I Sistemas Ambientales y Sociedades

Belén Ruiz IES Santa Clara.

1ºBACHILLER Dpto Biología y Geología.

http://biologiageologiaiessantaclarabelenruiz.wordpress.com/bachillerato-internacional/sistemas-ambientales-y-sociedades/

1. FUNDAMENTOS DE SISTEMAS AMBIENTALES Y SOCIEDADES (16 HORAS)

1.1. SISTEMAS DE VALORES AMBIENTALES.

1.2. SISTEMAS Y MODELOS.

1.3. ENERGÍAS Y EQUILIBRIOS.

1.4. SUSTENTABILIDAD.

1.5. SERES HUMANOS Y CONTAMINACIÓN.

CONTENIDOS

Preguntas fundamentales: Este tema puede resultar especialmente apropiado para considerar las preguntas

fundamentales A, C, D y E.

I Sistemas Ambientales y Sociedades

Belén Ruiz IES Santa Clara.

1ºBACHILLER Dpto Biología y Geología.

http://biologiageologiaiessantaclarabelenruiz.wordpress.com/bachillerato-internacional/sistemas-ambientales-y-sociedades/

1.5. SERES HUMANOS Y CONTAMINACIÓN.

Proceso de  contaminación  

Nivel de gestión de la contaminación  

ACTIVIDAD HUMANA  

QUE PRODUCE EL  CONTAMINANTE  

Modificación de actividad humana  El nivel más importante de la gestión de la contaminación es, en primer lugar, el de modificar la actividad humana que lleva a la producción del contaminante, promoviendo tecnologías alternativas y otros estilos de vida y valores mediante:  § Campañas.  § Educación.  § Grupos comunitarios.  § Legislación gubernamental.  § Incentivos económicos.  

LIBERACIÓN DEL  CONTAMINANTE

AL  MEDIO

AMBIENTE  

Control de la liberación del contaminante  Cuando no se haya detenido del todo la actividad o la producción, se pueden aplicar estrategias regulando o evitando la liberación de contaminantes mediante:  § La legislación y la regulación de las normas deemisión.  § El desarrollo o la aplicación de tecnologías paraextraer los contaminantes de las emisiones.  

EFECTO DEL  CONTAMINANTE

EN  LOS

ECOSISTEMAS  

Limpieza y restauración de sistemas deteriorados  Si han fallado los niveles anteriores de gestión, pueden introducirse estrategias para recuperar ecosistemas deteriorados mediante:  § La extracción y la retirada del contaminante delecosistema.  § La replantación o la repoblación de las comunidadeso poblaciones perdidas o reducidas.  

Figura 3 Gestión de la contaminación orientada a tres niveles diferentes

CONTAMINACIÓN

Incorporación de una sustancia o agente (tal como el calor) a un medio ambiente, por efecto de las actividades humanas, con un ritmo superior al que el medio ambiente puede

degradar hasta hacer inocuo, y que tiene un efecto negativo considerable sobre los organismos que lo habitan.

Definición

TIPOS CONTAMINACIÓN SEGÚN SU ORIGEN

PUNTUAL: §  FOCO EMISOR DETERMINADO. §  AFECTA A UNA ZONA CONCRETA

Emisión de contaminantes provenientes de orígenes numerosos y muy dispersos (por ejemplo, desde los tubos de escape de los vehículos, sustancias químicas de

fumigación de los campos, )

Emisión de contaminantes desde un único lugar claramente identificable (por ejemplo, desde la chimenea de una fábrica o desde la tubería de

vertido a un río de una industria).

DIFUSA: §  NO TIENE FOCO EMISOR. (tienen

muchas fuentes y es imposible detectar con exactitud el foco emisor)

§  ZONAS AMPLIAS.

http://www.lasprovincias.es/multimedia/fotos/40080.html

http://www.procafe.com.sv/menu/Investigacion/Fertilizacion.htm

https://www.youtube.com/watch?v=eTvwa6R3yqE

El agua de lluvia hace que los nitratos y fosfatos, que se distribuyen como fertilizantes inorgánicos o químicos sobre los campos, se infiltren en el suelo y pasen a las aguas subterráneas o se queden en la superficie (escorrentía superficial) Así

pueden viajar kilómetros hasta ser vertidos en un río o un lago donde se produce un incremento de la concentración de nitratos y fosfatos produciendo la eutrofización

Contaminación puntual y difusa

Explique con ayuda de un ejemplo , el término contaminación por fuente no puntual

¿ Cuales son las principales fuentes de contaminantes ?

TIPOS  DE  CONTAMINANTES  

Se  pueden  hacer  dis8ntas  clasificaciones:    

Radiaciones  ionizadas  Radiaciones  no  ionizadas  Contaminación  sonora,  

Energía  luminosa,  Calor  

Materia  en  estado  sólido,  líquido  y  gaseoso,  que  pueden  ser  orgánicos  (con8enen  carbono)  e  inorgánico    

Sustancias  químicas  

Formas  de  energía.  

Según  la  naturaleza  del  contaminante:  

Bioógicos    Especies  invasoras  o  agentes  

biológicos.  

Inocuos  

Nocivos  

Según  la  Toxicidad  del  contaminante:  

Son  los  contaminantes  primarios    some8dos  a    cambios  Qsicos  o  químicos.    Ejemplo  SO2más  la  radiación  solar  y  el  

vapor  de  agua  se  forma  el  ácido  sulfúrico  (H2SO4)  (contaminante  secundario)  

Secundarios  

Primarios  

Según  la  Procedencia  del  contaminante:  

Proceden  directamente  de  la  fuente  de  emisión  y  se  encuentran  tal  y  como  

fueron  emi3dos.  Ejemplo:  CO  (monóxido  de  Carbono),  de  

la  combus3ón  incompleta  de  combus3bles  fósiles,  produce    dolor  de  

cabeza,  fa3ga  e  incluso  la  muerte  (muerte  dulce).  

Contaminantes  primarios  

§  Proceden  directamente  de  la  fuente  de   emisión   y   se   encuentran   tal   y  como  fueron  emi3dos.  

§  Sus   fuentes   son   perfectamente  iden3ficables   y   en   conjunto   supone  el   90%   de   los   contaminantes   del  aire.  

§  S u   n a t u r a l e z a   E s i c a   y   s u  composición   química   es   muy  variada.  

§  Se  agrupan:  §  Según  su  estado  Esico  (caso  de  

parKculas  y  metales),  §  Según   elemento   químico  

c o m ú n   ( c a s o   d e   l o s  contaminantes  gaseosos).    

Fuentes  de  contaminación  natural  

Se  deben  a  procesos  geológicos,  biológicos,  de  la  hidrosfera  o  atmosféricos.  

Geológicos:  Erupciones  volcánicas  (SO2,  CO2,  H2S,  cenizas….).  Emisiones  de  gases  del  suelo  CH4,  NO,  …  

B i o l ó g i c o s :   Re sp i r a c i ó n   s e r e s   v i v o s ,  fermentaciones,  incendios  forestales,  polinización  vegetal.  

Hidrosfera:     Liberación   de   gases   en   los   océanos  CO,  CO2,  CH4  

Atmosféricas:     Descargas   eléctricas   en   las  tormentas  que  liberan  óxidos  de  nitrógeno  

Contaminantes  Naturales  del  Aire  

Fuente   Contaminantes  

Volcanes   Óxidos de azufre, partículas  

Fuegos forestales   Monóxido de carbono, dióxido de carbono,

óxidos de nitrógeno, partículas  

Vendavales   Polvo  

Plantas (vivas)   Hidrocarburos, polen  

Plantas (en descomposición)  

Metano, sulfuro de hidrógeno  

Suelo   Virus, polvo  

Mar   Partículas de sal  

Contaminantes  secundarios  

§ Se     generan   a   par3r   de   los  primarios   al   reaccionar   entre   sí   o  con  la  radiación  solar  o  el  vapor  de  agua.  

§ No  provienen  directamente  de   los  focos   emisores   y   poseen   un   gran  poder  oxidante.    

§ Son   los   responsables   de   la  denominada   contaminac ión  fotoquímica  en  la  atmósfera    

GASES  

TIPOS     CONTAMINANTES      PRIMARIOS  

CONTAMINANTES  SECUNDARIOS    

FUENTES  DE  EMISIÓN  

Compuestos  de  Azufre   SO2  ;H2S       SO3,  H2SO4,  SO4  =    

Combus3ón  de  carburantes  que  con3enen  Azufre.  

Compuestos  de    Nitrógeno    

NO  ;NH3        

NO2  ;  NO3    Combus3ón  de  N2  y  O2  a  

alta  temperatura.  

Compuestos  de  Carbono    

De  C1  y  C3        

Aldehídos,  cetonas,  ácidos    

Combus3ón  de  carburantes  de  petróleo;  

uso  de  disolventes.  

Óxidos  de  Carbono   CO2  ;CO       Ninguno  .   Combus3ón  .  

Compuestos  de  halógenos    HF;    HCl     Ninguno     Industrias  metalúrgicas  .  

Oxígeno  y  oxidantes  

 O3    

   

Instalaciones  eléctricas  de  alta  tensión,  

vehículos  automóviles.    

PARTÍCULAS  

Polvos    ParKculas  sólidas  procedentes  de  la  trituración  de  las  rocas,  de  cenizas  

volcánicas  o  de  parKculas  arrastradas  por  el  viento.    

Humos       Pequeñas  parKculas  originadas  por  combus3ón    

Nieblas         Suspensiones  de  líquidos  en  forma  de  gotas  que  se  condensan  a  par3r  de  un  gas  evaporado  

Aerosoles       Nubes  de  parKculas  líquidas  microscópicas  o  submicroscópicas  suspendidas  en  el  aire.      

CONTAMINANTES ORGÁNICOS PERSISTENTES (POPs)

§  Son resistentes (no se descomponen) y permanecen en el medio ambiente largo

tiempo.

§  Se bioacumulan en los tejidos animales y humanos y se biomagnifican en las

cadenas tróficas, causando enfermedades.

§  Pesticidas, mercurio, residuos radiactivos, DDT, diedrin, PVC (=Policloruro de vinilo),

PCBs (bifenilos policlorados) etc => se introducen en las cadenas tróficas cuando:

Tasa de excreción < tasa de asimilación

Se acumula en los tejidos (más en los niveles tróficos superiores)

EFECTO DE CONCENTRACIÓN BIOLÓGICA

PVC

PCBs (bifenilos policlorados), usado en aparatos eléctricos y como refrigerantes

desde 1930, fue prohibido en 2001. Causante de cáncer y disfunciones

hormonales. Es tan persistente que ha sido encontrado en tejidos animales del

Circulo Polar Ártico.

Todos tienen en común: § Alto peso molecular. § Insolubles en agua. § Altamente solubles en lípidos y grasas (pueden pasar a través de las membranas biológicas). § Moléculas con halógenos, frecuentemente cloro.

El problema ambiental de la bioacumulación

Productores Consumidores primarios

Consumidores secundarios

Consumidores terciarios

Materia inorgánica

Descomponedores

Energía solar

Los contaminantes del medio ingresan en las cadenas tróficas y se transfieren junto con la materia y la energía de unos a otros niveles

http://cienciassobrarbe.wordpress.com/2011/05/19/bioacumulacion/

Bioacumulación y biomagnificación

§  Bioacumulación: se debe al hecho de que determinados seres vivos pueden concentrar en su cuerpo los contaminantes, logrando concentraciones muy superiores a las que se encuentran en el medio ambiente externo.

§  Biomagnificación: ocurre cuando el contaminante se va acumulando a medida que va pasando de un ser vivo a otro en la cadena alimenticia, de manera que en aquellas especies que se encuentran en los escalones altos de la pirámide alimentaria la concentración es muy superior como consecuencia de acumular la de organismos inferiores que consume en su alimentación.

EL PROBLEMA AMBIENTAL DE LA BIOACUMULACIÓN

Bioacumulación

Proceso de acumulación de sustancias tóxicas o de compuestos orgánicos sintéticos, en organismos vivos, en concentraciones cada vez mayores y

superiores a las registradas en el medio ambiente.

Ocurre cuando las sustancias ingeridas no pueden ser descompuestas ni excretadas

La sustancia puede provenir del suelo, aire, agua o seres vivos

La vía de entrada puede ser digestiva, respiratoria o cutánea

Al no metabolizarse se acumula en grasas y órganos internos

Altas concentraciones causan lesiones o la muerte y la concentración se eleva al subir en la cadena trófica

A la vista del siguiente gráfico, calcular la concentración de PCBs (Policloruros de bifenilo) en las gambas y en las gaviotas del lago Ontario, teniendo en cuenta que se presentan los factores de bioconcentración de cada una de las especies en la cadena alimentaria.

CONTAMINANTES BIODEGRADABLES

§  NO permanecen en el medio ambiente rápidamente se degrada.

§  Se descomponen por microorganismos o por procesos físicos (luz o calor).

§  Ejemplos: sopas, residuos domésticos, bolsas de plástico hechas de almidón. El

glifosato, es un herbicida común que se utiliza para matar malas hierbas, es

rápidamente degradado por los organismos del suelo.

CONTAMINACIÓN AGUDA Y PERSISTENTE

CRONICA: §  Se l iberan pequeñas cant idades de

contaminante durante largo tiempo. Es muy serio debido a: § Se detectan a muy largo plazo. § Es una contaminación más difícil de erradicar. § Con frecuencia se extiende ampliamente. La contaminación del aire es frecuentemente crónica causando enfermedades respiratorias no específicas, tales como asma, bronquitis, enfisema pulmonar. Ejemplo: Pekin es una ciudad con una contaminación atmosférica crónica muy alta.

AGUDA: § Gran cantidad de contaminantes son liberados y causan un gran daño.

http://www.cridlac.org/digitalizacion/pdf/eng/doc6226/doc6226.htm

Liberación de sulfato de aluminio en el agua. 1988. Cornwall (UK)

Liberación de isocianato de metilo en la atmósfera. Desastre de Bhopal (Inddia) de 1984

https://www.youtube.com/watch?v=JvC6sbqrR-8 http://edafologia.ugr.es/donana/aznal.htm

El 25 de Abril de 1998 se produce la rotura de la presa de contención de la balsa de decantación de la mina de pirita (FeS2) en Aznalcóllar (Sevilla) dejando caer todo el lodo

sobbre el río Guadiamar. Como resultado aparece un importante vertido de agua ácida y de lodos muy tóxicos, conteniendo altas concentraciones de METALES PESADOS, de

gravísimas consecuencias para la región.

El vertido fue de unos 4,5 Hm3 (3,6 de agua y 0,9 de lodos) y se desbordó sobre las riberas de los ríos Agrio y

Guadiamar a lo largo de 40 Km para los lodos y 10 Km más para las aguas, con

una anchura media de unos 400 metros. La superficie afectada ha sido

de 4.402 hectáreas. Los lodos no llegaron a alcanzar el Parque Nacional

del Coto de Doñana, quedando retenidos en sus estribaciones, dentro

del Preparque, pero las aguas sí invadieron la región externa del Parque

Nacional y desembocaron en el Guadalquivir en el área del Coto de Doñana, y alcanzaron finalmente, ya

poco contaminadas, el Oceano Atlántico, en Sanlucar de Barrameda

Los vertidos tóxicos de Aznalcóllar arrasaron cosechas, fauna, flora y suelos. Las pérdidas agrícolas fueron del orden de

los 1.800 millones de pesetas. Las explotaciones afectadas fueron

fundamentalmente de: 1225 Ha Eucaliptos, 1193 Ha Cereal y oleaginosas, 985 Ha Pastizales, 542 Ha Arrozales, 485 Ha Zonas palustres inundadas, 304 Ha

Frutales y olivares, 220 Ha Algodón, 78 Ha Vegetación de ribera, 77 Ha Graveras, 52

Ha Dehesa clara y 43 Ha Cultivos hortícolas. Como era de esperar la vida en el río quedó muy gravemente afectada, así se han llegado a recoger 29680 kg peces

muertos y 218 kg cangrejos (asfixiados por la gran cantidad de partículas en

suspensión de las aguas y como resultado de la extrema acidez).

http://www.filmaffinity.com/es/film657177.html

Erin Brockovich-Ellis (Lawrence, Kansas, 1960, EEUU)

A pesar de su falta de instrucción académica y formación jurídica, fue fundamental en la preparación de una demanda contra la empresa

Pacific Gas and Electric Company (PG & E), de california en 1993. Al

estar empleada en un pequeño despacho de abogados e intrigada por la coincidencia de informes de

indemnización inmobiliaria con solicitudes de atención médica de las

mismas personas, investigó y encontró una probable contaminación

del agua potable por CROMO HEXAVALENTE.

Es la presidenta de Brockovich Investigation & Consulting, una

empresa de consultoría.

Proceso de  contaminación  

Nivel de gestión de la contaminación  

ACTIVIDAD HUMANA  

QUE PRODUCE EL  CONTAMINANTE  

Modificación de actividad humana  El nivel más importante de la gestión de la contaminación es, en primer lugar, el de modificar la actividad humana que lleva a la producción del contaminante, promoviendo tecnologías alternativas y otros estilos de vida y valores mediante:  § Campañas.  § Educación.  § Grupos comunitarios.  § Legislación gubernamental.  § Incentivos económicos.  

LIBERACIÓN DEL  CONTAMINANTE

AL  MEDIO

AMBIENTE  

Control de la liberación del contaminante  Cuando no se haya detenido del todo la actividad o la producción, se pueden aplicar estrategias regulando o evitando la liberación de contaminantes mediante:  § La legislación y la regulación de las normas deemisión.  § El desarrollo o la aplicación de tecnologías paraextraer los contaminantes de las emisiones.  

EFECTO DEL  CONTAMINANTE

EN  LOS

ECOSISTEMAS  

Limpieza y restauración de sistemas deteriorados  Si han fallado los niveles anteriores de gestión, pueden introducirse estrategias para recuperar ecosistemas deteriorados mediante:  § La extracción y la retirada del contaminante delecosistema.  § La replantación o la repoblación de las comunidadeso poblaciones perdidas o reducidas.  

Figura 3 Gestión de la contaminación orientada a tres niveles diferentes

Estrategias de Gestión de la contaminación

BIBLIOGRAFÍA

§  Environmental Systems and Societies. 1º Bachillerato. RUTHERFORD, Jill.

WILLIAMS, Grillian. ED. Oxford IB Diploma Programme.

§  Ciencias de la Tierra y Medioambientales. 2ºBachillerato. CALVO, Diodora,

MOLINA, Mª Teresa, SALVACHÚA, Joaquin. Editorial McGraw-Hill Interamericana.

§  Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente. 2º Bachillerato. LUFFIEGO GARCÍA,

Máximo, ALONSO DEL VAL, Francisco Javier, HERRERO MARTÍNEZ, Fernando,

MILICUA ARIZAGA, Milagros, MORENO RODRÍGUEZ, Marisa, PERAL LOZANO,

Carlota, PÉREZ PINTO, Trinidad.

§  Ciencias de la Tierra y mediambientales 2º bachillerato. MELÉNDEZ, Ignacio,

ANGUITA, Francisco. CABALLER, María Jesús. Editorial Santillana.