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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OAXACA
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA Y BIOQUÍMICA
INGENIERÍA AMBIENTAL
Resumen
Docente: Ing. Enrique Méndez Sumano
Índice
UNIDAD 1 Ecología y
microbiología
1.1. Importancia de la
ecología y los
ecosistemas
1.2. Ecosistemas
microbianos
1.3. Papel de los
microorganismos en los
ciclos biogeoquímicos
1.4. Aplicaciones
medioambientales de
microorganismos
UNIDAD 2 prevención y control
de la contaminación del aire
2.1 cambio climático y
gases de invernadero
2.2 lluvia acida
2.3 capa de ozono
2.4 Monitoreo de
contaminantes
2.5 Métodos y equipos
2.6 Legislación Nacional
sobre la contaminación del
aire
Unidad 3 Prevención y control
de la contaminación del agua
3.1. Características de
aguas residuales
3.2. Fuentes de aguas
residuales
3.3. Sistemas de
tratamiento
3.4. Medidas preventivas de
contaminación y control
3.5. Legislación Nacional
sobre la contaminación del
agua
Unidad 4 prevención y control
de la contaminación del suelo
4.1. Generación de residuos
solidos
4.2. manejo y disposición
de residuos peligrosos y no
peligrosos
4.3. Medidas preventivas de
contaminación y control
4.4. Legislación Nacional
sobre la contaminación del
suelo
Unidad 5 Tendencia de la
ingeniería ambiental
5.1. Análisis del ciclo de
vida
5.2. Eco diseño
5.3. Tecnologías limpias
5.4. Energías alternativas
UNIDAD UNO
ECOLOGIA Y MICROBIOLOGIA
1.1 IMPORTANCIA DE LA ECOLOGÍA Y LOS ECOSISTEMAS
Los organismos vivientes son sometidos a dichas leyes dan forma al sustrato
sobre el que se desarrollan originándose los ecosistemas. Dichos organismos
tienen una manera de vivir que depende de su estructura y fisiología y también del
tipo de ambiente en que viven, de manera que los factores físicos y biológicos se
combinan para formar una gran variedad de ambientes en distintas partes de la
biosfera.
La ecología estudia las relaciones entre los organismos y de estos con el medio no
vivo, es decir, el ecosistema. Un ecosistema es un sistema natural vivo que está
formado por un conjunto de organismos vivos y el medio físico en donde se
relacionan. Un ecosistema es una unidad compuesta de organismos
interdependientes que comparten el mismo hábitat. En todos los ecosistemas se
distinguen dos tipos de componentes: bióticos y abióticos. Los ecosistemas en la
tierra pueden ser acuáticos o terrestres.
En el ambiente natural, las distintas relaciones que se establecen traen como consecuencia el flujo de energía y la circulación de la materia. El primer eslabón corresponde a los vegetales. El segundo corresponde a los animales herbívoros. El tercer se denomina carnívoro. Para cerrar la cadena y asegurar el flujo de la materia y energía, existe un eslabón muy importante como son los descomponedores. 1.2 ECOSISTEMAS MICROBIANOS
Microbiología: La microbiología es el estudio de los microorganismos, grupo grande y diverso de formas de vida libre que existen como células aisladas o formando grupos.
Ecología microbiana: Rama de la ecología que estudia específicamente las interrelaciones entre los microorganismos y su entorno biótico y abiótico.
Ecosistema microbiano: Suma de todos los microorganismos y los factores abióticos y bióticos de un ambiente particular.
Bioma es una clasificación que comprende áreas similares en cuanto a condiciones climáticas y al tipo de seres vivientes que habitan en determinadas regiones, por lo que puede entenderse que un bioma está conformado por varios ecosistemas.
Homeostasis: capacidad de mantener la estabilidad de una comunidad en un medio ambiente variable.
Neutralismo: dos o más especies que coexisten en un lugar no se afectan mutuamente.
Interacciones microbianas: La composición de la microflora y de la micro fauna de un ecosistema está regulada por las interacciones de los microorganismos de una comunidad entre sí y de los mismos con el medio no biótico de lo cual surge un equilibrio dinámico.
Las interacciones pueden ser: benéficas (sinérgicas) o antagónicas Interacciones sinérgicas
Comensalismo: muy común en el suelo. Una población le ofrece a la otra (comensal) un sustrato más simple.
Protocooperación: beneficio mutuo. Requiere la presencia de especie compañera o de una población que brinde nutrientes o factores de crecimiento necesarios
Simbiosis: dos o más especies viven en inmediata proximidad estableciendo relación duradera con beneficio mutuo (carácter obligatorio).
Interacciones antagónicas
Competencia: es la capacidad que tiene un organismo microbiano de competir por un territorio o bien un nutrirente.
Amensalismo: una especie microbiana produce sustancias inhibidoras o tóxicas para especies muy próximas produciendo efecto microbiostático o microbiocida.
Parasitismo: muy pocos organismos están libres del ataque de parásitos microbianos.
Predación: En esta asociación microbiana el predador se alimenta de un segundo organismo causando frecuentemente la muerte del organismo unicelular o la destrucción de parte o de toda la presa
1.3 PAPEL DE LOS MICROORGANISMOS EN LOS CICLOS
BIOGEOQUIMICOS
Los ciclos biogeoquímicos son procesos naturales que reciclan elementos en diferentes formas químicas desde el medio ambiente hacia los organismos vivos, y luego a la inversa. Pueden ser de nutrientes gaseosos o de nutrientes solidos
La principal función de los microorganismos en el sustrato es la transformación de
la materia orgánica, originando compuestos nutritivos inorgánicos para los
productores primarios. Además, permiten que la materia se reutilice para el
mantenimiento de la estabilidad de los diferentes niveles tróficos de los
ecosistemas.
Bacterias Intervienen en el ciclo del nitrógeno y del carbono, así como en
los metabolismos del azufre, del fósforo y del hierro. Las bacterias de los
suelos y de las aguas son indispensables para el equilibrio biológico.
Hongos: La mayoría son saprófitos (descomponen la materia muerta).
Reciclan la materia orgánica necesaria para los productores primarios
Protozoos: organismos unicelulares eucariotas, cuyas células realizan
todas las funciones vitales. Su nutrición es heterótrofa: Bacterias, otros
protozoos, materia orgánica.
Ciclo del carbono
En un medio aerobio: El C en forma de CO2 es absorbido de la atmósfera y
utilizado para la síntesis de moléculas orgánicas, mediante los procesos de
fotosíntesis (realizado por algas, plantas verdes y Cianobacterias) y quimiosíntesis
(bacterias quimiautótrofas). Posteriormente, Los compuestos orgánicos son
oxidados en la respiración celular, realizado tanto por plantas, como animales y
microorganismos;
En un medio anaerobio: Las bacterias fotosintéticas transforman el CO2 en compuestos orgánicos; éstos son degradados por los procesos de respiración anaerobia y fermentación, llevados a cabo por microorganismos. En la fermentación se produce una degradación incompleta de los compuestos orgánicos, liberándose ácidos orgánicos y alcoholes. Estas moléculas pueden ser transformadas en metano (CH4) por las llamadas bacterias metanógenas. Si el metano pasa a ambientes aerobios es oxidado a CO2 por las bacterias metanotróficas, bacterias quimiosintéticas que viven en el suelo y realizan esta oxidación para obtener energía.
Ciclo del nitrógeno: Los microorganismos desempeñan un papel fundamental en
el ciclo del N, ya que son los únicos que pueden realizar algunas de sus etapas.
1. Ciertas bacterias fotosintéticas, absorben directamente el N del aire y reducirlo
a NH3.
2. El NH3 en el suelo es oxidado por bacterias quimiosintéticas (nitrificantes).
Poeteriomente son absorbidos por las raíces de plantas que los reducen
para formar los grupos -NH2. Este proceso se conoce como nitrificación
3. Por descomposición bacteriana de animales y plantas muertas, los grupos -
NH2 se liberan como NH3, que se reintegra así al suelo.
4. Ciertas bacterias que viven en zonas profundas del suelo, realizan respiración
anaerobia, utilizando los NO3- del suelo como último aceptor de los e-,
liberando N2; este proceso se conoce como desnitrificación. El N2 se
reincorpora a la atmósfera
Ciclo del azufre: Ciertos tipos de bacterias son capaces de extraer el azufre de
compuestos orgánicos (proceso de desulfuración) que rinde SO4= en condiciones
aerobias y H2S en condiciones anaerobias. Bacterias anaerobias respiradoras de
SO4= que producen la acumulación de H2S hasta alcanzar concentraciones
tóxicas. Bacterias fotosintéticas anaerobias pueden usar el H2S como donador de
electrones en sus procesos metabólicos dando lugar a depósitos de azufre
elemental (Sº). Bacterias quimiolitotrofas que utilizan el H2S como fuente de
energía para la producción de ATP.
Ciclo del fósforo: La actividad microbiana reside en la capacidad de producción
de otros ácidos orgánicos que aumenten o disminuyan la solubilidad de los
fosfatos en el ecosistema haciéndolos más o menos accesibles a otros
organismos
Ciclo del hierro: intervienen, además de las descomponedoras de compuestos
orgánicos, diferentes gremios de bacterias.
1.4 APLICACIONES MEDIOAMBIENTALES DE LOS MICROORGANISMOS
Reciclaje de nutrientes. La población de microbios en el ambiente es responsable de este reciclaje de nutrientes.
La salud. Nuestra salud depende de una población de microbios llamada la microbiota.
Alimentos. Los microbios han sido usados por siglos para producir alimentos(pan, vino, cerveza, etc.)
Biodegradación. descomposición de materiales gracias a la acción de microorganismos. Los microorganismos son responsables de eliminar los desechos generados por la industria y por los hogares
Tratamiento de Aguas Servidas. los microbios remueven los materiales orgánicos de las inmundas aguas servidas que fluyen a estos sistemas. Produciendo metano
Biosíntesis. los microorganismos pueden construir cosas. productos como: goma xantan, vitamina B12, la riboflavina y de la vitamina C producida por fermentación bacteriana. El 70% de los antibióticos son producto de la fermentación bacteriana.
Depuración de aguas residuales
Vertidos de petróleo: Algunas bacterias y mohos son capaces de degradar de forma natural los hidrocarburos.
Residuos generados por explotaciones mineras: La explotación minera provoca grandes problemas de contaminación del suelo o de aguas subterráneas por metales pesados. También, y de forma natural, existen microorganismos y plantas capaces de acumular o transformar estos metales pesados, recuperando el medio ambiente dañado.
Biorremediación: eliminación de contaminantes del medio gracias a la actividad metabólica de ciertos microorganismos. Limpieza de derrames petroleros y suelos por ejemplo. Degradación enzimática: enzimas que degradan sustancias de importancia
ambiental como sistemas bacterianos inmovilizados en determinados soportes (biofiltros)
Remediación microbiana: Se usan microorganismos directamente en el foco de la contaminación.
Fitorremediación: Es la descontaminación de suelos, la depuración de aguas residuales o limpieza del aire , usando plantas vasculares, algas u hongos.
UNIDAD DOS
UNIDAD 2
PREVENCIÓN Y CONTROL DE LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE
2.1 CAMBIO CLIMÁTICO Y GASES DE INVERNADERO
Es un cambio significativo y duradero de los patrones locales o globales del clima,
las causas pueden ser naturales, como por ejemplo, variaciones en la energía que
se recibe del Sol, erupciones volcánicas, circulación oceánica, procesos biológicos
y otros, o puede ser causada por influencia antrópica (por las actividades
humanas), como por ejemplo, a través de la emisión de CO2y otros gases que
atrapan calor, o alteración del uso de grandes extensiones de suelos que causan,
finalmente, un calentamiento global.
EFECTO INVERNADERO
El efecto invernadero es el motivo delcalentamiento global y el cambio climático,
es el aumento de los gases invernadero lo que aumenta la absorción de calor y a
su vez genera los cambios. El aumento de los gases es resultado del uso y abuso
de los recursos naturales, sea a través de quema ineficiente de combustibles
fósiles, a través de la tala y destrucción de los bosques y ambientes naturales o la
destrucción de ecosistemas marinos y acuáticos a través de la contaminación
irracional e irresponsable.
CALENTAMIENTO GLOBAL
El Calentamiento Global es un aumento de la temperatura de la atmósfera
terrestre que se ha estado observando desde finales del siglo XIX. Se ha
observado un aumento de aproximadamente 0.8 ºC desde que se realizan
mediciones confiables, dos tercios de este aumento desde 1980.
2.2LLUVIA ÁCIDA
La lluvia ácida es un fenómeno ligado con la alta producción dependiente,
principalmente, del consumo de combustibles fósiles y de ciertas prácticas
agrícolas.
Se identifica cuando pH de agua de lluvia es inferior a 5.6 unidades.
CAUSAS DE LA LLUVIA ÁCIDA
La lluvia ácida es causada por las actividades industriales, principalmente por las
emisiones delas centrales térmicas y por las producidas por la combustión de
hidrocarburos que llevan S, N y Cl .
También son responsables los procesos de desnitrificación de fertilizantes
añadidos a los suelos en dosis excesivas, como los procesos naturales similares
que se producen en las zonas de manglares, arrozales y volcanes.
2.3 LA CAPA DE OZONO
La destrucción de la capa de ozono es uno de los problemas ambientales más
graves que debemos enfrentar hoy día. Podría ser responsable de millones de
casos de cáncer de la piel a nivel mundial y perjudicar la producción agrícola. Sin
embargo podemos cobrar ánimos, ya que ha motivado a la comunidad
internacional a acordar medidas prácticas para protegerse de una amenaza
común.
DESARROLLO DEL PROTOCOLO DE MONTREAL, 1987-1992
El Protocolo contiene muchas cláusulas innovadoras, que dan margen para
una evaluación científica y técnica de la destrucción del ozono. Los resultados de
estas revisiones progresivas se discutirían detalladamente por lo menos una vez
cada cuatro años.
Para impedir la exportación de las sustancias destructoras del ozono a los
países que no se habían suscrito a los objetivos del Protocolo, se impusieron
restricciones comerciales. No se permitió que las partes comerciaran en
sustancias controladas con los países que no habían firmado el tratado. Cada
parte presenta un informe anual de su producción y consumo de las sustancias
para que se pueda comprobar el cumplimiento de las medidas de control.
2.4 MONITOREO DE CONTAMINANTES
Monitoreo es la acción y efecto de monitorear, el verbo que se utiliza para
nombrar a la supervisión o el control realizado a través de un monitor. Por
extensión, el monitoreo es cualquier acción de este tipo, más allá de la utilización
de un monitor.
FINALIDAD DE UN MONITOREO
Un monitoreo está basado principalmente en la observación constante de
un fenómeno de interés o de una situación en particular. De acuerdo a las
observaciones obtenidas podemos identificar problemas o situaciones fuera de lo
común y de cierta manera también podemos predecir nuevas anomalías. En este
caso la conjunción de observación e identificación nos lleva a la toma de medidas
de prevención o de control que nos ayuden a mejorar el aspecto que estemos
monitoreando.
2.5MÉTODOS Y EQUIPOS:
METODOS DE MEDICIÓN DE LA CALIDAD DEL AIRE
Existen muchas formas de medir la contaminación del aire los cuales abarcan
métodos químicos simples ó métodos de algunas técnicas electrónicas más
sofisticadas.
De manera general podemos distinguir cuatro métodos principales para medir la
contaminación del aire.
MUESTREO PASIVO: Se denomina muestro pasivo porque los equipos de muestreo no tienen sistema de bombeo alguno.
MUESTREO ACTIVO: En estos métodos se bombea un volumen conocido de aire
a través de un colector (un filtro a una solución química) por un periodo de tiempo
conocido, El colector se remueve del sistema de bombeo y más tarde es
analizado en el laboratorio. De manera general, el muestreo activo utiliza métodos
físicos o químicos para colectar el aire contaminado.
MÉTODOS AUTOMÁTICOS: Estos métodos son los mejores en términos de la alta resolución de sus mediciones, permitiéndonos la realización de un monitoreo continuo para concentraciones horarias hasta menores.
Un IMECA por sus siglas significa: Índice Metropolitano de la Calidad del Aire.
El IMECA fue creado con la finalidad de que la población comprenda los niveles
de contaminación existentes en el aire. Esto a través de la implementación de una
escala igual para todos los contaminantes según su capacidad de ocasionar
molestias al ser humano. Es el Sistema de monitoreo atmosférico de la Cd de
México (Simat) el que obtiene estas mediciones de la calidad del aire.
2.6 LEGISLACIÓN Y NORMATIVIDAD DE CALIDAD DEL AIRE En materia de normatividad de aire, en nuestro país se cuenta con varios
instrumentos jurídicos que permiten prevenir y controlar la contaminación
atmosférica. Entre ellos están la Ley General del Equilibrio Ecológico y la
Protección al Ambiente, el Reglamento en materia de Prevención y Control de la
Contaminación Atmosférica y las normas para el control de los niveles de
emisiones de contaminantes a la atmósfera proveniente de fuentes determinadas.
UNIDAD TRES
PREVENCIÓN Y CONTROL DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA
3.1 CARACTERÍSTICAS DE AGUAS RESIDUALES
Las aguas residuales o residuos líquidos son aquellas aguas de abastecimiento
cuya calidad se ha deteriorado por diferentes usos. Se puede definir como la
combinación de agua y residuos, procedentes de las viviendas, instituciones
públicas establecimientos industriales, agropecuarios y comerciales, a los que
pueden agregarse de manera eventual determinados volúmenes de aguas
subterráneas, superficiales y pluviales Teniendo en cuenta la composición de los
residuales pueden ser orgánicos (domésticos, pecuarios y de la industria
alimentaria) e inorgánicos (Residuales de la industria de la construcción, talleres
galvánicos, etc.). También se pueden clasificar como biodegradables y no
biodegradables. Las primeras son las que cuyo contenido puede ser degradado
por vía biológica y los no biodegradables son las que no se degradan por vía
biológica.
Características físicas de aguas residuales
Conductividad eléctrica específica, color, pH, turbiedad, olor, densidad.
Características químicas de las aguas residuales
Acidez, alcalinidad, demanda bioquímica de oxígeno (DBO), demanda
química de oxígeno (DQO), fósforo, grasas, nitrógeno, sulfuros, metano
Características biológicas de las aguas residuales
• Bacterias, hongos, algas, plantas, animales, virus, protozoos, organismos
patógenos
Orgánismos indicadores de contaminación
• Coliformes totales, coliformes termotolerantes (fecales), escherichia coli,
estreptococos fecales.
3.2. FUENTES DE AGUAS RESIDUALES
La contaminación debido a los usos agrícolas así como las aguas pluviales de
zonas urbanas están adquiriendo una gran importancia. Las escorrentías de usos
agrícolas que arrastran fertilizantes (fosfatos) y pesticidas están empezando a
constituir una de las causas mayores de eutrofización de lagos y pantanos.
a) Fuentes urbanas
Corresponde a las cargas de residuos de origen doméstico y público que
constituyen las aguas residuales municipales.
b) Fuentes industriales
Son las descargas originadas por el desarrollo de actividades correspondientes a
la extracción y transformación de recursos naturales en bienes de consumo y
satisfactores para la población.
Los contaminantes más comunes de las descargas industriales en general
proceden de las siguientes fuentes:
Agentes químicos de acondicionamiento de agua para enfriamiento
Purga de lodos acumulados en torres de enfriamiento
Lavado de materias primas
Procesos de transporte con residuos de productos terminado
Compuestos químicos usados en el lavado de equipo
Sustancias químicas empleadas como materia prima y reactivos
Desechos de materia orgánica generados durante el proceso de
industrialización.
c) Fuentes agropecuarias
Son los afluentes de instalaciones dedicadas a la crianza y engorda de ganado
mayor y menos, así como aguas de retorno de los campos agrícolas.
d) Fuentes naturales
Aunada a la contaminación producida por las aguas residuales de las diferentes
actividades del hombre, está la contaminación a causas naturales, como los
arrastres de materia orgánica causada por los escurrimientos de agua pluvial, así
como los productos inorgánicos producidos por la erosión en los suelos.
3.3 SISTEMA DE TRATAMIENTO
O El tratamiento será aquel conjunto de operaciones que se tienen como
primera finalidad la eliminación o reducción en los niveles
de contaminación tanto en las aguas como en los residuos.
TIPOS DE TRATAMIENTOS DE AGUAS RESIDUALES:
Pretratamiento
Tratamiento primario
Tratamiento secundario
Tratamiento terciario
PRETRATAMIENTO
Los pretratamientos de aguas residuales implican la reducción de sólidos en
suspensión o el acondicionamiento de las aguas residuales para su descarga bien
en los receptores o para pasar a un tratamiento secundario a través de una
neutralización u homogeneización. Algunos pretratamientos son:
SEDIMENTACIÓN
SEPARACIÓN DE GRASAS Y ACEITES
HOMOGENEIZACIÓN
TRATAMIENTO PRIMARIO
Los tratamientos primarios preparan las aguas residuales para su tratamiento
biológico, eliminan ciertos contaminantes y reducen las variaciones de caudal y
concentración de las aguas que llegan a la planta.
TRATAMIENTO SECUNDARIO
Se refiere a todos los procesos de tratamiento biológicos de las aguas residuales
tanto aerobios como anaerobios.
TRATAMIENTO BIOLÓGICO AEROBIO
Sus procesos principales son:
Cultivo en suspensión
Cultivo fijo
TRATAMIENTO BIOLÓGCIO ANAEROBIO
Tipos de tratamientos biológicos anaeobios:
Cultivo en suspensión
Cultivo fijo
TRATAMIENTO TERCIARIO
También conocido como tratamiento avanzado, es la serie de procesos destinados
a conseguir una calidad del efluente superior a la del tratamiento secundario,
además que tiene como objetivo el eliminar contaminantes específicos. Como
resultado de este tratamiento tenemos un agua tratada de excelente calidad regida
por las normas en cuestión.
CONTAMINANTES QUE SE ELIMINAN:
SÓLIDOS EN SUSPENSIÓN
SUSTANCIAS ORGÁNICAS
NITRÓGENO
FÓSFORO
BACTERIA Y VIRUS
DESTINO DE LAS AGUAS TRATADAS
-Riego agrícola y de espacios verdes.
-Industria: refrigeración, calderas y procesos.
-Recarga de acuíferos.
-Uso recreativo y urbano no potable: creación de lagos, estanques, nieve artificial.
GESTIÓN DE LODOS
Los sistemas para el tratamiento de aguas residuales producen una gran cantidad
de fangos, cuyas características son muy distintas en función de su procedencia y
tratamientos.
Una parte de los fangos es recirculada a los reactores biológicos para alimentar el
proceso asegurando su continuidad, mientras que el resto, junto con los
procedentes de los decantadores, son tratados y llevados a su destino final.
PROCESO DE TRATAMIENTOS DE FANGO
-Estabilización: Eliminación de características molestas del fango como el olor y
los contaminantes.
-Acondicionado: Tratamiento diseñado para la deshidratación del fango.
-Concentración: Espesamiento del lodo, reduciendo el volumen.
-Deshidratación: Eliminación del agua mediante prensado, con filtros prensa o de
cintas.
-Secado: Reducción del volumen y peso del lodo mediante un proceso térmico.
DESTINO FINAL DE LOS LODOS
-Compostaje
-Aplicación directa al terreno.
-Producción de combustible líquido
-Digestión anaerobia
-Incineración
3.4 MEDIDAS PREVENTIVAS DE CONTAMINANTES Y CONTROL Medidas preventivas: Tienen como finalidad la protección de las aguas superficiales y subterráneas frente a la contaminación, y dado que ésta se produce fundamentalmente por el vertido directo y las infiltraciones de los contaminantes, las medidas que se deben adoptar residen en:
Protección de los sistemas de captación, especialmente de los acuíferos.
El control de los sistemas de desagüe.
El tratamiento apropiado de los residuos.
El reciclaje del agua.
El uso racional de pesticidas, herbicidas y nitratos en la agricultura.
Medidas correctoras:
La depuración de las aguas residuales.
La descontaminación de los acuíferos.
Las sanciones económicas.
Educación ambiental.
Control de la contaminación: La utilidad de estas medidas depende del agente
contaminante y de las circunstancias industriales.
• Filtración: eliminados mediante métodos físicos. • Precipitación: el agente contaminante se precipita por medios químicos. • Destrucción: mediante incineración o neutralización. • Dilución: se diluye para reducir su efecto sobre un organismo concreto. •Reciclado: transfor un agente contaminante en un producto potencialmente útil.
3.5 LEGISLACIÓN NACIONAL SOBRE LA CONTAMINACIÓN Y CONTROL
NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-001-SEMARNAT-1996
Establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de
aguas residuales en aguas y bienes nacionales, con el objeto de proteger su
calidad y posibilitar sus usos.
ESPECIFICACIONES
El rango permisible del potencial hidrogeno (pH) es de 5 a 10 unidades.
Para determinar la contaminación por patógenos se tomara como indicador
a los coliformes fecales. El límite máximo permisible es de 1,000 y 2,000
como número más probable de coliformes fecales por cada 100 ml para el
promedio mensual y diario, respectivamente.
Para determinar la contaminación por parásitos se tomara como indicador
los huevos de helminto. El límite máximo permisible para las descargas es
de cinco huevos por litro.
Los responsables de las descargas de aguas residuales quedan obligados
a presentar un programa de las acciones u obras a realizar para el control
de la calidad del agua.
NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-002-SEMARNAT-1996
Establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de
aguas residuales a los sistemas de alcantarillado urbano o municipal con el fin
proteger la infraestructura de dichos sistemas.
ESPECIFICACIONES
NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-003-SEMARNAT-1997
Establece los límites máximos permisibles de contaminantes para las aguas
residuales tratadas que se reúsen en servicios al público.
ESPECIFICACIONES
UNIDAD CINCO
TENDENCIAS DE LA INGENIERÍA AMBIENTAL
5.1 ECODISEÑO
El Ecodiseño, también conocido como Diseño para el Medio Ambiente, se
presenta como una metodología que considera la variable ambiental como
un criterio más a la hora de tomar decisiones en el proceso de diseño de
productos industriales, adicionalmente a otros tradicionalmente se han tenido en
cuenta (costes, calidad, ...).
El objetivo último del Ecodiseño es mejorar el rendimiento medioambiental de los
productos a lo largo de su ciclo de vida, mediante la integración sistemática de las
cuestiones medioambientales en la etapa más temprana del diseño del producto.
Esta forma de trabajo, surge a mediados de la década de los noventa en
Centroeuropa, a partir de publicaciones como "Ecodesign.- A promising Approach
to Sustainable Production and Consumption" (UNEP, Brezet, J. C., C van Hemel,
1997) elaborada por la Universidad de Delft para el Programa de las Naciones
Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA - UNEP).
En el año 2003 se normaliza esta metodología a nivel estatal mediante la aparición
de la norma UNE 150.301:2003, que especifica los requisitos del proceso de
diseño y desarrollo de los productos y/o servicios de una organización, que
capaciten a ésta para establecer una sistemática de mejora continua de sus
productos y/o servicios desde el diseño y desarrollo, a través de un sistema de
gestión medioambiental.
Del tratamiento final de residuos a la prevención ambiental
En los últimos veinte años, las estrategias mayoritarias de mejora ambiental en el
producto en los países europeos se centraron en:
Reducir el impacto ambiental local del proceso de producción en las
instalaciones de las empresas mediante herramientas como las auditorías
ambientales (EMAS, ISO 14 001).
Gestionar correctamente los residuos del proceso de producción mediante
su tratamiento.
Más recientemente, se han empleado estrategias de reciclaje y
reutilización.
ISO 14001 y el ecodiseño
Definición del alcance
La empresa debe de incluir el diseño y desarrollo de producto dentro del alcance
del sistema de gestión ambiental, ya que tiene una gran influencia en los impactos
ambientales de los productos.
Aspectos ambientales
Bajo la ISO 14001, las organizaciones han de identificar los aspectos ambientales
de sus actividades, productos y servicios que pueden controlar, y aquellos en los
cuales pueden influir, y determinar qué aspectos ambientales son significativos: es
decir, aquellos que presentan impactos ambientales significativos. Este requisito
se aplica de forma explícita a los productos y a su ciclo de vida (donde puede ser
controlado o influenciado), aunque en el anexo la ISO 14001 dice que no se
requiere una evaluación detallada del ciclo de vida.
5.3 TECNOLOGÍAS LIMPIAS
Una tecnología limpia, es la tecnología que al ser aplicada no produce efectos
secundarios o trasformaciones al equilibrio ambiental o a los sistemas naturales
(ecosistemas).
Sobre las tecnologías limpias lo más destacable, es la reducción de los desechos
no biodegradables, y la auto sostenibilidad ambiental, es decir, la reposición del
gasto ecológico causado por la actividad manufacturera.
Tecnología limpia, es un concepto novedoso que basado en la sostenibilidad,
pretende desarrollar nuevos instrumentos para mejorar la relación, impactante por
naturaleza, entre el ser humano y la naturaleza. Además, pretende brindar,
generalmente en industrias económicas, soluciones técnicas que sean más aptas
para la protección de los recursos agotables. Esto se debe no solo a que
representan recursos que no pueden ser sustituidos, sino a que conlleva a un
ahorro de los mismos y un aprovechamiento real y una garantía de sobrevivencia
en el largo plazo.
Las tecnologías limpias también se pueden clasificar de acuerdo a su aplicación:
i. Optimización de procesos para prevenir la contaminación por equipos
adicionales o recursos.
ii. Modificación de procesos se mantienen los procesos principales y por la
adición o reducción de etapas se puede mejorar la eficiencia en el uso
de recursos.
iii. Cambio de procesos es la alternativa más riesgosa en términos de
inversión porque requiere cambios en procesos o tecnologías (ADEME,
2000).
Como ejemplos podemos mencionar: Tecnología ZenithSolar; las granjas
verticales; las luces de bajo consumo sin mercurio; las tejas solares y los
transportes electromagnéticos de vacío (metros modernos).
5.4 ENERGÍAS ALTERNATIVAS
Las nuevas fuentes de energía (energías alternativas) son la evolución más
reciente para abastecer las necesidades energéticas de esta era y surgieron como
respuesta al creciente interés por el cuidado del medio ambiente, utilizando
recursos renovables o incluso inagotables para la obtención de energía en lugar
de los procedentes de hidrocarburos o fuentes no renovables.
Algunas fuentes alternativas son:
Centrales hidroeléctricas
Central solar térmica
Parques eólicos
Centros de energía motriz marina
Centrales geotérmicas
Basadas en el principio de girar un rotor para la producción de energía eléctrica.
La principal desventaja de las fuentes alternativas es su alto costo de instalación;
por otra parte a mi parecer sus beneficios son mayores como la gran obtención de
energía que producen (aproximadamente el doble o triple de la fuentes clásicas de
energía) así como su bajo coste de mantenimiento en comparación con sus
contrapartes.