir de la conferencia de Tbilis,el estado del medio ambiente y sus implicaciones en la educación y for-mación del hombre, las relaciones entre los programas científicos am-bientales intergubernamentales, y lapresentación de un bosquejo de es-trategias internacionales para la educación y formación ambiental du-rante la década de los años noventa que abarcara desde el preescolarhasta launiversidad.

Paralelamente a la formulación e implantación de los programas deeducacióny formaciónambiental, elPNUMAinicióen 1975unprogramade investigaciónde los riesgosque entrañabaelposible debilitamientodela capa de ozono. Esta capa que se encuentra en la atmósfera, permite eldesarrollo de la vida en la tierra al absorber las peligrosas radiacionesultravioletas (UV) provenientes del sol. Sin la protección de la capa deozono, los sereshumanos estaríanmás propensos a desarrollar cáncerdepiel, cataratasy a tenerdeficienciasen el sistemainmunológico;lacadenaalimentariamarinase romperíay se reduciríadrásticamentelaproductivi-dad agrícola por los efectos nocivos de los rayos UV sobre el plancton ylos cultivos.El debilitamientode lacapa de ozono podría representarunade lasmás seriasamenazasque la industrializaciónhaya producido sobrelavidahumana.

Sin embargo, fue hasta 1985cuando los científicos del Servicio deProspecciones de la Antártida Británica descubrieron en el hemisferiosur un agujero en la capa de ozono. No obstante, que para la fecha deestedescubrimientotanto la causa que producía ladestruccióndel ozonoestratosférico como sus efectos sobre la humanidad eran objeto de im-portantes debates, el hombre consideró que la incertidumbre científicaexistente no podía ser excusa para someter el planeta a un posible de-sastre ecológico. Esta preocupación por el futuro de la vida en la tierracondujoa que en septiembre de 1987,diplomáticos de todo el mundo se

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reunieranen la ciudad de Montreal Canadápara elaborar un tratado quepermitiera controlar la producción y comercialización de posibles sus-tancias destructoras de la capa de ozono como son loscolorofluorocarbonos, los halones, el tetracloruro de carbono y elmetilc1oroformo.El acuerdodefinitivodelasdeliberaciones,sematerializócon la firmadel Protocolode Montrealporpartede los Ministros del Am-bientede 24 países, en sumayoría del mundo industrializado. Comoga-rantede lavigencia y cumplimientodel Tratado,quedó la concienciadelhombre.

El Protocolo es históricamente también importante porque fueuno de los primeros acuerdos internacionales relativos al ambiente enque se recoge el principio de la prevención; según este principio, lasmedidas se adoptan antes de tener pruebas inequívocas de un pro-blema, sí las posibles consecuencias pueden poner en peligro la exis-tencia de la especie humana en el planeta. Es importante tambiénconsiderar, que el Protocolo de Montreal es un ejemplo concreto delos beneficios que la ciencia puede prestar a la humanidad; en estecaso, ha impartido enseñanzas sobre cómo se deben manejar los pro-blemas ambientales a futuro, principalmente para los dirigentes ycientíficos de todo el mundo que ahora deben enfrentar otras amena-zas al ambiente como son el recalentamiento de la atmósfera debi-do a los gases de invernadero y el crecimiento exponencial de la po-blación humana.

Este período de toma de concienciadel hombre por lanaturaleza loha llevadoa comprender,quesi laexplotacióndelambientees fundamen-talparaelprogresode lahumanidad,deberealizarsede talmanera quenoinhiba, mucho menos destruya, la capacidad de regeneración de losecosistemas;de estamanera, se podrá garantizar la continuidad de la es-peciehumana en el planeta. Esto quieredecir,que la explotacióndel am-biente,auncuandofueseenbeneficiodelhombre,sólopodrárealizarsedemanerasostenible.

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Las Ciencias Ambientales en la Ingeniería

En el mismo año 1985, laAsamblea General de laNaciones UnidascrealaComisiónMundialparaelAmbientey elDesarrollo(CMAD).Estacomisión fue presidida por la Primer Ministro de Noruega Gro HarlemBrunddand.LacomisiónBrunddandinvestigóelproblemadel ambienteenelplaneta,desde 1983hasta 1987.Los resultadosde la investigación fue-ronpublicadosen 1987en el InfonneBrunddandtitulado ''NuestroFuturoComún". Es en este informe en donde se plantea por primera vez conprofundidadel tema del DesarrolloSostenible.

Según el Informe Brunddand, el desarrollo sostenible no debe serun estado de armonía previamente establecido, sino un proceso decambio en el que la explotación de los recursos, la dirección de lasinversiones y los cambios institucionales se deben hacer de maneracompatible con las necesidades futuras y no presentes. En este senti-do, para que el desarrollo pueda ser considerado sostenible, su princi-pal objetivo tiene que ser la satisfacción de las necesidades y aspira-ciones humanas, con la condición de que:

1. Satisfaga las necesidades primarias de todos los pueblos o que se lebrinde a todos laposibilidad de hacer realidad las aspiraciones pro-pias de teneruna vida mejor.

2. El ritmo de disminución de los recursos naturales no renovables noimpida en el menor gradoposible el desarrollo de las oportunidadesfuturas.

La primera de las dos condiciones introduce el concepto deglobalidad y la segunda el concepto de sostenibilidad.

El concepto de desarrollo humano sostenible definido en el Infor-me "Nuestro Futuro Común", sentó las bases para la adopción de unaestrategia mundial de protección del ambiente en la Conferencia delas Naciones Unidas sobre el Medio Ambiente y Desarrollo celebra-da en la Ciudad de Río de Janeiro, Brasil, del 3 al 14de junio de 1992.

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Fundamentos Básicos de los Procesos Ambientales para Ingenieros

Estaconferenciafueun acontecimientoquereafinnó laDeclaración de laConferenciade las Naciones Unidas sobre el Medio Ambiente Humanoadoptada en Estocolmo el16 dejunio de 1972;en ella se colocó el temaambientalen el centro del debatesobre el desarrolloy como pieza básicade las políticas sectoriales y económicas que fonnaliza los ténninos dereferenciaexplícitosen el infonne Brunddandde 1987.

Las deliberaciones de la Cumbre de Río se basaron en la necesi-dad de establecer una sociedad global nueva y equitativa a través de lacreación de nuevos niveles de cooperación entre los Estados y secto-res claves de la sociedad, trabajando todos en función de acuerdosinternacionales que respeten el interés de todos los pueblos y, además,coadyuven para mantener las condiciones naturales y la integridad delplaneta, nuestro hogar.

Los acuerdos de la Cumbre de Río, que representan un compro-miso político mundial para los 175 países presentes, se resumen enlos siguientes ténninos:

1. La Declaración de Río sobre el Medio Ambiente y el Desarrollo,documento constituido por 27 principios que tratan sobre dere-chos y obligaciones individuales, colectivas y de los gobiernos enrelación con el ambiente y el desarrollo, y de responsabilidad paracon las próximas generaciones. En el anexo 1 se presentan los 27principios de la Declaración de Río yen la tabla 1.1un compendiode 9 principios muy relacionados con el contenido del texto.

2. El Programa 21 o Programa de Acción. En esteprograma se recogelaestrategiaglobaldeproteccióndelambientea seguiren los siguien-tes añospara alcanzarun desarrollosostenible.

3. La Declaración de Principios sobre Gestión Sostenida de los Bos-ques.

4. El Convenio sobre el Cambio Climático yel Convenio sobre la Di-versidadBiológica.

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Las Ciencias Ambientales en la Ingeniería

Tabla 1.1 Principios de la Declaración de Río. 1992.

N" Principio

Los sereshumanosson el centrode las preocupacionesdel desarrollo sostenible.Tienenderechoa una vidasaludabley productivaen armoníacon la naturaleza.

2 El derecho a desarrollarse debe llevarse acabo satisfaciendo de manera equitativa lasnecesidades de desarrollo y las necesidades ambientales de las generaciones presentesy futuras.

3 A fin de lograr un desarrollo sostenible, la protección ambiental constituirá una parteintegral ~el proceso de desarrollo y no podrá considerarse de manera aislada de éste.

4 Los Estados deben cooperar dentro de un espíritu de sociedad global para conservar,proteger y renovar la salud e integridad del ecosistema tierra. Ante las diferentes con-tribuciones para la degradaCiónambiental del planeta, los Estados poseen respon.<iabi-lidades comunes, pero diferenciadas. Los países desarrollados reconocen la responsa-bilidad que tienen en la búsqueda internacional del desarrollo sostenible ante laspresiones que sus sociedades generan en el ambiente del planeta y ante las tecnologíasy recursos financieros que controlan.

5 A fin de lograr un desarrollo sostenible y un mejor nivel de vida para todos lospueblos, los Estados deben reducir y eliminar los patrones no sostenibles de produc-ción y consumo y promover políticas demográficas apropiadas.

6 A fin de proteger el ambiente, e] enfoque preventivo deberá aplicarse de manera am-plia por los Estados de acuerdo a sus capacidades. En los casos en que haya amenazade daños serios e irreversibles, la falta de una seguridad científica absoluta no deberáconstituir una razón para posponer medidas efectivas desde e1punto de vista de] cos-to, para prevenir la degradación ambiental.

7 Las autoridades nacionales deben desarrollar sus mejores esfuerzos para promover ]aínternacionalización de los costos ambientales y el uso de instrumentos económicos,tomando en cuenta el enfoque de que el que contamina debe, por principio, asumirel costo de la contaminación, con debida atención al interés público y sin distorsio-nar el comercio y la inversión internacional.

8 La Evaluacióndel ImpactoAmbiental,comoun instrumentonacional,debellevar-se a cabo en los casos de actividades propuestas que tengan la probabilidad de generarun impacto adverso en el ambiente y que estén sujetos a una decisión por parte de unaautoridad nacional competente.

9 La pa+.,el desarrollo y ]a protección ambiental son interdependientes e indivisible

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Fundamentos Básicos de los Procesos Ambientales para Ingenieros

El Desarrollo Sostenible debe ser una fonna de progreso que buscasatisfacer las necesidades de lapresente generación sin comprometer lacapacidadde las generacionesdel mañanapara satisfacersuspropias ne-cesidades.Estenuevomodelode desarrollodebeconduciraun equilibrioarmónicoen elplaneta tierra, entreambientey desarrollo.

· Desarrollo.Ambiente ~

La nosofia deldesarrollosostenibleoficializadaen laDeclaraciónde

Río, planteó para la década de los años noventa del siglo XX cambiossignificativosen losprogramaseducativosyen lanonnativa internacionalsobregestiónambiental.

En elcasode la refonna educativa,lanueva educacióntenía que con-cebirse sobre la base del desarrollo sostenibley su inserción a todas lasáreasdel saber:Ecología,Biología,Botánica,Zoología Matemática,Quí-mica,Física,CienciasSociales, fugeniería,Arquitecturay Cienciasde laSalud, entre otras.

En el caso de la gestión ambiental, la comunidad internacionaldebería regular sus actividades relacionadas con el ambiente median-te la utilización de una nonnativa única. En ese sentido, se solicitó ala International Organization for Standarization (ISO) la redacciónde la correspondiente nonna, cuyo bosquejo fue publicado en agostode 1995 y, en septiembre de 1996, se convierte en norma internacio-nal de gestión ambiental con el nombre de ISO 14000. Estanonnativa pennitirá a una compañía preocupada por el rendimien-to ambiental, asegurarse de que sus proveedores practican elliderazgoambiental y la prevención de la contaminación. La certificación bajolas nonnas ISO 14000 debe convertirse al inicio del siglo XXI en un

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Las Ciencias Ambientales en la Ingeniería

sine qua non del comercio internacional, como sucede actualmentecon las normas ISO 9000 que valora la gestión calidad.

La soluciónde losproblemasrelacionadoscon ambiente,poblaciónydesaITOllosocioeconómico,deberíantenerun enfoqueuniversale integra-do; con esta visión se realizó la Conferencia Internacional sobre Pobla-ciónyDesarrolloen el Cairo,Egipto,en 1994 y laCumbre Mundial sobreDesarrollo Social de Copenhagen,Dinamarca, en marzo de 1995.

La Respuesta de Venezuela a las exigencias mundiales sobre lanecesidad de trabajar en la impostergable tarea de minimizar los pro-blemas ambientales del planeta, quedaron consagradas en la Consti-tución Nacional de la República del 30 de diciembre de 1999. La mis-ma establece 10siguiente:

Articulo 108. "La educación ambiental es obligatoria en los niveles ymodalidades del sistema educativo, así como también en la educaciónciudadana no formal..."

Articulo 127. "Es un derecho y un deber de cada generación proteger ymantener el ambiente en beneficio de sí misma y del mundo futuro..."

Articulo 128. "Todas las actividades susceptibles de generar daños alos ecosistemas deben ser previamente acompañadas de estudios deimpactoambientaly socioculturaL".