UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA
ESCUELA DE POSGRADO
UNIDAD DE POSGRADO – FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS
DOCTORADO EN CIENCIAS AMBIENTALES
TESIS
“EL DIÓXIDO DE CARBONO COMO AGENTE DE CONTAMINACIÓN AMBIENTAL EN LA REGIÓN PIURA”
PARA OPTAR EL GRADO ACADÉMICO DE DOCTOR EN CIENCIAS AMBIENTALES
EJECUTOR: Ing. JONATHAN WILSON SANCARRANCO ESTELA MSc.
ASESOR: Dr. Ing. WILSON GERONIMO SANCARRANCO CORDOVA
Línea de Investigación:
Aprovechamiento y Gestión Sostenible del Ambiente y los Recursos Naturales
Sub-Línea de Investigación:
Contaminación Atmosférica
PIURA-PERÚ 2022
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA
ESCUELA DE POSGRADO
UNIDAD DE POSGRADO – FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS
DOCTORADO EN CIENCIAS AMBIENTALES
TESIS
“EL DIÓXIDO DE CARBONO COMO AGENTE DE CONTAMINACIÓN AMBIENTAL EN LA REGIÓN PIURA”
PARA OPTAR EL GRADO ACADÉMICO DE DOCTOR EN CIENCIAS AMBIENTALES
PRESENTADO POR:
_________________________________________________
ING. JONATHAN WILSON SANCARRANCO ESTELA MSc.
EJECUTOR
____________________________________________________
DR. ING. WILSON GERONIMO SANCARRANCO CORDOVA ASESOR
PIURA – PERÚ 2022
DECLARACIÓN JURADA DE ORIGINALIDAD DE LA TESIS
Yo, JONATHAN WILSON SANCARRANCO ESTELA, identificado con DNI N°
45547035, Magister en Ingeniería Ambiental y Seguridad Industrial, domiciliado en Mz.
“F” Lote 20 - Urbanización Bancaria - Segunda etapa, distrito, Provincia y Departamento de Piura, celular: 986133809, email: [email protected]
DECLARO BAJO JURAMENTO: Que la tesis para optar el grado académico de Doctor en Ciencias Ambientales, es original e inédita, no siendo copia parcial ni total de un trabajo de una tesis desarrollada, y /o realizado en el Perú o en el extranjero, en caso de resultar falsa la información que proporciono, me sujeto a los alcances de lo establecido en el 411, del código Penal concordante con el Art. 32° de la Ley n° 27444, y Ley de Procedimiento Administrativo Genera y las Normas Legales de Protección a los Derechos de Autor.
En fe de lo cual firmo la presente.
Piura, Enero del 2022
_____________________________________
Mag. Jonathan W. Sancarranco Estela DNI N°45547035
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA
ESCUELA DE POSGRADO
UNIDAD DE POSGRADO – FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS
DOCTORADO EN CIENCIAS AMBIENTALES
TESIS
“EL DIÓXIDO DE CARBONO COMO AGENTE DE CONTAMINACIÓN AMBIENTAL EN LA REGIÓN PIURA”
APROBADA EN CONTENIDO Y ESTILO POR
_____________________________________ ________________________
Dr. JOSE R. RODRIGUEZ LICHTENHELDT Dr. CESAR A. REYES PEÑA PRESIDENTE SECRETARIO
_______________________ _______________________
Dr. HIPOLITO TUME CHAPA Dr. WILMER AREVALO NIMA VOCAL VOCAL
____________________________
Dr. RAUL BADAJOZ LOAYZA VOCAL
PIURA-PERÚ 2022
ACTA DE SUSTENTACIÓN
PROGRAMA DE DOCTORADO EN CIENCIAS AMBIENTALES
Los Miembros del Jurado Calificador que suscriben, reunidos para la sustentación de la Tesis, para optar el Grado Académico de DOCTOR EN CIENCIAS AMBIENTALES Presentado por:
SANCARRANCO ESTELA - JONATHAN WILSON
Con el asesoramiento del DR. WILSON GERONIMO SANCARRANCO CORDOVA, denominada:
“EL DIÓXIDO DE CARBONO COMO AGENTE DE CONTAMINACIÓN AMBIENTAL EN LA REGIÓN
PIURA”
Oídas las respuestas y absueltas las observaciones formuladas, se declara:
APROBADO DESAPROBADO
Excelente _
Sobresaliente
_
Bueno
Aceptable
___________
En consecuencia, previa aprobación del Art.º 83, del Reglamento General de la Escuela de Posgrado, queda en condiciones de ser calificado APTO para obtener el Grado Académico de DOCTOR EN CIENCIAS AMBIENTALES. De conformidad con lo estipulado en la ley.
Piura, Jueves 03 de Febrero del 2022
X
DEDICATORIA
A Dios porque ha estado, está y estará siempre conmigo en cada paso que doy, protegiéndome, cuidándome y dándome fuerzas para seguir a pesar de todas las contrariedades de la vida,
A mis padres, quienes a lo largo de mi vida han velado por mi bienestar y educación siendo un apoyo en todo momento, depositando su entera confianza en cada reto que se me presentaba sin dudar ni un solo momento de mi inteligencia, esfuerzo, tesón y capacidad,
A mi novia y mi hija Emma, quienes son mi motivación para superarme cada día, A mis seres amados que día a día me supieron comprender brindándome todo el apoyo para ser lo que hoy soy,
A mi familia, porque están allí, listos para ayudarme en todo, Para mis amigos y compañeros, por su aliento,
AGRADECIMIENTO
Este trabajo de tesis es el esfuerzo de todos los que me ayudaron y apoyaron desinteresadamente.
Agradezco a mi asesor el Dr. Wilson Sancarranco Córdova y al Dr. César Armando Zárate Gonzales, quienes a lo largo de este tiempo me ilustraron, poniendo su capacidad y conocimientos en el desarrollo de esta investigación, el cual culmino gracias a su ayuda y aliento en los momentos más difíciles.
Agradezco a mi novia y mis queridos padres, quienes a lo largo de toda la vida han apoyado y motivado mi formación académica, creyeron en todo momento y no dudaron de mis habilidades.
Agradezco a todos los profesores a quienes les debo gran parte de mis conocimientos, y
Finalmente, el agradecimiento a mi alma mater, donde me formé como doctor en Ciencias Ambientales, la Universidad Nacional de Piura
vii RESUMEN
El dióxido de carbono (CO2), es un gas incoloro en condiciones normales de presión y temperatura. Está compuesto por un átomo de carbono y dos de oxígeno, se encuentra presenta en la Atmósfera, biósfera, hidrósfera y litósfera, y forma parte importante en el ciclo de la vida en este planeta, sin embargo, su constante incremento está causando graves problemas relacionados a la contaminación y el calentamiento global. Por ello, la presente investigación tuvo como objetivo determinar si influye el dióxido de carbono como agente de contaminación ambiental en la región Piura, en sus respectivas casas o reservorios naturales.
La investigación se llevó a cabo con la finalidad de demostrar que las emisiones de dióxido de carbono influyen como agentes de contaminación ambiental en la Región Piura para lo cual se elaboró una encuesta con 9 preguntas dirigidas a 36 profesionales expertos en el tema inscritos de la base de datos del Plan Regional de Reducción de Gases de Efecto Invernadero y de la Sociedad Nacional de Industrias en Julio del 2021
Con los datos obtenidos mediante la aplicación del cuestionario en la muestra seleccionada, se utilizó el método cuantitativo y procedimientos estadísticos para procesar la información, la cual está representada en las tablas y gráficos de frecuencia en la presente investigación, en cada una de las cuales se realizó una detallada interpretación y contrastación de hipótesis.
Con dicho análisis se comprobó la correlación entre las variables contaminación y dióxido de carbono; además se realizó la aplicación de la prueba de hipótesis utilizando el método de Chi cuadrado llegando a la conclusión que existe contaminación por dióxido de carbono en la región Piura en el año 2021.
Palabras clave: Dióxido de carbono, contaminación ambiental, Gases de Efecto invernadero, atmósfera, biósfera, hidrósfera y litósfera.
viii ABSTRACT
Carbon dioxide (CO2) is a colorless gas under normal conditions of pressure and temperature. It is made up of one carbon atom and two oxygen atoms, is present in the atmosphere, biosphere, hydrosphere and lithosphere, and is an important part of the cycle of life on this planet, however, its constant increase is causing serious problems related to pollution and global warming. Therefore, the present investigation aimed to determine if carbon dioxide influences as an environmental pollution agent in the Piura region, in their respective houses or natural reservoirs.
The research was carried out with the purpose of demonstrating that carbon dioxide emissions influence as agents of environmental pollution in the Piura Region, for which a survey with 9 questions addressed to 36 professional experts on the subject registered in the database of the Regional Plan for the Reduction of Greenhouse Effect Gases and of the National Society of Industries in July 2021 was developed.
With the data obtained through the application of the questionnaire in the selected sample, the quantitative method and statistical procedures were used to process the information, which is represented in the tables and frequency graphs in the present investigation, in each of which performed a detailed interpretation and testing of hypotheses.
With this analysis, the correlation between the variables pollution and carbon dioxide was verified; In addition, the application of the hypothesis test was carried out using the Chi square method, concluding that there is carbon dioxide pollution in the Piura region in the year 2021.
Key Words: Carbon dioxide, environmental pollution, Greenhouse Effect Gases, atmosphere, biosphere, hydrosphere and lithosphere
ix RESUMO
O dióxido de carbono (CO2) é um gás incolor em condições normais de pressão e temperatura. É formado por um átomo de carbono e dois átomos de oxigênio, está presente na atmosfera, biosfera, hidrosfera e litosfera, e é uma parte importante do ciclo de vida neste planeta, porém, seu constante aumento está causando sérios problemas relacionados à poluição e aquecimento global. Portanto, a presente investigação teve como objetivo determinar se o dióxido de carbono influencia como agente de poluição ambiental na região de Piura, em suas respectivas casas ou reservatórios naturais.
A pesquisa foi realizada com o objetivo de demonstrar que as emissões de dióxido de carbono influenciam como agentes de poluição ambiental na região de Piura, para o qual foi desenvolvida uma pesquisa com 9 perguntas dirigidas a 36 profissionais especialistas no assunto registrados na o Plano Regional de Redução de Gases de Efeito Estufa e da Sociedade Nacional das Indústrias em julho de 2021.
Com os dados obtidos por meio da aplicação do questionário na amostra selecionada, utilizou-se o método quantitativo e procedimentos estatísticos para processar as informações, que estão representadas nas tabelas e gráficos de frequência da presente investigação, em cada uma das quais foi realizada uma interpretação detalhada. e teste de hipóteses.
Com esta análise, verificou-se a correlação entre as variáveis poluição e dióxido de carbono; Além disso, foi realizada a aplicação do teste de hipóteses utilizando o método Chi quadrado, concluindo que há poluição por dióxido de carbono na região de Piura no ano de 2021.
Palavras chave: dióxido de carbono, poluição ambiental, Gases de Efeito Estufa, atmosfera, biosfera, hidrosfera e litosfera
x I N D I C E
Nº de Pág.
RESUMEN vii
INDICE x
INDICE DE TABLAS xiii
INDICE DE GRAFICOS xiv
INDICE DE FIGURAS xv
INDICE DE ANEXOS xvi
INTRODUCCION 01
CAPÍTULO I: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 03
1.1 Descripción de la Realidad Problemática 03
1.2 Delimitaciones en la investigación 13
1.3 Formulación de Problemas 17
1.3.1 Problema Principal 17
1.3.2 Problemas Secundarios 17
1.4 Objetivos de la Investigación 17
1.4.1 Objetivo General 17
1.4.2 Objetivos Específicos 17
1.5 Hipótesis de la Investigación 18
1.5.1 Hipótesis General 18
1.5.2 Hipótesis Secundarias 18
1.6 Variables e Indicadores de la Investigación 19
1.6.1 Variable Independiente 19
1.6.2 Variable Dependiente 19
1.7 Tipo y Nivel de la Investigación 19
1.7.1 Tipo de Investigación 19
1.7.2 Nivel de Investigación 20
xi
1.8 Método y Diseño de la Investigación 20
1.8.1 Método 20
1.8.2 Diseño 20
1.9 Población y Muestra 21
1.9.1 Población 21
1.9.2 Muestra 21
1.10 Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos 22
1.10.1 Técnicas 22
1.10.2 Instrumentos 22
1.11 Justificación e importancia de la Investigación 22
1.11.1 Justificación 22
1.11.2 Importancia 23
1.12 Limitaciones 23
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO 24
2.1 Antecedentes relacionados con la Investigación 24
2.2 Marco Conceptual 26
2.2.1 Conceptualizaciones sobre Dióxido de Carbono 26 2.2.2 Conceptualizaciones sobre Contaminación Ambiental 40
CAPÍTULO III: TRATAMIENTO ESTADÍSTICO, ANÁLISIS, CONTRASTE DE
HIPÓTESIS Y RESULTADOS 61
3.1 Tratamiento estadístico, análisis y contraste de hipótesis 61
3.1.1 Objetivo general 61
3.1.2 Objetivos específicos 61
3.1.3 Prueba de hipótesis 62
3.2 Resultados de la investigación 89
xii
CAPÍTULO IV: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 96
4.1 Conclusiones 96
4.2 Recomendaciones 97
BIBLIOGRAFÍA 98
Bibliografía básica 98
Bibliografía especializada 100
a. Referencias Dióxido de Carbono 100 b. Referencias contaminación ambiental 106
ANEXOS 115
xiii
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1 Valores de Potencial de Calentamiento (PCA)……….40
Tabla 2 Emisiones totales de GEI……….49
Tabla 3 Evaluación impacto del estudio……….63
Tabla 4 Consistencia del estudio sobre la contaminación ambiental por CO2…….……66
Tabla 5 La casa de la atmósfera con la contaminación ambiental en la región Piura………69
Tabla 6 La casa de la biósfera con la contaminación ambiental en la región Piura………72
Tabla 7 La casa de la hidrósfera con la contaminación ambiental en la región Piura………75
Tabla 6 La casa de la litiósfera con la contaminación ambiental en la región Piura………78
Tabla 9 Impacto de los experimentos de CO2 ………..……..81
Tabla 10 Consistencia del impacto de los experimentos de CO2………..……84
Tabla 11 Impacto de la implementación de los análisis del CO2………..…………..87
Tabla 12 Filas y columnas para calcular “V”………..…………..90
Tabla 13 Resumen de cuadros Chi cuadrado categorías……….…..…………92
Tabla 14 Resumen total por categorías………...…..…………95
xiv
ÍNDICE DE GRÁFICOS
Gráfico 1. Distribución de emisiones por categoría………..…….48
Gráfico 2. Emisiones GEI del Inventario Regional de Piura …..………..49
Gráfico 3. Emisiones de GEI por categoría de fuentes………..………...50
Gráfico 4. Impacto del estudio de contaminación………63
Gráfico 5. Consistencia del estudio sobre contaminación ambiental por CO2………….66
Gráfico 6. La casa de la atmósfera con la contaminación ambiental………69
Gráfico 7. La casa de la biósfera con la contaminación ambiental………71
Gráfico 8. La casa de la hidrósfera con la contaminación ambiental………75
Gráfico 9. La casa de la litósfera con la contaminación ambiental……….78
Gráfico 10. Impacto de los experimentos de CO2………81
Gráfico 11. Consistencia del impacto de los experimentos de CO2………...84
Gráfico 12. Impacto de la implementación de los análisis de CO2……….…….87
Gráfico 13. Respuestas por categorías………...……….…….91
Gráfico 14. Variaciones en % de respuestas……….…….92
Gráfico 15. Resumen total por categorías……….……….…….95
xv
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1 La importancia de los árboles frente al CO2………..………..….8
Figura 2 Mapa de localización de la Región Piura……….……..…………14
Figura 3 Estructura de Lewis del CO2 (Dióxido de Catbono)………..…………27
Figura 4 Co2 Carbon Dioxide to O2 Oxygen Vector Illustration……….………..27
Figura 5 Ciclo del Carbono……….……….29
Figura 6 Respiración Celular Aeróbica……….……….30
Figura 7 Curva de Keeling 2020……….34
Figura 8 Balance energético de la Tierra ………..……….………..35
Figura 9 Emisiones antropogénicas globales de CO2 ………...……….42
Figura 10 Anormalidades en la temperatura media anual………..………43
Figura 11 Basura Espacial ……….……57
Figura 12 Distribución Chi cuadrado para V = 4 y “ ” = 0.05 ………..62
Figura 13 Distribución Chi cuadrado para V = 32 y “ ” = 0.05 ………..90
xvi
ÍNDICE DE ANEXOS
Anexo 1 Validación de Instrumentos……….………..116
Anexo 2 Confiabilidad………117
Anexo 3 Encuesta………...118
Anexo 4 Gráfico Inventario Nacional de Gases de Efecto Invernadero………119
Anexo 5 Gráfico Una de las Consecuencias del cambio climático en el Perú ………120
Anexo 6 Cuadro de Emisiones GEI, Región Piura ………..………121
Anexo 7 Gráfico de Emisiones GEI, Región Piura ………122
1
INTRODUCCION
En el presente trabajo de investigación se ha recopilado, revisado y contrastado información referente a la contaminación ambiental debido al dióxido de carbono, el cual, siendo un elemento natural presente en nuestro planeta y fundamental para el desarrollo de la vida como la conocemos, al verse incrementado, especialmente por las actividades antropomorfas, resulta perjudicial para nuestro planeta al punto de convertirse en uno de los principales gases causantes del calentamiento global.
El quinto reporte del panel de Intergubernamental sobre el cambio Climático (IPCC) llegaron a concluir con un 95% de soltura que las acciones del ser humano son las predominantes en el proceso climático del globo desde los años 1950. (Diario El Comercio, 2013)
La contaminación ambiental es un tema ampliamente debatido a nivel mundial, Diaz y Escarcega (2009) afirma que “la contaminación ambiental es un índice que pone en preocupación a la Organización Mundial de la Salud”. Peñaloza (2012) indica que la contaminación ambiental es la introducción artificial de elementos químicos, biológicos o físicos en un medio al cual no pertenecen; causando una modificación en este. Es la presencia en los elementos de la naturaleza de sustancias que perturban su equilibrio y tranquilidad, defiende Encina (2011). Por su parte, Medina (2015) define a la contaminación ambiental como un agente químico, físico o biológico o una combinación de estos, los cuales se presentan en diferentes concentraciones, formas o lugares que afectan la seguridad, la salud o el bienestar de la población; pudiendo ser también perjudiciales para la flora y la fauna, o impidiendo el normal desarrollo de la naturaleza afectando la recreación y el goce de los espacios naturales.
Por otro lado, se tienen definiciones sobre el dióxido de carbono (CO2) como la propuesta por Echeverri (2013) que indica que el dióxido de carbono está formado por la combinación de dos elementos: carbono y oxígeno. Se forma por la combustión de
2
hidrocarburos, no atenta contra la salud, es un gas con importante efecto invernadero que atrapa el calor de la tierra y contribuye significativamente en el calentamiento global de la tierra.
Pese a todas estas definiciones, se ha visto pertinente realizar este trabajo, relacionando la contaminación ambiental con el dióxido de carbono. tomando como foco de investigación la Región Piura, debido a la poca o desactualizada información y a la poca importancia que se le da a la emisión de los gases de efecto invernadero (GEI), en este estudio en particular, al dióxido de carbono (CO2), en esta región.
Para ello se ha hecho uso de técnicas de recolección de datos como análisis documental, obtenidos de revistas indexadas, artículos y tesis de post grado archivados en los principalmente repositorios virtuales como: Alicia Concytec, La Referencia y Google Académico. Además, se realizaron encuestas y entrevistas a profesionales de la región expertos en este tema inscritos en la base de datos del Plan Regional de Reducción de Gases de Efecto Invernadero y de la Sociedad Nacional de Industrias en julio del 2021. Los cuales nos ha permitido visualizar la realidad problemática por la que está atravesando la Región Piura en materia de contaminación ambiental.
Todos estos datos nos han valido para poder así determinar, utilizando métodos matemáticos y estadísticos, si el dióxido de carbono influye como agente de contaminación en la región Piura, teniendo para ello que determinar si se relaciona la casa de la atmósfera, la casa de la biósfera, la casa de la hidrósfera y la casa de la litósfera, considerados reservorios naturales del dióxido de carbono y que conforman el ciclo del carbono, con la contaminación ambiental en la Región Piura.
3 CAPÍTULO I
PLANTEAMIENTO METODOLÓGICO
1.1 DESCRIPCIÓN DE LA REALIDAD PROBLEMÁTICA
El dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero, es el contaminante que está causando en mayor medida el calentamiento de la Tierra. Sin embargo, también reflejan la luz cuando son liberados en la atmósfera, lo que mantiene la luz solar fuera y hace que la Tierra se enfríe.
Las emisiones excesivas de este gas incoloro, inodoro y compuesto por oxígeno y carbono son una de las principales causas del calentamiento global.
Este es un problema causado por la actividad humana y agravado por la larga pervivencia del CO2 en la atmósfera. Ante la amenaza de una escala sin precedentes, se plantea el almacenamiento subterráneo.
El dióxido de carbono (también conocido como anhídrido carbónico) ‘habita’
la atmósfera en una proporción media de 380 partes por millón. Esa presencia es una de las estaciones del ‘ciclo planetario del carbono’, explica Rafael Sardá, investigador del Centro Superior de Investigaciones Científica (CSIC) de España y colaborador académico en una escuela de negocios.
Tal ciclo circula entre los cuatro espacios planetarios que incluyen los llamados reservorios activos:
1. La Atmósfera, 2. La Biosfera,
3. La Hidrosfera (Fundamentalmente Los Océanos) Y 4. La Litosfera (la capa superficial sólida de la Tierra),
4
Que juntos construyen la ‘casa’ del CO2. Pero una de las singularidades de este gas es que lo pequeño se vuelve grande. Su proporción en la atmósfera es la menor de estos cuatro reservorios, y sin embargo desempeña el papel más trascendente frente al resto.
Dentro de esta realidad que se presenta genera un impacto la presencia del dióxido de carbono que influye peligrosamente en la región Piura y juega un rol importante en el nivel de organización en relación con los objetivos de contaminación ambiental.
El Dióxido De Carbono influye Como Agente De Contaminación Ambiental En La Región Piura.
En los últimos 800.000 años, la concentración de CO2 en la atmósfera fluctuó entre las 170 y 330 partes por millón (niveles muy aceptables para la sostenibilidad del planeta), pero desde los últimos 170 años, y de forma enormemente acelerada en las tres últimas décadas, se ha disparado hasta unos valores que alcanzan en la actualidad 415 partes por millón.
Las emisiones de CO2 se han multiplicado y tienen consecuencias. Es un gas que contribuye al calentamiento del planeta, aunque no sea el único.
También otros gases naturales (metano, óxido nitroso) o artificiales (gases fluorados) forman parte de los tan mentados gases de efecto invernadero (GEI).
De hecho, su aumento en la atmósfera es lo que desencadena el cambio climático, la crisis climática o la emergencia climática. Son tres términos muy cercanos que se utilizan para describir el calentamiento global que sufre la Tierra.
Las estadísticas oficiales confirman que no han bajado las emisiones de CO2 durante los últimos años (exceptuando los meses de confinamientos y la caída drástica de la actividad en muchos países debido a la pandemia). En 2017, por
5
ejemplo, la Unión Europea (UE) de los veintisiete emitió 3,9 Gton CO2e (gigatoneladas de dióxido de carbono equivalente).
“Esto representa el 7% de los GEI. Por esta razón, si la UE-27 alcanzara la neutralidad climática tendría un gran impacto en el desafío climático”, reflexiona Joseba Eceiza, socio de la consultora McKinsey & Company. Desde luego, no todos los ámbitos de actividad industrial emiten las mismas cantidades a la atmósfera. Las emisiones se reparten, sobre todo entre cinco sectores:
transporte (28%), industria (26%), generación de electricidad (23%), edificios (13%) y agricultura (12%). Sin olvidar los combustibles fósiles, que son la principal fuente (80%) de GEI.
¿Cuál es el impacto real para las personas y la sociedad del exceso de emisiones y la huella de carbono? “Las consecuencias en un futuro no tan lejano podrían ser enormes, y en algunos lugares catastróficas, a no ser que se produzca una reducción drástica en la década que hemos empezado este año”.
Si la sociedad no rebaja sus índices de emisiones de CO2 a la atmósfera, los informes científicos auguran múltiples riesgos e impactos. Por ejemplo, problemas de abastecimiento por el colapso de las cosechas, disminución del agua potable (por primera vez en la historia cotiza en el mercado de futuros, como si fuera oro o trigo), subidas del nivel del mar, extinción de especies, la desaparición de ecosistemas enteros (sobre todo los más frágiles como los arrecifes de coral), el aumento de sequías, huracanes o tifones, migraciones masivas por causas climáticas y geopolíticas asociadas… Crece la fragilidad de los ecosistemas y muchos futuros problemas ni siquiera son predecibles hoy.
Pero para solucionar el desafío del exceso de este gas, es esencial calcular la huella de carbono.
6
Hace falta una cinta métrica. En principio se estima en gigatoneladas de dióxido de carbono equivalente, la fórmula más empleada. Sin embargo, distintos GEI tienen diferentes impactos en el calentamiento global, y el del CO2 destaca porque puede permanecer durante décadas en la atmósfera.
El metano calienta más pero su vida media es inferior, apenas alcanza los 12 años. No existe una relación directa y proporcional entre la reducción de metano y la de CO2. Por eso la Unión Europea utiliza como vara de medir el potencial de calentamiento de los gases GEI en 100 años.
Esta acumulación de CO2 implica además graves consecuencias económicas. “El informe Stern [uno de los más reconocidos entre un gran número de trabajos que miden estos efectos] describe que un incremento medio de entre 2 y 3 grados centígrados en el calentamiento podría provocar una pérdida de hasta el 3% del Producto Interior Bruto (PIB) del mundo. Si el calentamiento fuera más elevado y oscilara entre 5 y 6 grados centígrados, la pérdida podría alcanzar el 10%”, señala Rafael Sardá.
La atmósfera se ha modificado. La concentración de CO2 es mayor que nunca, la temperatura media desde la revolución industrial ha aumentado aproximadamente 1ºC y el forzamiento climático (la diferencia entre la luz solar absorbida por la Tierra y la energía irradiada de vuelta al espacio) se ha incrementado durante ese periodo 2,3 vatios por metro cuadrado. Todos estos números trazan una ecuación complicada. Para resolverla, la ciencia ya trabaja en distintas alternativas como por ejemplo las tecnologías de captura y almacenamiento de CO2.
El CSIC español y la Universidad Técnica de Freiberg (Alemania) investigan un método innovador para almacenar el gas en el subsuelo de forma segura. No es fácil técnica, pero resulta factible. “En torno al 20% de las emisiones de CO2
7
proviene de procesos industriales, como la producción de cemento, acero o etanol, que seguirán emitiendo este gas, aunque toda la energía que consuman proceda de fuentes renovables”, detalla Víctor Vilarrasa, investigador del CSIC y autor del estudio. La idea es capturar este dióxido de carbono y contenerlo bajo tierra. El problema: como se suelen utilizar rocas porosas y permeables situadas entre uno y tres kilómetros de profundidad, existe riesgo de fuga.
El CO2 es menos denso que el agua y, por tanto, flota. Esto es un inconveniente. ¿Cómo esquivarlo? Inyectando el gas donde la temperatura y la presión sean superiores a 374 grados centígrados y 218 atmósferas, respectivamente. Estas condiciones se encuentran en zonas volcánicas entre tres y cinco kilómetros de profundidad. Por eso las Islas Canarias (España), Italia o Turquía serían lugares propicios. Se trata de tecnologías aún en fase de experimentación, pero se calcula que cada pozo podría albergar emisiones equivalentes a la actividad de 1,1 millones de personas.
Un 46% de las emisiones que antes eran contrarrestadas ahora se quedan en la atmósfera y provocan el incremento de los GEI, el calentamiento global y lo que llamamos cambio climático.
8
Figura 1 La importancia de los árboles frente al CO2
Fuente. https://www.bbva.com/es/sostenibilidad/que-es-el-dioxido-de-carbono-co2-y- como-impacta-en-el-planeta/
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En este contexto, reducir la emisión del gas es un reto que llevará tiempo y se hará de forma escalonada. No existen recetas mágicas, solo constancia. El dióxido de carbono convive con la civilización humana desde hace miles de años.
Durante todo este tiempo, el balance energético terrestre ha estado equilibrado, los mecanismos de captación de CO2 vía fotosíntesis y los procesos de respiración de los seres vivos han mantenido esta armonía. Pero se ha perdido el equilibrio.
“Un 46% de las emisiones que antes eran contrarrestadas ahora se quedan en la atmósfera y provocan el incremento de los GEI, el calentamiento global y lo que llamamos cambio climático”, resume Rafael Sardá. ¿Entonces? La respuesta es el tiempo. La Unión Europea —sostiene Joseba Eceiza— podría alcanzar las emisiones netas nulas en 2050. Pero habrá un orden y un plazo, según cada sector. Y el comienzo, apunta el experto, es la electricidad para sustituir en el mayor volumen posible a las energías contaminantes.
Según McKinsey & Company, ese avance se consolidaría en la primera mitad de la década de 2040, dado que la generación de energías renovables ya es competitiva y disponible a gran escala. Un poco más tarde, hacia 2045, el transporte podría estar electrificado de forma intensa, aunque la descarbonización tendrá que esperar en la aviación y la navegación a larga distancia. Y tal vez habrá que recurrir a los biocombustibles para reducir sus emisiones.
Después les tocaría el turno a los edificios y, en 2050, este proceso alcanzará más de lleno a la industria, sin duda uno de los sectores más difíciles de descarbonizar especialmente en su variante pesada. Las tecnologías necesarias para lograr esa conversión aún no están totalmente desarrolladas, por ejemplo, para electrificar el sector del acero o el cemento.
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La transformación, más allá de la electricidad limpia, también alcanzará a la tierra fértil, al suelo. La agricultura usará técnica mucho más eficientes y sostenibles, mejores fertilizantes, combustibles alternativos, compost… Esto implica que los humanos deberán nutrirse de otra forma, ya que más de la mitad de las emisiones de dióxido de carbono del sector alimentario proceden de la ganadería.
El álgebra del CO2 se basa en el equilibrio. La actividad humana lo ha desvencijado en las últimas décadas. Pero aún está a tiempo de hallar la solución.
Las emisiones de CO2 a la atmósfera alcanzaron niveles de récord en 2019, y ya habían experimentado un crecimiento en 2018. Esta preocupante situación presenta sin embargo un gran reto por delante, ya que se abren nuevas oportunidades para que nuestro impacto ambiental sea menor. Fundación Aquae lo hace a través de su proyecto ‘Sembrando O2’. Sin embargo, a nivel cotidiano, diario, también se pueden llevar a cabo acciones para reducir las emisiones de CO2. Entender el impacto ambiental del cambio climático puede salvar muchas vidas.
10 maneras de reducir las emisiones y la contaminación
1. Ser conscientes del impacto de las emisiones de CO2
El calentamiento global causado por el dióxido de carbono (CO2) y otros gases de efecto invernadero (GEI) emitidos por los seres humanos desde la revolución industrial es una realidad constatada. El Acuerdo de la Cumbre del Clima de París (COP 21), firmado por 195 países más la Unión Europea (UE), pretende ser el arranque definitivo para concienciar a la comunidad internacional y a los ciudadanos de que hay que tomar medidas.
11 2. Reducir el uso del coche privado
Conducir 50 kilómetros menos cada semana reduce en 450 kilogramos las emisiones de CO2. El uso masivo de combustibles fósiles es el principal responsable de dichas emisiones. Uno de sus mayores causantes es el transporte por carretera: en España produce el 25% de las emisiones domésticas totales (en Europa, el 20%). La ecuación es sencilla: a menos uso del coche, menos emisiones. Si no queda otra que utilizarlo, al menos aprovecharlo al máximo, compartiendo su espacio con otros ocupantes, y practicas un estilo de conducción “ecológico”.
3. Practicar una movilidad sostenible
Si hay una industria que conoce bien impacto ambiental del cambio climático, esa es la industria de automoción. Por esta razón, las grandes fábricas presentan cada año alternativas verdes al coche convencional (híbridos y eléctricos). Pero si esta no es una opción para ti, piensa en usar el transporte público y exigir que haya más y que sea más ecológico. Siempre que sea posible, es preferible ir a pie o en bicicleta en todos los desplazamientos, tanto de ocio como para ir al trabajo. Puedes incluso aprovecharte de la opción del no desplazamiento que permite el teletrabajo.
4. Aumentar nuestra eficiencia energética
Ajustar el termostato 2 grados menos en invierno y 2 grados más en verano permite reducir las emisiones de CO2 en 900 kilogramos. Poner dos lavadoras a la semana con una temperatura de 40 grados reduce la emisión en 225 kilogramos de CO2. Siendo eficientes energéticas, mantenemos el confort y nuestras necesidades cubiertas. A su vez, reducimos el gasto en energía y, con ello, las emisiones de CO2.
5. Consumir energía renovable
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Una de las ventajas ambientales de las energías renovables es que no emiten CO2. Los consumidores pueden hacer uso de ellas al instalar en su casa un sistema de autoconsumo con paneles solares o al contratar alguna de las cada vez más numerosas empresas comercializadoras de electricidad renovable.
6. Seguir una dieta con baja huella de carbono
Los alimentos son responsables de, al menos, el 20% de los gases de efecto invernadero. Este porcentaje podría ser incluso mayor si se tuvieran en cuenta las fuentes de emisión indirectas, según diversos estudios. Seguir una dieta baja en carbono no solo beneficia a la salud, sino también al medio ambiente. Para ello, hay que evitar los productos que necesitan más energía o recursos naturales, se transportan desde lejos o requieren de un complejo envasado.
7. Convertirse en un consumidor sostenible
Los consumidores sostenibles ahorran dinero y son respetuosos con el medio ambiente y, por ello, también son importantes en la lucha contra el cambio climático. Una regla sencilla para convertirse en uno de ellos es asumir las tres erres: usar la menor cantidad posible de productos (reducción) y aprovecharlos más de una vez (reutilización) antes de depositarlos en el contenedor adecuado (reciclaje).
8. Plantar árboles
Los árboles actúan como “sumideros de carbono”, es decir, retienen el CO2.
Por ello, apoyar medidas que eviten la deforestación de los bosques y los incendios forestales o impulsen la plantación de nuevos árboles, en especial de especies autóctonas, contribuye a reducir las emisiones de CO2 en la atmósfera.
Los ciudadanos pueden participar en las cada vez más diversas iniciativas para plantar árboles. Sin duda una buena idea para contribuir a frenar el impacto
13 ambiental del cambio climático.
9. Apostar por productos de kilómetro cero
Los productos de “kilómetro cero”, también conocidos como de “proximidad”
o de “cadena corta”, se elaboran y comercializan de forma local. Por ello, reducen las emisiones de CO2 y otros impactos ambientales del transporte internacional. Pero no solo eso. También son más frescos y favorecen la economía y los alimentos cercanos al consumidor.
10. Reclamar más importancia institucional en la lucha contra el cambio climático
Los ciudadanos pueden -y deben- tener una participación activa en las actividades que influyen en su vida cotidiana. Y el cambio climático es una de ellas. Las líneas de acción para exigir actuaciones que contribuyan a ello son muy diversas: reclamar a las instituciones más medidas para reducir las emisiones de CO2, pedir más infraestructuras para aumentar la sostenibilidad, solicitar más información.
1.2 DELIMITACIONES EN LA INVESTIGACIÓN
La investigación con fines metodológicos fue delimitada en los siguientes aspectos:
a. Delimitación Espacial
La investigación se desarrolló en la Región Piura.
14 Figura 2 Mapa de localización de la Región Piura Fuente. Scientific Diagram
b. Delimitación Temporal
El período en el cual se ha desarrollado la investigación abarcó los meses de enero hasta noviembre del 2021.
c. Delimitación Social
Se trabajó a nivel de los gerentes y administradores de las pequeñas y medianas empresas de la Región Piura, conocedores de la contaminación ambiental por efecto del dióxido de carbono.
15 d. Delimitación Conceptual
(1) DIÓXIDO DE CARBONO
El Dióxido de carbono (CO2) es un gas inodoro e incoloro que se desprende en la respiración, en las combustiones y en algunas fermentaciones.
"La denominación antigua del dióxido de carbono es el anhídrido carbónico".
El dióxido de carbono está formado por la combinación de dos elementos: carbono y oxígeno. Se forma por la combustión de hidrocarburos, no atenta contra la salud, es un gas con importante efecto invernadero que atrapa el calor de la tierra y contribuye significativamente en el calentamiento global de la tierra. Echeverri (2013)
Gas incoloro, inodoro e incombustible que se encuentra en baja concentración en el aire que respiramos (en torno a un 0,03% en volumen).
El dióxido de carbono se genera cuando se quema cualquier sustancia que contiene carbono. También es un producto de la respiración y de la fermentación. Las plantas absorben dióxido de carbono durante la fotosíntesis.
Gas sin color ni olor. Es un producto de desecho producido por el cuerpo.
El dióxido de carbono circula en la sangre desde los tejidos del cuerpo hasta los pulmones. La respiración limpia el dióxido de carbono de los pulmones.
El dióxido de carbono (fórmula química CO2) es un compuesto de
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carbono y oxígeno que existe como gas incoloro en condiciones de temperatura y presión estándar (TPS). Está íntimamente relacionado con el efecto invernadero.
(2) CONTAMINACIÓN AMBIENTAL
Se denomina contaminación ambiental a la presencia de componentes nocivos (ya sean químicos, físicos o biológicos) en el medio ambiente (entorno natural y artificial), que supongan un perjuicio para los seres vivos que lo habitan, incluyendo a los seres humanos. La contaminación ambiental está originada principalmente por causas derivadas de la actividad humana, como la emisión a la atmósfera de gases de efecto invernadero o la explotación desmedida de los recursos naturales.
Una de las principales consecuencias de la contaminación ambiental es el calentamiento global, también conocido como cambio climático, por el cual la temperatura del planeta va aumentando de manera progresiva, tanto la temperatura atmosférica como la de mares y océanos.
La contaminación ambiental supone un riesgo para la salud de los seres vivos que habitan los ecosistemas contaminados, incluyendo a los seres humanos. Además, la tala indiscriminada, la explotación excesiva de los recursos naturales y la emisión de contaminantes al medio ambiente (gases a la atmósfera, vertidos en medios acuáticos, residuos sólidos) provoca la destrucción de ecosistemas.
De esta forma, muchas especies de animales y plantas, por no decir todas, ven cómo su hábitat natural se va reduciendo cada vez más, pudiendo llegar a provocar incluso su extinción, co o consecuencia de la contaminación ambiental.
17 1.3 FORMULACIÓN DE PROBLEMAS
1.3.1 Problema Principal
¿Las emisiones de el dióxido de carbono influyen como agente de contaminación ambiental en la Región Piura”
1.3.2 Problemas Específicos
a. ¿Se relaciona la casa de la Atmósfera, como agente de contaminación ambiental en la Región Piura?
b. ¿Se relaciona la casa de La Biosfera, como agente de contaminación ambiental en la región Piura?
c. ¿Se relaciona la casa de La Hidrosfera (Fundamentalmente Los Océanos) como agente de contaminación ambiental en la región Piura?
d. ¿Se relaciona la casa de La Litosfera (la capa superficial sólida de la Tierra), como agente de contaminación ambiental en la región Piura?
1.4 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
1.4.1 Objetivo General
Determinar si influye el dióxido de carbono como agente de contaminación ambiental en la Región Piura
1.4.2 Objetivos Específicos
a. Determinar si se relaciona la casa de La Atmósfera con la contaminación ambiental en la Región Piura.
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b. Determinar si se relaciona la casa de La Biosfera con la contaminación ambiental en la Región Piura.
c. Determinar si se relaciona la casa de la Hidrosfera (Fundamentalmente Los Océanos) con la contaminación ambiental en la Región Piura
d. Determinar si se relaciona la casa de la Litosfera (la capa superficial sólida de la Tierra), con la contaminación ambiental en la Región Piura
1.5 HIPÓTESIS DE LA INVESTIGACIÓN
1.5.1 Hipótesis Principal
Las emisiones de dióxido de carbono influyen como agente de contaminación ambiental en la Región Piura.
1.5.2 Hipótesis Secundarias
a. Las emisiones de dióxido de carbono como la casa de La Atmósfera influyen como agente de contaminación ambiental en la Región Piura.
b. Las emisiones de dióxido de carbono como la casa de La Biosfera influyen como agente de contaminación ambiental en la Región Piura.
c. Las emisiones de dióxido de carbono como la casa de la Hidrosfera (Fundamentalmente Los Océanos) influyen como agente de contaminación ambiental en la Región Piura.
d. Las emisiones de dióxido de carbono como la casa de la Litosfera (la capa superficial sólida de la Tierra), influyen como agente de contaminación ambiental en la Región Piura.
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1.6 VARIABLES E INDICADORES DE LA INVESTIGACION
1.6.1 Variable Independiente
X. DIOXIDO DE CARBONO
Indicadores:
x1 casa de La Atmósfera.
x2 casa de La Biosfera.
x3 casa de La Hidrosfera (Fundamentalmente Los Océanos) .
x4 casa de la Litosfera (la capa superficial sólida de la Tierra)
1.6.2 Variable Dependiente
Y. CONTAMINACION AMBIENTAL Indicadores:
y1. Atmosfera.
y2. Biosfera.
y3. Hidrosfera.
y4. Litosfera.
1.7 TIPO Y NIVEL DE LA INVESTIGACIÓN
1.7.1 Tipo de Investigación
Por el tipo de investigación, el presente estudio ha reunido las
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condiciones necesarias para ser denominado como: “INVESTIGACIÓN APLICADA”.
1.7.2 Nivel de Investigación
Conforme a los propósitos del estudio la investigación se centra en el nivel descriptivo.
1.8 MÉTODO Y DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN
1.8.1 Método de investigación
En el presente trabajo de investigación se utilizó principalmente el método descriptivo y se complementó con el estadístico, análisis, síntesis entre otros.
1.8.2 Diseño
Se tomó una muestra en la cual:
M = Ox r Oy Donde:
M = Muestra de Profesionales
O = Observación
x = Dióxido De Carbono
y = Contaminación Ambiental
r = Relación entre Variables.
21 1.9 POBLACIÓN Y MUESTRA
1.9.1 Población
La población objeto de estudio estuvo conformado por 40 profesionales vinculados al tema de investigación, de instituciones, organizaciones y empresas de pequeña y mediana envergadura de la Región Piura, que fueron obtenidos del Plan Regional de Reducción de Emisiones de GEI (Julio 2014) y de la Sociedad Nacional de Industrias (Julio del 2021).
1.9.2 Muestra
En la determinación de la muestra óptima se seleccionó el muestreo aleatorio simple cuya fórmula propuesta por R.B. Ávila Acosta en su libro Metodología de la Investigación, es como sigue:
Z2 p q N n = --- e2 N + Z2 p q
Donde:
Z = Es el valor de la abscisa de la curva normal para una probabilidad del 95% de confianza.
p = Proporción de profesionales que poseen conocimientos sobre Dióxido de Carbono y Contaminación Ambiental de la Región Piura (Se asume, p = 0.5)
q = Proporción de profesionales que no poseen conocimientos sobre Dióxido de Carbono y Contaminación Ambiental de la Región Piura (Se asume, q = 0.5)
e = Margen de error muestral
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N = Población de gerentes de pequeñas y medianas empresas n = Tamaño óptimo de muestra
Por lo tanto, a un nivel de confianza de 95% y 5 % cómo margen de error;
los gerentes a seleccionar de manera aleatoria serán:
n = 36 profesionales
1.10 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS
1.10.1 Técnicas
Las principales técnicas que se utilizaron en este estudio fueron la Encuesta, Análisis Documental, y la Entrevista.
1.10.2 Instrumentos
Guías de análisis documental, entrevistas y guía de observación.
1.11 JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACIÓN
1.11.1 Justificación
El desarrollo de este trabajo responde a una de las preocupaciones de tratar de conocer que factores y circunstancias viene afectando a la gerencia, y como este tiene incidencia o relación en la creatividad de las pequeñas y medianas empresas, sobre todo si tenemos presente que este sector es tan importante en la realidad económica de la región y el Perú.
23 1.11.2 Importancia
Se espera que este estudio una vez culminado se constituya en la parte académica en una obra de consulta para los administradores, economistas y contadores, vinculados a la actividad empresarial; y por otra parte, la importancia también radicara, en que se dará a conocer dichos resultados sobre un sector importante como es el textil.
1.12 LIMITACIONES
Durante el desarrollo de este proyecto de investigación no se han presentado dificultades en cuanto a la obtención de información, ni menos, problemas en cuanto a facilidades de estas empresas; por lo cual, considero que es factible la realización del mismo.
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CAPÍTULO II MARCO TEÓRICO
2.1 ANTECEDENTES RELACIONADOS CON LA INVESTIGACIÓN
Como antecedentes del tema de CO2, se establecen 22 citas de artículos sobre CO2 y contaminación ambiental.
1. Contaminación ambiental, variabilidad climática y cambio climático: una revisión del impacto en la salud de la población peruana, GF Gonzales, A Zevallos… - Revista Peruana de …, 2014 - scielo.org.pe
2. CONTAMINACION DEL AIRE AMBIENTAL: EL CASO DEL PLOMO para la infección humana, el cólera se expandió a través del agua y por alimentos contaminados (77) … Contaminación del río Rímac por metales pesados y efecto en la agricultura en el Cono Este de Lima, Guardar Citar Citado por 89 Artículos relacionados Las 15 versiones
3. ¿Cuál es el costo de la contaminación ambiental minera sobre los recursos hídricos en el Perú
4. P Herrera, O Millones - … -CIES-Pontifica Universidad Católica del Perú, 2011 - cies.org.pe
5. El agua es un recurso natural elemental para la vida, un prerrequisito esencial para el desarrollo sostenible. Por ello, asegurar que arroyos, ríos, lagos, lagunas, y las fuentes hídricas en general se encuentren libres de contaminación, debe ser una obligación de …Guardar Citar Citado por 21 Artículos relacionados.
6. Salud mental y exposición a contaminantes ambientales en población aledaña al proyecto minero Las Bambas antes de la fase de explotación, Perú 2006
7. J Astete, MC Gastañaga, V Fiestas… - Revista Peruana de …, 2010 - SciELO Public Health Objetivo. Determinar la prevalencia de enfermedades transmisibles, salud mental y exposición a contaminantes ambientales en la
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población aledaña al proyecto minero Las Bambas antes de la fase de explotación. Materiales y métodos. Estudio descriptivo …Guardar Citar Citado por 26 Artículos relacionados.
8. La salud ambiental en el Perú GF Gonzales, K Steenland - Revista Peruana de Medicina …, 2014 - SciELO Public Health … revelan que muchas de las cocinas mejoradas no logran reducir los niveles de contaminantes a valores … la falta de investigación en Perú del impacto en la salud de la contaminación de agua
…Aprobado: 28-05-14 Citar como: Gonzales GF, Steenland K. La salud ambiental en el …Guardar Citar Citado.
9. Políticas ambientales en el Perú
10. S Charpentier, J Hidalgo - 1999 - idl-bnc-idrc.dspacedirect.org … organismos gubernamentales no son responsables de la planeación de actividades no contaminantes … el principio “contaminador-pagador” (internalización de los costos de la contaminación) … 5 Colby, Michael (1991), La administración ambiental en el desarrollo: Evolución. uso de Usnea sp. y Tillandsia capillaris, como biomonitores de la contaminación ambiental en la ciudad de Lima, Perú 11. P Bedregal, P Mendoza, M Ubillús, B Torres… - … Química del Perú, 2009 -
scielo.org.pe Con la finalidad de evaluar la contaminación en la ciudad de Lima, Perú, se realizó un monitoreo ambiental utilizando los biomonitores: Liquen Usnea sp. y Tillandsia capillaris.
12. El PNUMA y la educación ambiental en el Perú 13. KD Santa Gadea - 2013 - repositorio.minedu.gob.pe
14. THE PNUMA AND THE ENVIRONMENTAL EDUCATION IN PERU … no adecuadas, que traen consigo un rápido agotamiento de los recursos naturales y contaminación ambiental. Muchos países, sean industrializados o no, se vieron frente a problemas ambientales.
15. Vehicular y contaminación ambiental por material particulado (2, 5 y 10), dióxido de azufre y dióxido de nitrógeno en Lima Metropolitana, Perú
26
16. V Tapia, L Carbajal, V Vásquez… - Revista Peruana de …, 2018 - SciELO Public Health Objetivos. Evaluar el cambio en los niveles ambientales de material particulado (2, 5 y 10)(PM2, 5 y PM10), dióxido de azufre (SO2) y dióxido de nitrógeno (NO2), posterior al reordenamiento vehicular en la avenida Abancay, entre 2013-2015 respecto a 2007-2009.
17. Impacto ambiental de un hospital público en la ciudad de Lima, Perú
18. C Bambarén-Alatrista… - Revista Peruana de …, 2014 - SciELO Public Health…
Palabras clave: Contaminación ambiental; Cambio climático; Hospitales (fuente MeSH NLM9.
19. Diagnóstico situacional del saneamiento ambiental en los hospitales Arzobispo Loayza y Daniel …
20. ECOL-1993, que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las …
21. Control de los contaminantes químicos en el Perú
22. B Chung - Revista Peruana de Medicina Experimental y Salud …, 2008 - scielo.org.pe … acuáticos y también serios daños a las personas que consuman agua o sus productos.
2.2 MARCO CONCEPTUAL
2.2.1 Conceptualizaciones sobre Dióxido de Carbono
El dióxido de carbono (fórmula química CO2) es un compuesto de carbono y oxígeno que existe como gas incoloro en condiciones de temperatura y presión estándar (TPS). Está íntimamente relacionado con el efecto invernadero.
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Figura 3 Estructura de Lewis del CO2 (Dióxido de Carbono)
Antes de las normas de la IUPAC de 2005, era también conocido como anhídrido carbónico. Este compuesto químico está compuesto de un átomo de carbono unido con enlaces covalentes dobles a dos átomos de oxígeno.
Figura 4 CO2 Carbon Dioxide to O2 Oxygen Vector Illustration
La National Oceanic & Atmospheric Administration (NOAA) – Earth System Research Laboratory (ESRL) indica que el CO2 existe naturalmente en la atmósfera de la Tierra como gas traza en una fracción molar de alrededor de 400 ppm. La concentración actual es de alrededor 0,04 % (410 ppm) en volumen, un 45 % mayor a los niveles preindustriales de 280 ppm.
Fuentes naturales incluyen volcanes, aguas termales, géiseres y es liberado por rocas carbonatadas al diluirse en agua y ácidos. Dado que el CO2 es soluble en agua, ocurre naturalmente en aguas subterráneas, ríos, lagos, campos de hielo, glaciares y mares. Está presente en yacimientos de petróleo
28 y gas natural (Energy Institute, 2012).
El CO2 atmosférico es la principal fuente de carbono para la vida en la Tierra y su concentración preindustrial desde el Precámbrico tardío era regulada por los organismos fotosintéticos y fenómenos geológicos. Como parte del ciclo del carbono, las plantas, algas y cianobacterias usan la energía solar para fotosintetizar carbohidratos a partir de CO2 y agua, mientras que el O2 es liberado como desecho (Kaufman y Franz, 1996). “Las plantas producen CO2 durante la respiración” (Food Factories, s.f.).
Es un producto de la respiración de todos los organismos aerobios. Regresa a las aguas gracias a las branquias de los peces y al aire mediante los pulmones de los animales terrestres respiradores, incluidos los humanos. Se produce CO2 durante los procesos de descomposición de materiales orgánicos y la fermentación de azúcares en la fabricación de vino, cerveza y pan. También se produce por la combustión de madera (leña), carbohidratos y combustibles fósiles como el carbón, la turba, el petróleo y el gas natural.
29 Figura 5 Ciclo del Carbono
Fuente. https://www.ecologiaverde.com/el-ciclo-del-carbono-que-es-como-funciona-y-su-importancia-2999.html
30 Respiración celular (mitocondrial):
C6H12O6 + 6O2 -> 6H2O + 6CO2 + 38ATP C6H12O6 + 6O2 -> 6H2O + 6CO2 + 38ATP
Figura 6 Respiración Celular Aeróbica
Fuente. https://es.123rf.com/photo_89549872_respiraci%C3%B3n-celular-
presentaci%C3%B3n-del-diagrama-vectorial-de-los-procesos-de-respiraci%C3%B3n- celular-aer%C3%B3bica-conectan.html
Es un material industrial versátil usado, por ejemplo, como un gas inerte en soldadura y extintores de incendio, como presurizador de gas en armas de aire comprimido y recuperador de petróleo, como materia prima química y en forma líquida como solvente en la descafeinización y secador supercrítico.
Se agrega a las bebidas y en gaseosas incluidas la cerveza y el champán para agregar efervescencia. Su forma sólida es conocida como "hielo seco" y se usa
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como refrigerante y abrasivo en ráfagas a presión.
El dióxido de carbono es un importante gas de efecto invernadero. La quema de combustibles de carbono desde la Revolución Industrial ha aumentado rápidamente su concentración en la atmósfera, lo que ha llevado a un calentamiento global. Es además la principal causa de la acidificación del océano, ya que se disuelve en el agua formando ácido carbónico. Según otros estudios esto no es así o es irrelevante (CO2 Coalition, s.f.).
El dióxido de carbono fue uno de los primeros gases en ser descritos como una sustancia distinta del aire respirable. En el siglo XVII, el químico flamenco Jan Baptist van Helmont observó que cuando se quema carbón en un recipiente cerrado, la masa resultante de la ceniza era mucho menor que la del carbón original. Su interpretación fue que el carbón fue transformado en una sustancia invisible que él llamó un "gas" o "espíritu silvestre" (spiritus sylvestre).
Las propiedades del dióxido de carbono fueron estudiadas con mayor profundidad en 1750 por el médico escocés Joseph Black, quien encontró que la piedra caliza (carbonato de calcio) al calentarse o tratarse con ácidos producía un gas incoloro que llamó "aire fijo". Observó que el aire fijo era más denso que el aire atmosférico y que no sustentaba la llama de una combustión ni a la vida animal. Black también encontró que al burbujear a través de una solución acuosa de cal (hidróxido de calcio), se precipitaba carbonato de calcio.
Posteriormente se utilizó este fenómeno para ilustrar que el dióxido de carbono se produce orgánicamente por la respiración animal y la fermentación microbiana.
En 1772, el químico inglés Joseph Priestley publicó un documento titulado Impregnación de agua con aire fijo en el que describía un proceso de goteo de ácido sulfúrico (o aceite de vitriolo, como Priestley lo conocía) en tiza para
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producir dióxido de carbono, obligando a que el gas se disolviera; agitando un cuenco de agua en contacto con el gas, obtuvo agua carbonatada. Esta fue la invención del agua carbonatada.
El dióxido de carbono se licuó primero (a presiones elevadas) en 1823 por Humphry Davy y Michael Faraday. La primera descripción de dióxido de carbono sólido fue dada por Charles Thilorier, quien en 1834 abrió un recipiente a presión de dióxido de carbono líquido, solo para descubrir que el enfriamiento producido por la evaporación rápida del líquido produjo "nieve" de dióxido de carbono sólido (nieve carbónica) (CO2 Coalition s.f.).
Estudios científicos han determinado que el contenido atmosférico del CO2 ha variado a través de las edades. En efecto, en el periodo devónico se produjo una elevada concentración de CO2 atmosférico por sobre los 3000 ppm y se verificó una extinción masiva hace 400 millones de años y por otro lado en el periodo jurásico (hace 150 millones de años) los niveles superaron los 1700 ppm en esa era contra los 290-390 ppm del reciente periodo industrial, la alta presencia se ha relacionado con un intenso vulcanismo y una alta temperatura ambiente en esos periodos.
El dióxido de carbono en la atmósfera de la Tierra es un gas traza, en la actualidad (2021) con una concentración de 416 partes por millón en volumen.
Las concentraciones atmosféricas de CO2 fluctúan ligeramente con el cambio de las estaciones. Las concentraciones caen durante la primavera y el verano del hemisferio norte ya que las plantas consumen el gas; y aumentan durante el otoño y el invierno del norte ya que las plantas entran en estado latente o mueren y se descomponen.
Las concentraciones varían también a nivel regional, con más fuerza cerca del suelo con variaciones mucho menores en lo alto. En las zonas urbanas las
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concentraciones son generalmente más altas (Tans, 2008) y en el interior de viviendas se pueden alcanzar concentraciones de 10 veces el nivel ambiental.
La combustión de combustibles fósiles y la deforestación han provocado un aumento de la concentración atmosférica de CO2 cercana al 43 % desde el comienzo de la era de la industrialización. La mayor parte del dióxido de carbono de las actividades humanas es liberada por la quema de carbón y otros combustibles fósiles.
El CO2 que se emanan de los tubos de escape de los auto colectivos son responsables de alrededor del 60% en la contribución al efecto invernadero a nivel mundial y que está ocasionando en la atmósfera una mayor cantidad de retención de energía calórica, elevando así la temperatura promedio del planeta (Houghton y Woodwell, 1989).
Otras actividades humanas, como la deforestación, la quema de biomasa y la producción de cemento también producen CO2. Los volcanes emiten entre 0,2 y 0,3 mil millones de toneladas de CO2 por año, en comparación con los cerca de 29 mil millones de toneladas por año de CO2 emitido por las actividades humanas. Hasta el 40 % de los gases emitidos por algunos volcanes en erupción subaérea es dióxido de carbono (Climate and CO2 in the Atmosphere, s.f.).
La curva de Keeling muestra las concentraciones atmosféricas de CO2 medidas en el Observatorio de Mauna Loa desde 1958.
34 Figura 7 Curva de Keeling 2020
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El dióxido de carbono es un gas de efecto invernadero, que absorbe y emite radiación infrarroja en sus dos frecuencias de vibración activas en infrarrojos.
Este proceso hace que el dióxido de carbono caliente la superficie y la atmósfera inferior y enfríe la atmósfera superior. Una gran mayoría de climatólogos coinciden en que el aumento en la concentración atmosférica de CO2, y por lo tanto en el efecto invernadero inducido por CO2, es la principal razón del aumento de la temperatura media global desde mediados del siglo XX. Aunque el principal gas de efecto invernadero responsable por el calentamiento es el dióxido de carbono, también contribuyen el metano, el óxido nitroso, el ozono, y otros gases de efecto invernadero de larga vida. El CO2 es el más preocupante, ya que ejerce una mayor influencia de calentamiento total que todos los otros gases combinados, y porque tiene una larga vida atmosférica.
Figura 8 Balance energético de la Tierra (Earthly Issues., 2001)
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No solo el aumento de las concentraciones de CO2 conduce a aumentos en la temperatura de la superficie del planeta, sino que el aumento de las temperaturas globales también causa un aumento de las concentraciones de CO2. Esto produce una retroalimentación positiva a los cambios inducidos por otros procesos, como los ciclos orbitales. Hace quinientos millones de años la concentración de dióxido de carbono era 20 veces mayor que la de hoy, disminuyó a 4-5 veces durante el período Jurásico y luego declinó lentamente con una reducción particularmente veloz que ocurrió hace 49 millones de años.
Las concentraciones locales de dióxido de carbono pueden alcanzar valores altos cerca de fuentes fuertes, especialmente aquellas que están aisladas por el terreno circundante. En las aguas termales de Bossoleto cerca de Rapolano Terme en la Toscana (Italia), situada en una depresión en forma de cuenco de aproximadamente 100 m de diámetro, las concentraciones de CO2 suben más del 75 % durante la noche, lo suficiente para matar insectos y animales pequeños. Después del amanecer el gas se dispersa por convección durante el día. Las altas emisiones de CO2 al aire —producidas por la perturbación del agua profunda del lago, saturada con CO2— se cree que causaron 37 muertes en el Lago Monoun (Camerún) en 1984 y 1700 víctimas en el lago Nyos (Camerún) en 1986.
El dióxido de carbono también está presente en otros planetas del sistema solar.
En el Sistema Solar, hay dos ejemplos cercanos de planetas rocosos con atmósfera de dióxido de carbono:
• Venus con un 96,5 % de dióxido de carbono que presenta un cuadro extremo de efecto invernadero debido a que las capas gaseosas de este gas combinada con ácido sulfúrico calientan la atmósfera sometida a
