quÍmica ambiental
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QUÍMICA AMBIENTAL
UNIDAD Nº I
Elementos que componen el medio ambiente: Aire
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2. UTILIZACIÓN DE LA ENERGÍA, EMISIONES DE CO2 Y SUS CONSECUENCIAS AMBIENTALES
Aunque el impacto ambiental que más se nombra en los medios de comunicación
y en la publicidad son las emisiones de CO2, no son los únicos impactos
ambientales ni sociales producidos por los distintos medios de transporte o
vehículos motorizados. El uso de combustibles fósiles a través del uso de
vehículos motorizados, produce otra serie de consecuencias como son la
contaminación acústica o la ocupación de los espacios públicos.
Para poder comparar los impactos ambientales y sociales entre los diferentes
medios de transporte y su grado de repercusión, hay dos variables básicas: la
energía empleada y la cantidad de espacio requerido para transportar una persona
una distancia determinada.
a) Energía: Cuanta más energía se necesite, mayores serán los impactos
ambientales producidos. El tipo de impacto varía también en función de la clase de
energía consumida. Si son derivados del petróleo se generarán emisiones de CO2
y sustancias contaminantes, además de los relacionados con la extracción y el
transporte del petróleo. Tampoco hay que olvidar que un mayor consumo
energético tiene unos mayores costos económicos para el usuario, como es
lógico. Optimizar el consumo de energía es, por tanto, la forma de limitar y reducir
los impactos económicos, sociales y ambientales que generan su producción y
consumo; una cuantía nada despreciable en el caso del transporte.
Los cálculos realizados para los diferentes medios de transporte son muy
reveladores: el automóvil, tanto para ocupación completa como ocupación real, es
el medio que más energía consume y que por tanto más impactos asociados
produce por persona transportada.
b) Espacio: La segunda variable, el espacio empleado para el transporte de
viajeros, determinará el tamaño de las infraestructuras necesarias –y los impactos
para su construcción– y por tanto la cantidad de espacio público ocupado para el
transporte y la fragmentación del territorio que conlleva.
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Los datos demuestran también que el espacio público consumido es mucho menor
para el transporte público que para los automóviles. En primer lugar, porque la
mayor parte del tiempo los coches permanecen estacionados, unas 22 horas al
día, ocupando valioso espacio público, mientras que el transporte público está en
circulación la mayor parte del día. Y en segundo lugar porque la cantidad de
espacio público necesario para transportar personas es proporcionalmente mucho
más elevada en el automóvil que en el transporte público. La gran diferencia que
se acentúa entre automóvil y autobús, más considerando las bajísimas tasas de
ocupación media que presenta el automóvil, siendo de un poco más de una
persona por automóvil de promedio. De ahí que el espacio que ocupa un viaje
diario promedio del hogar al trabajo en automóvil es 90 veces mayor que el mismo
viaje efectuado en metro, y 20 veces más que si se realiza en autobús o metro
subterráneo. Los 60 vehículos que se utilizan para transportar a 75 personas
equivalen a un autobús.
Esta elevada ocupación, es la causa de la falta de espacio público para usos no
relacionados con el transporte en la ciudad, y de la fragmentación de los hábitats
naturales fuera de la misma. Es también la causa de las congestiones que sufren,
sobre todo, las grandes ciudades y de buena parte de sus costes económicos
asociados.
Dispersión urbana
La accesibilidad que da el automóvil, junto con la gran cantidad de autopistas
urbanas que se están construyendo, es la base del proceso de dispersión urbana
que se viene produciendo en nuestro país, y que tantos problemas ha generado
de ocupación de territorio, pérdida de espacios de interés natural o agrícola, etc.
Sean eléctricos o de combustión interna, los coches seguirán permitiendo y
favoreciendo este tipo de urbanismo insostenible.
Otros impactos
Si nos fijamos en la contaminación acústica, vemos que la principal fuente es el
tráfico rodado, donde prevalece el automóvil, responsable de un 80% del ruido
urbano. En cuanto a la siniestralidad, el medio más peligroso y con unas mayores
tasas de accidentalidad vuelve a ser el automóvil, seguido por las motos. El
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transporte público presenta unas cifras de siniestralidad muchísimo más
reducidas.
Es así como se observa que el excesivo uso del automóvil es la principal causa de
los problemas de contaminación urbana, produciendo como consecuencia:
congestión, ruido, contaminación del aire, siniestralidad y costos económicos
asociados al transporte, muy por el contrario a la utilización del transporte público,
o mejor aún, de los medios no motorizados como caminar y andar en bicicleta, los
que reducen todos estos impactos anteriormente mencionados.
2.1. Reducción de la contaminación
Hoy en día, el smog oscurece los cielos de todas las ciudades del mundo y el aire
que respiramos está cada vez más contaminado con material particulado y
monóxido de carbono.
Estos contaminantes son dañinos para la salud humana y ambiental, por lo que
¿es posible aportar “con un granito de arenas” para que con medidas concretas
disminuyamos la contaminación del aire? Podría sorprenderte saber lo mucho que
puedes contribuir. Lee las siguientes medidas que se te sugieren a continuación:
2.1.1 Reconsiderar el transporte público: Las prácticas de la producción
industrial son la primera causa por la cual el aire de la Tierra está contaminado,
pero la contaminación relacionada a los automóviles es la siguiente causa en la
lista de culpables. La generación de contaminación por la quema de combustibles
fósiles en el uso de automóviles, resulta trascendental en este problema. Debido a
que muchas ciudades están distribuidas de tal manera que conducir se vuelve casi
una necesidad, puede ser difícil determinar la mejor manera para combatir esta
situación. Sin importar dónde vivas, puedes tomar medidas al buscar formas
alternativas para ser menos dependiente de los automóviles. Es posible que no
sea del todo práctico dejar por completo tu auto, pero aun así puedes tomar
medidas al reducir su uso. Por ejemplo, en lugar de ir conduciendo al
supermercado cada dos días, ve solamente una vez a la semana o cada diez días
y compra todo lo que necesites de una sola vez.
2.1.2 Toma el autobús y/o el metro: Familiarízate con las rutas de metro o de
autobús de tu comuna y empieza a ir al trabajo con el autobús en lugar del auto
por lo menos una vez a la semana. Haz lo que puedas para usar el transporte
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público lo más frecuentemente posible, sólo usa tu auto cuando no tengas una
buena alternativa.
Además, tomar el autobús o el tren para ir al trabajo, a la Universidad o para ir a
hacer cualquier otra actividad tiene muchas ventajas. Aparte de ser tu contribución
para reducir la contaminación del aire, tendrás más tiempo para leer, escuchar
música o mirar a la gente. Tomar el transporte público es más seguro que conducir
y probablemente te ayudará a disminuir tus niveles de ansiedad, ya que no
tendrás que lidiar con el tráfico de las horas punta.
2.1.3 Trata de caminar o ir en bicicleta: Aún mejor que el transporte público es
usar tu propia energía para llevarte a donde quieras ir. Probablemente, puedas ir
caminando a los lugares donde llegas en cinco minutos con el auto desde tu casa
y si eres aventurero y tienes el tiempo, podrías caminar mucho más. Si eres tan
afortunado que vives en un lugar con buenas carreteras o ciclovías para los
ciclistas, empieza a usarlas. En los lugares con demasiado tráfico, ir en bicicleta
será la forma más rápida de llegar a tu destino.
2.1.4 Pero si conduces, mantén tu auto en buenas condiciones: Haz que lo
afinen con frecuencia para asegurarte de que pases con éxito tu “prueba de
gases” de la ciudad. Existen unas cuantas cosas que podrías hacer para ayudar a
que tu auto produzca el menor daño posible, como por ejemplo, llenar el tanque de
gasolina temprano en la mañana o en las últimas horas de la tarde, cuando el
clima esté fresco (esto te ayudará a evitar que gran parte de la gasolina se
evapore con el calor del día), ponle aire a los neumáticos de tu auto según la
presión recomendada (así facilitarás que tu auto tenga el mejor desempeño y
reducirás el uso de combustible) o que cuando llenes tu estanque cuida de que la
gasolina no se derrame.
2.1.5 Compra productos locales: Cuando necesites comprar algo, trata de
comprar los productos que se vendan dentro de tu comuna o sector. Podrías tener
más suerte en las tiendas pequeñas, en lugar de las tiendas comerciales, las
cuales tienden a importar todos sus productos, con lo cual estarás contribuyendo
significativamente con la contaminación del aire.
A continuación, te presentaremos algunas estrategias para comprar productos
locales:
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• Haz tus compras en los mercados de productores. Esta es la mejor
manera de comprar alimentos cultivados y comercializados dentro de
tu comuna, sector o ciudad.
• Verifica las etiquetas de la ropa. Trata de comprar prendas
manufacturadas cerca de donde vivas. Aunque podría ser bastante
costoso, considera comprar prendas hechas a mano por alguien que
viva cerca de ti. Si no es posible, comprar ropa de segunda mano es
otra manera excelente de reducir el consumo.
• No compres cosas por Internet. Comprar un libro o una prenda de
ropa por Internet es extremadamente fácil para el consumidor, pero
piensa en los barcos, aviones y camiones que se necesitan para
dejar ese artículo en tu puerta. Intenta hacerlo solo esporádicamente.
2.1.6 Opta por menos embalaje: El plástico, el papel aluminio y el cartón que se
usan para embalar están elaborados con prácticas que impactan negativamente la
calidad del aire. Sea lo que sea que compres, trata de elegir productos que tengan
menos embalaje. Por ejemplo, lleva tu propia bolsa de compras hecha de tela a la
tienda en lugar de pedir bolsas de plástico o de papel. Asimismo, intenta comprar
en la sección de alimentos al por mayor en vez de comprar productos
empaquetados individualmente o comprar productos vegetales frescos y sueltos
en lugar de los enlatados y congelados.
2.1.7 Recicla, reutiliza o re-usa: Manejar la basura de tu casa es otra manera
efectiva de reducir la contaminación del aire. Reusar, reciclar y hacer abono podría
impactar significativamente tu producción de basura, lo que significa que menos
basura iría a los vertederos, los cuales son grandes causantes de la
contaminación del aire (generación de metano y gases por descomposición de
materia orgánica).
Trata de comprar los productos que vengan en envases de vidrio para que los
puedas reutilizar una y otra vez. El plástico también se puede utilizar de nuevo,
pero evita reutilizarlo demasiadas veces para guardar alimentos, ya que con el
tiempo los químicos podrían filtrarse del plástico a los alimentos. Asimismo, separa
los elementos reciclables de tu basura, y sea papel, plástico, aluminio y materia
orgánica.
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2.1.8 Usa pinturas y productos de limpieza seguros para el medio ambiente
cuando te sea posible: Este tipo de pinturas y productos de limpieza emite
menos partículas generadoras de smog en el aire, además es mejor para tu salud
respiratoria.
2.1.9 Ahorra luz y energía eléctrica: Apaga la luz de un lugar cuando no salgas
de él o apaga (y desconecta) electrodomésticos que no estén siendo utilizados.
Estas pequeñas acciones son más importantes que nunca cuando hablamos de
reducir la contaminación del aire, ya que la electricidad que consumen las luces y
los aparatos eléctricos es generada por plantas de gas natural o carbón que
generan emisiones.
2.2. Parámetros indicativos y criterios de calidad
La Ley sobre Bases Generales del Medio Ambiente (Ley N° 19.300, modificada
por la Ley N° 20.417/2010, ambas del Ministerio Secretaría Regional de la
Presidencia), estable en su artículo 32, la existencia de dos tipos de normas de
calidad ambiental: primarias y secundarias. Las normas de calidad primarias, son
aquellas normas de calidad ambiental que tienen como objetivo proteger la salud
de la población humana dentro del territorio nacional; las normas de calidad
secundaria, tienen por objetivo proteger o conservar el medio ambiente o la
naturaleza y son de carácter local y no necesariamente nacional.
Una definición más precisa de norma primaria y secundaria es la que se establece
en artículo 2° de la Ley:
Las normas de calidad ambiental primaria es “aquella que establece los valores de
las concentraciones y períodos, máximos o mínimos permisibles de elementos,
compuestos, sustancias, derivados químicos o biológicos, energías, radiaciones,
vibraciones, ruidos o combinación de ellos, cuya presencia o carencia en el
ambiente pueda constituir un riesgo para la vida o la salud de la población”,
mientras que la normas de Calidad secundaria de calidad ambiental es “aquella
que establece los valores de las concentraciones y períodos, máximos o mínimos
permisibles de sustancias, elementos, energía o combinación de ellos, cuya
presencia o carencia en el ambiente pueda constituir un riesgo para la protección
o la conservación del medio ambiente, o la preservación de la naturaleza”.
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Son también el objetivo o meta de la gestión ambiental, y frente a su
incumplimiento se establecen planes de prevención de la contaminación o planes
de descontaminación, que a su vez disponen las medidas para recuperar la
calidad ambiental deteriorada.
Antecedentes históricos respecto a la gestión de calidad de aire en Chile
La primera definición normativa en materia de contaminación atmosférica que se
dio el país fue establecida por el Ministerio de Salud, mediante la resolución
número 1.215 del año 1978. En ella se fijaron las normas sanitarias mínimas
destinadas a prevenir y controlar la contaminación atmosférica, definiéndose las
normas de calidad del aire para los contaminantes: partículas totales en
suspensión (PTS), monóxido de carbono (CO), anhídrido sulfuroso (SO2), dióxido
de nitrógeno (NO2) y oxidantes fotoquímicos, expresados como ozono (O3).
Además establecía otros instrumentos para la gestión del aire, tales como
regiones de control de la calidad del aire, criterios para la definición de normas de
emisión, prohibiciones y exigencias generales relacionadas con los procesos de
combustión.
La Ley de Bases Generales del Medio Ambiente, vigente desde 1994, fijó una
nueva modalidad institucional para la elaboración de normas ambientales y para la
gestión de la calidad del aire, incluyendo a las regulaciones que tienen por objetivo
proteger la salud de las personas y aquellas que tienen por finalidad proteger el
patrimonio ambiental.
Bajo la Ley ambiental, la responsabilidad del establecimiento de regulaciones,
recayó en la Comisión Nacional del Medio Ambiente (CONAMA) quien debió
ceñirse a un procedimiento reglamentado que contemplaba etapas de elaboración
de anteproyecto con estudios científicos y técnicos, etapa de consulta pública,
evaluación técnico económica y etapa de análisis de las observaciones recibidas.
Además la ley obligó a CONAMA a revisar todas las normativas ambientales
vigentes de la época, estableciendo para tal efecto un plazo máximo de 5 años.
Actualmente, luego del cambio de institucionalidad ambiental ocurrido el año 2010,
el Ministerio de Medio Ambiente a través de la “División de Calidad de Aire y
Cambio Climático” ha tomado un rol protagónico en la regulación, monitoreo, y
asesoramiento técnico respecto a normas de calidad ambiental y de emisión, los
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planes de prevención y/o de descontaminación, en las materias relativas a aire.
Asimismo, tiene por objetivo desarrollar políticas públicas que reduzcan las
emisiones de agentes contaminantes del aire manteniendo los niveles de
exposición de la población en niveles que salvaguarden la salud de la población.
Estas políticas deben promover el desarrollo sustentable reduciendo los
contaminantes que provocan el cambio climático y generando propuestas de
adaptación.
Calidad del aire en Chile: realidad nacional
En Santiago, las primeras mediciones de calidad de aire datan desde el año 1964,
sistematizándose posteriormente cuando en 1976 se instala una “red de Vigilancia
de Calidad del Aire” y en 1988 comienza a funcionar una red automática (red
MACAM). En regiones en cambio, las redes más antiguas están asociadas a las
fundiciones y refinerías de cobre, iniciándose las mediciones en el año 1976 con el
funcionamiento la red de la fundición Chagres en el valle de Catemu (V Región),
en 1986 la red de Chuquicamata, en 1992 las redes de las fundiciones Paipote,
Ventanas y Caletones y en 1993 la red de la fundición Potrerillos.
Desde la entrada en vigencia del Reglamento del Sistema de Evaluación de
Impacto Ambiental (D.S. 30/1997 de MINSEGPRES) ha ido en aumento el número
de estaciones para seguimiento y control de las emisiones de los proyectos
públicos y privados. Por otro lado, la medición pública de la calidad del aire, de
forma sistemática en regiones, se inicia en el año 2004 con el Sistema de
Vigilancia de la calidad del aire (SIVICA) de MINSAL; con estaciones en Viña del
Mar, Temuco y Rancagua. En 2008 la red SIVICA aumenta hasta 14 estaciones
sumando Andacollo, Los Andes, Rengo, San Fernando, Chillán, Concepción,
Talcahuano, Padre Las Casas, Osorno, Valdivia y Coyhaique. En 2012 la red
SIVICA es traspasada al Ministerio de Medio Ambiente incluyendo nuevas
estaciones en: Arica, Antofagasta, Huasco, Copiapó, Coquimbo, La Serena,
Cuncumén, Quilpué, Valparaíso, Curicó, Linares, Talca, Maule, Los Ángeles,
Coronel, Chiguayante, Puerto Montt, Chaitén y Punta Arenas.
En resumen, desde el año 1999 con un monitoreo público concentrado en la
Región Metropolitana con sólo 8 estaciones, ha habido un fuerte aumento tanto en
la cantidad como en la cobertura de las estaciones hasta el año 2018, contando
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con una red pública de 76 estaciones. Estas están en línea, con información
actualizada cada hora en los sitios web del MMA http://sinca.mma.gob.cl/ y
http://airechile.gob.cl/ apoyando la gestión de la Calidad del Aire, principalmente
en los meses de otoño-invierno.
Los problemas de contaminación atmosférica en el País están asociados, en la
zona Norte, principalmente a las emisiones de material particulado (MP), dióxido
de azufre (SO2) y óxidos de nitrógeno (NOx), provenientes de las megafuentes
mineras y centrales termoeléctricas. En la zona central, la actividad industrial, las
fuentes móviles, las emisiones residenciales y centrales termoeléctricas, son las
principales fuentes de elevadas concentraciones de material particulado respirable
en otoño-invierno y de ozono durante los meses de primavera-verano. En la zona
sur, especialmente en los valles centrales, durante los meses de otoño invierno se
registran altas concentraciones de material particulado respirable (MP 10, MP 2.5)
producto del fuerte consumo de leña para calefacción domiciliaria.
En el año 1998 se estableció la norma primaria para Material Particulado
Respirable (MP10), posteriormente en 2002 se establecieron las normas primarias
para los gases criterio (Dióxido de Azufre, Monóxido de Carbono, Dióxido de
Nitrógeno y Ozono). Las normas primarias de calidad de aire (ver figura 5) han
sido superadas en varias ciudades y entornos de fuentes mineras. La superación
de estas normas ha obligado a la autoridad a declarar Zonas Saturadas (ZS) y
elaborar un Plan de Descontaminación Atmosférica (PDA) para recuperar la
calidad del aire y garantizar un ambiente libre de contaminación. Cuando se
supera el 80% de la norma se debe declarar Zona Latente y elaborar un plan de
prevención para evitar superar las normas.
Los planes de descontaminación implementados en las Fundiciones de cobre en
Ventanas (1992- primer Plan de descontaminación del país), Chuquicamata
(1993), Paipote (1994), Potrerillos (1998) y Caletones (1998) han cumplido con
éxito sus metas de reducción de emisiones de SO2 y MP10, lo cual ha permitido
un mejoramiento en la calidad de aire con reducción de episodios críticos y el
cumplimiento de las normas primarias para SO2. En cambio, para MP10 la
situación es de mayor complejidad, ya que a pesar de la disminución de emisiones
de material particulado, los niveles base de concentración existentes en las zonas
de emplazamiento de las fuentes emisoras (fundiciones de Cobre) dificultan el
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cumplimiento de las normas primarias, especialmente de la norma anual.
El aumento de la cobertura del monitoreo en las principales ciudades del Sur de
Chile ha evidenciado durante los meses fríos (principalmente entre abril y agosto),
la ocurrencia de una gran cantidad de días durante los cuales se superan los
valores límites de las normas diarias de MP10 y MP2.5, alcanzando niveles
considerados peligrosos para la salud de las personas, que incluso han obligado a
decretar medidas de emergencia sanitaria. La principal razón de los altos niveles
de material particulado es el consumo de leña para calefacción domiciliaria.
Figura 4
Zonas saturadas vigentes por contaminación atmosférica en Chile
(Fuente: http://ide.mma.gob.cl/)
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Figura 5
Valores fijados en las normas de calidad primaria del aire
(Fuente: http://ide.mma.gob.cl/)
Nota: Respecto a normas de calidad secundaria destaca:
1. Norma de calidad de aire para SO2 (D.S N° 22/2009 del Ministerio
Secretaría General de la Presidencia)
2. Norma de calidad de aire para MPS en la cuenca del río Huasco (D. Ex.
N° 4/1992 del Ministerio de Agricultura)
Zonas saturadas vigentes por contaminación atmosférica
Además de las ciudades presentadas en la figura 5, hay otras ciudades y
localidades en las cuales las concentraciones de MP10 han superado los valores
normados (principalmente la norma anual) o por Norma diaria de MP2.5, pero aún
no han sido declaradas zonas saturadas, entre ellas: Mamiña, sector La Negra en
Antofagasta, La Calera, Quillota, Linares entre otros. En el año 2008 se publicó el
“Reglamento de estaciones de medición de contaminantes atmosféricos” (D.S.
N°61 de MINSAL), el cual estableció los criterios para que las mediciones sean
consideradas válidas para la verificación del cumplimiento de una norma primaria
de calidad de aire. Desde esa fecha en adelante, tanto la cantidad de información
válida como la calidad y confiabilidad de ésta ha ido en aumento. Sin embargo, a
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nuestro juicio, está pendiente la implementación de un programa permanente de
auditorías a las redes de calidad de aire. La tarea de vigilancia de calidad de aire
ha sido traspasada en los últimos años desde las Secretarias Regionales del
Ministerio (SEREMI) de Salud de cada Región a las SEREMIs de la
Superintendencia del Medio Ambiente (SMA). Se ha avanzado en la publicación
de los datos validados u oficiales de calidad de aire de las estaciones de
monitoreo públicas, pero la información de las redes privadas, en su gran mayoría
permanece sin actualizar desde los años 2009 y 2010; es decir luego de la puesta
en marcha del Sistema de Información Nacional de Calidad de Aire (SINCA).
En la actualidad existen 10 planes vigentes, cinco anteproyectos, dos proyectos en
etapa final y dos zonas decretadas o en proceso. De ellos cinco se encuentran
ubicados en el norte del país y corresponden principalmente a zonas mineras. En
la zona central, en tanto, existen cuatro planes vigentes en la V, VI y Región
Metropolitana. Solo uno de estos planes está en al sur del país y corresponde al
plan de descontaminación de Temuco y Padre Las Casas.
En primera instancia la declaración de una zona saturada o latente se enmarca en
la Ley de Bases Generales de Medio Ambiente (N° 19.300). Esto significa que
para decretarla se requiere que exista un monitoreo de tres años para la norma
anual y de un año para la norma diaria. A partir de ese momento, el proceso de
formulación de un plan regulado según el decreto DS 39/12 presenta la estructura
que se describe en la figura 6. Una vez que se inicia el anteproyecto existe un
plazo de 12 meses para aprobarlo y someterlo a una consulta pública de 60 días.
Posteriormente para desarrollar el proyecto definitivo y dar respuesta a las
consultas, existe un plazo de 120 días. Con el proyecto definitivo finalizado pasa
por el Consejo de Ministros para la Sustentabilidad para luego ser ingresado a
toma de razón de la Contraloría.
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Figura 6
Etapas de formulación de un plan de descontaminación o prevención
(Fuente: http://portal.mma.gob.cl/)
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