TEMA: NORMAS DE PROTECCIÓN AMBIENTAL EN EL LABORATORIO.
Residuos
Los residuos son productos de desecho generados en las actividades de producción o consumo que no alcanzan, en el contexto en el que son
producidos, ningún valor económico.
Para realizar una adecuada gestión de residuos sólidos es necesario conocer exactamente el origen y tipos de residuos sólidos, sus composiciones y fuentes de generación.
La procedencia y los tipos de residuos son muy variados, y para clasificarlos podemos aplicar diferentes criterios basados en sus
características, en los materiales que los componen, en los tratamientos a los que se les puede someter o atendiendo a su procedencia, siendo esta última la clasificación más utilizada.
ORIGEN SECTOR DE
ACTIVIDAD
TIPO DE RESIDUOS
CLASES EJEMPLOS
Primario
(agricultura, ganadería y silvicultura)
Agrícolas Tallos, hojas,
pajas
Ganaderos Estiércol y
purines
Forestales Restos de
madera, ramas y virutas
Secundario
(Industria y energía)
Industriales Inertes Chatarra, vidrios, arenas
Asimilables a
urbanos Papel, latas, etc Tóxicos y
peligrosos Compuestos inflamables, explosivos, etc
Radiactivos Restos de
minerales de uranio y radionucleidos Terciario
(Servicios) Sólidos urbanos Domiciliarios Papel, materia orgánica, vidrio Voluminosos Restos de
Construcción y
demolición Ladrillos, madera Sanitarios Asimilables a
urbanos Productos contaminados, jeringuillas, vendas, gasas, etc.
Biopeligrosos Químico-sanitarios peligrosos Radiactivos Restos anatómicos
Residuos sólidos urbanos
Los Residuos Sólidos Urbanos (RSU) son los que se originan en la actividad doméstica y comercial de ciudades y pueblos. En los países desarrollados en los que cada vez se usan más envases, papel, y en los que la cultura de "usar y tirar" se ha extendido a todo tipo de bienes de consumo, las cantidades de basura que se generan han ido creciendo hasta llegar a cifras muy altas. Composición de los RSU
Los residuos producidos por los habitantes urbanos comprenden basura, muebles y electrodomésticos viejos, embalajes y desperdicios de la actividad comercial, restos del cuidado de los jardines, la limpieza de las calles, etc. El grupo más voluminoso es el de las basuras domésticas.
La basura suele estar compuesta por:
Materia orgánica.- Son los restos procedentes de la limpieza o la preparación de los alimentos junto la comida que sobra.
Papel y cartón.- Periódicos, revistas, publicidad, cajas y embalajes, etc. Plásticos.- Botellas, bolsas, embalajes, platos, vasos y cubiertos
desechables, etc.
Vidrio.- Botellas, frascos diversos, vajilla rota, etc. Metales.- Latas, botes, etc.
Otros
Recogida y tratamiento de los RSU
Gestionar adecuadamente los RSU es uno de los mayores problemas de muchos municipios en la actualidad. El tratamiento moderno del tema incluye varias fases:
Recogida selectiva.- La utilización de contenedores que recogen separadamente el papel y el vidrio está cada vez más extendida y también se están poniendo otros contenedores para plásticos, metal, pilas, etc. En las comunidades más avanzadas en la gestión de los RSU en cada domicilio se recogen los distintos residuos en diferentes bolsas y se cuida especialmente este trabajo previo del ciudadano separando los diferentes tipos de basura. En esta fase hay que cuidar que no se produzcan roturas de las bolsas y contenedores, colocación indebida, derrame de basuras por las cales, etc. También se están diseñando camiones para la recogida y contenedores con sistemas que facilitan la comodidad y la higiene en este trabajo.
Recogida general.- La bolsa general de basura, en aquellos sitios en donde no hay recogida selectiva, o la que contiene lo que no se ha puesto en los contenedores específicos, se deposita en contenedores o en puntos especiales de las calles y desde allí es transportada a los vertederos o a las plantas de selección y tratamiento.
Plantas de selección. En los vertederos más avanzados, antes de tirar la basura general, pasa por una zona de selección en la que, en parte manualmente y en parte con máquinas se le retiran latas (con sistemas magnéticos), cosas voluminosas, etc.
Reciclaje y recuperación de materiales.- Lo ideal sería recuperar y reutilizar la mayor parte de los RSU. Con el papel, telas, cartón se hace nueva pasta de papel, lo que evita talar nuevos árboles. Con el vidrio se puede fabricar nuevas botellas y envases sin necesidad de extraer más materias primas y, sobre todo, con mucho menor gasto de energía. Los plásticos se separan, porque algunos se pueden usar para fabricar nueva materia prima y otros para construir objetos diversos.
Compostaje.- La materia orgánica fermentada forma el "compost" que se puede usar para abonar suelos, alimentar ganado, construir
carreteras, obtener combustibles, etc. Para que se pueda utilizar sin problemas es fundamental que la materia orgánica no llegue
contaminada con sustancias tóxicas. Por ejemplo, es muy frecuente que tenga exceso de metales tóxicos que hacen inútil al compost para usos biológicos al ser muy difícil y cara su eliminación.
Vertido.- El procedimiento más usual, aunque no el mejor, de disponer de las basuras suele ser depositarlas en vertederos. Aunque se usen buenos sistemas de reciclaje o la incineración, al final siempre quedan restos que deben ser llevados a vertederos. Es esencial que los
vertedero y evitar que las aguas de lluvias y otras salgan del vertedero sin tratamiento, arrastrando contaminantes al exterior. Otro riesgo está en los malos olores y la concentración de gases explosivos producidos al fermentar las basuras. Para evitar esto se colocan dispositivos de recogida de gases que luego se queman para producir energía. También hay que cuidar cubrir adecuadamente el vertedero, especialmente cuando termina su utilización, para disminuir los impactos visuales.
Incineración.- Quemar las basuras tiene varias ventajas, pero también algún inconveniente. Entre las ventajas está el que se reduce mucho el volumen de vertidos (quedan las cenizas) y el que se obtienen cantidades apreciables de energía. Entre las desventajas el que se producen gases contaminantes, algunos potencialmente peligrosos para la salud humana, como las dioxinas. Existen incineradoras de avanzada tecnología que, si funcionan bien, reducen mucho los aspectos negativos, pero son caras de construcción y manejo y para que sean rentables deben tratar grandes cantidades de basura.
Vertederos controlados.
Los vertederos tradicionales eran simplemente un lugar en el que se
acumulaban las basuras. Al no tener ningún tipo de medida sanitaria especial, se llenan de ratas, se incendian, despiden malos olores y humos, y contaminan los acuíferos subterráneos y las aguas superficiales. En España una gran parte de la basura se sigue llevando a este tipo de vertederos aun hoy día.
Un vertedero controlado es un agujero en el que se compacta e impermeabiliza tanto el fondo como los laterales. En estos vertederos la basura se coloca en capas y se recubre todos los días con un delgada capa de tierra para dificultar la proliferación de ratas y malos olores y disminuir el riesgo de incendios. En este tipo de vertederos se instalan sofisticados sistemas de drenaje para las aguas que rezuman y para los gases (metano) que se producen. Las aguas se deben tratar en plantas depuradoras antes de ser vertidas a ríos o al mar y los gases que se recogen se aprovechan en pequeñas plantas generadoras de energía que sirven para abastecer las necesidades de la planta de tratamiento de las basuras y, en ocasiones, pueden añadir energía a la red general.
Estos vertederos deben estar vigilados y se hacen análisis frecuentes para conocer las emisiones que se están produciendo y corregir los problemas de funcionamiento.
Cuando el vertedero se llena se debe recubrir adecuadamente y dejar el
terreno lo más integrado con el paisaje posible. Si esto se hace bien el lugar es apto para múltiples usos, pero se debe seguir controlando durante cierto tiempo después de que haya sido cerrado para asegurar que no se acumula metano que podría provocar peligrosas explosiones, y que no rezuman sustancias tóxicas.
En el laboratorio se manejan gran cantidad de productos y se efectúan diversas operaciones que conllevan la generación de residuos, en la mayoría de los casos peligrosos para la salud y el medio ambiente. Aunque el volumen de residuos que se generan en los laboratorios es generalmente pequeño en relación al proveniente del sector industrial, no por ello debe minusvalorarse el problema.
Unas adecuadas condiciones de trabajo en el laboratorio implican inevitablemente el control, tratamiento y eliminación de los residuos generados en el mismo, por lo que su gestión es un aspecto imprescindible en la organización de todo laboratorio.
Otra cuestión a considerar es la de los derrames, que si bien tienen algunos aspectos coincidentes con los métodos de tratamiento para la eliminación de residuos, la actuación frente a ellos exige la consideración de otros factores como la rapidez de acción, aplicación de métodos de descontaminación adecuados, etc.
Para una correcta realización de lo indicado anteriormente es
aconsejable designar personas responsables, así como facilitar una completa información a todo el personal del laboratorio sobre estos temas.
CLASIFICACIÓN DE LOS RESIDUOS.
El tipo de tratamiento y gestión de los residuos del laboratorio depende, entre otros factores, de las características y peligrosidad de los mismos, así como de la posibilidad de recuperación, de reutilización o de reciclado, que para ciertos productos resulta muy aconsejable.
Si consideramos su peligrosidad se podría establecer la siguiente clasificación.
Residuos no peligrosos
Estos residuos, considerando sus propiedades, pueden eliminarse mediante vertidos, directamente a las aguas residuales o a un vertedero. Si aún no considerándose peligrosos, son combustibles, se pueden utilizar como combustibles suplementarios, como ocurre, por ejemplo, con los aceites, que, si son “limpios”, se pueden eliminar mezclándolos con combustibles; los aceites fuertemente contaminados, en cambio, deberán ser procesados en función de los contaminantes que contengan (metales, clorados, etc.).
Residuos químicos peligrosos: Combustibles
Pueden utilizarse como combustible suplementario o incinerarse. Debe controlarse la posible peligrosidad de los productos de combustión.
No combustibles
Explosivos
Son residuos con alto riesgo y normalmente deben ser manipulados fuera del laboratorio por personal especializado.
Gases
Su eliminación está en función de sus características de peligrosidad (tóxicos, irritantes, inflamables). Para su eliminación, deberán tenerse en cuenta las normativas sobre emisión existentes.
Residuos biológicos
Deben almacenarse en recipientes específicos convenientemente señalizados y retirarse siguiendo procesos preestablecidos. Normalmente se esterilizan y se incineran.
Residuos radiactivos
Para su eliminación deben considerarse sus características fisico-químicas así como su actividad radiactiva y vida media (tiempo de semidesintegración). Su almacenamiento debe efectuarse en recipientes específicos debidamente señalizados y deben retirarse de acuerdo a los procedimientos establecidos. Su gestión es competencia del Consejo de Seguridad Nuclear (CSN).
Factores a considerar para la eliminación de residuos
Los residuos generados en el laboratorio pueden tener características muy diferentes y producirse en cantidades variables, aspectos que inciden directamente en la elección del procedimiento para su eliminación.
Entre otros, se pueden citar los siguientes factores: Volumen de residuos generados.
Periodicidad de generación. Facilidad de neutralización.
Posibilidad de recuperación, reciclado o reutilización. Coste del tratamiento y de otras alternativas.
Valoración del tiempo disponible.
Todos estos factores combinados deberán ser convenientemente valorados con el objeto de optar por un modelo de gestión de residuos adecuado y concreto. Así por ejemplo, si se opta por elegir una empresa especializada en eliminación de residuos, se debe concertar de antemano la periodicidad de la recogida y conocer los procesos empleados por la empresa, así como su solvencia técnica. La elección de una empresa especializada es recomendable en aquellos casos en que los residuos son de elevada peligrosidad y no les son aplicables los tratamientos generales habitualmente utilizados en el laboratorio. Procedimientos para eliminación-recuperación de residuos
Los procedimientos para la eliminación de los residuos son varios y el que se apliquen unos u otros dependerá de los factores citados anteriormente, siendo generalmente los más utilizados, los siguientes:
Recomendable para residuos no peligrosos y para peligrosos, una vez reducida ésta mediante neutralización o tratamiento adecuado. El vertido se puede realizar directamente a las aguas residuales o bien a un vertedero. Los vertederos deben estar preparados convenientemente para prevenir contaminaciones en la zona y preservar el medio ambiente.
b) Incineración
Los residuos son quemados en un horno y reducidos a cenizas. Es un método muy utilizado para eliminar residuos de tipo orgánico y material biológico. Debe controlarse la temperatura y la posible toxicidad de los humos producidos. La instalación de un incinerador sólo está justificada por un volumen importante de residuos a incinerar o por una especial peligrosidad de los mismos. En ciertos casos se pueden emplear las propias calderas disponibles en los edificios. c) Recuperación
Este procedimiento consiste en efectuar un tratamiento al residuo que permita recuperar algún o algunos elementos o sus compuestos que su elevado valor o toxicidad hace aconsejable no eliminar. Es un procedimiento especialmente indicado para los metales pesados y sus compuestos.
d) Reutilización - Reciclado
Una vez recuperado un compuesto, la solución ideal es su reutilización o reciclado, ya que la acumulación de productos químicos sin uso previsible en el laboratorio no es recomendable. El mercurio es un ejemplo claro en este sentido. En algunos casos, el reciclado puede tener lugar fuera del laboratorio, ya que el producto recuperado (igual o diferente del contaminante originalmente considerado) puede ser útil para otras actividades distintas de las del laboratorio.
Procedimientos generales de actuación
Seguidamente se describen los procedimientos generales de tratamiento y eliminación para sustancias y compuestos o grupos de ellos que por su volumen o por la facilidad del tratamiento pueden ser efectuados en el laboratorio, agrupados según el procedimiento de eliminación más adecuado. Tratamiento y vertido
Haluros de ácidos orgánicos: Añadir NaHCO3 y agua. Verter al desagüe. Clorhidrinas y nitroparafinas: Añadir Na2 CO3. Neutralizar. Verter al desagüe. Ácidos orgánicos sustituidos (*): Añadir NaHCO3 y agua. Verter al desagüe. Aminas alifáticas (*): Añadir NaHCO3 y pulverizar agua. Neutralizar. Verter al desagüe.
Sales inorgánicas: Añadir un exceso de Na2 CO3 y agua. Dejar en reposo (24h). Neutralizar (HCl 6M). Verter al desagüe.
Reductores: Añadir Na2 CO3 y agua (hasta suspensión). Dejar en reposo (2h). Neutralizar. Verter al desagüe.
Cianuros: Tratar con (CIO)2 Ca (disolución alcalina). Dejar en reposo (24h). Verter al desagüe.
Nitrilos: Tratar con una disolución alcohólica de NaOH (conversión en cianato soluble), evaporar el alcohol y añadir hipoclorito cálcico. Dejar en reposo (24h). Verter al desagüe.
Hidracinas: Diluir hasta un 40% y neutralizar (H2 SO4). Verter al desagüe. Alcalis cáusticos y amoníaco: Neutralizar. Verter al desagüe.
Hidruros: Mezclar con arena seca, pulverizar con alcohol butílico y añadir agua (hasta destrucción del hidruro). Neutralizar (HCI6M) y decantar. Verter al desagüe. Residuo de arena: enterrarlo.
Amidas inorgánicas: Verter sobre agua y agitar. Neutralizar (HCI 3M ó NH4 OH 6M). Verter al desagüe.
Compuestos internometálicos (cloruro de sulfúrilo, tricloruro de fósforo, etc.): Rociar sobre una capa gruesa de una mezcla de Na2 CO3 y cal apagada. Mezclar y atomizar agua. Neutralizar. Verter al desagüe.
Peróxidos inorgánicos: Diluir. Verter al desagüe.
Sulfuros inorgánicos: Añadir una disolución de Fe Cl3 con agitación. Neutralizar (Na2 CO3). Verter al desagüe.
Carburos: Adicionar sobre agua en un recipiente grande, quemar el hidrocarburo que se desprende. Dejar en reposo (24h). Verter el líquido por el desagüe. Precipitado sólido: tirarlo a un vertedero.
Incineración
Aldehídos: Absorber en vermiculita ó mezclar con un disolvente inflamable. Incinerar.
Alcalinos, alcafinotérreos, alquilos, alcóxidos: Mezclar con Na2 CO3, cubrir con virutas. Incinerar.
Clorhidrinas, nitroparafinas: Incinerar.
Compuestos orgánicos halogenados: Absorber sobre vermiculita, arena o bicarbonato. Incinerar.
Ácidos orgánicos sustituidos: Absorber sobre vermiculita y añadir alcohol, o bien disolver directamente en alcohol. Incinerar.
Aminas aromáticas: Absorber sobre arena y Na2 CO3. Mezclar con papel o con un disolvente inflamable. Incinerar.
Aminas aromáticas halogenadas, nitrocompuestos: Verter sobre NaHCO3. Mezclar con un disolvente inflamable. Incinerar.
Aminas alifáticas: Mezclar con un disolvente inflamable. Incinerar.
Fosfatos orgánicos y compuestos: Mezclar con papel, o arena y cal apagada. Incinerar.
Disulfuro de carbono: Absorber sobre vermiculita y cubrir con agua. Incinerar. (Quemar con virutas a distancia).
Mercaptanos, sulfuros orgánicos: Mezclar con un disolvente inflamable. Incinerar.
Eteres: Mezclar con un disolvente inflamable. Incinerar. Si hay peróxidos llevarlos a lugar seguro (canteras, etc.) y explosionarlos.
Hidrocarburos, alcoholes, cetonas, esteres: Mezclar con un disolvente inflamable. Incinerar.
Amidas orgánicas: Mezclar con un disolvente inflamable. Incinerar.
Ácidos orgánicos: Mezclar con papel o con un disolvente inflamable. Incinerar.
Recuperación
Desechos metálicos: Recuperar y almacenar (según costes). Mercurio metal: Aspirar, cubrir con polisulfuro cálcico y Recuperar.
Mercurio compuestos: Disolver y convertirlos en nitratos solubles. Precipitarlos como sulfuros. Recuperar.
Arsénico, bismuto, antimonio: Disolver en HCL y diluir hasta aparición de un precipitado blanco (SbOCI y BiOCI). Añadir HCI 6M hasta redisolución. Saturar con sulfhídrico. Filtrar, lavar y secar.
Selenio, teluro: Disolver en HCI. Adicionar sulfito sódico para producir SO2 (reductor). Calentar. (se forma Se gris y Te negro). Dejar en reposo (12h). Filtrar y secar.
Plomo, cadmio: Añadir HNO3 (Se producen nitratos). Evaporar, añadir agua y saturar con H2S. Filtrar y secar.
Berilio: Disolver en HCI 6M, filtrar. Neutralizar (NH4 OH 6M). Filtrar y secar. Estroncio, bario: Disolver en HCI 6M, filtrar. Neutralizar (NH4 OH 6M). Precipitar (Na2 CO3). Filtrar, lavar y secar.
Vanadio: Añadir a Na2 CO3 (capa) en una placa de evaporación. Añadir NH4 OH 6M (pulverizar). Añadir hielo (agitar). Reposar (12h). Filtrar (vanadato amónico) y secar.
Otros metales (talio, osmio, deuterio, erbio, etc.): Recuperación Disolventes halogenados: Destilar y almacenar.
Devolver al suministrador
Todos los productos que no tengan un uso más o menos inmediato en el laboratorio, es recomendable devolverlos al suministrador o entregarlos a un laboratorio al que le puedan ser de utilidad.
Entre estos productos se pueden citar, los metales recuperados (Pb, Cd, Hg, Se, etc.), cantidades grandes de mercaptanos (especialmente metilmercaptano), disolventes halogenados destilados, etc.
Recomendaciones generales
Seguidamente se resumen una serie de recomendaciones generales aplicables al tratamiento de residuos en el laboratorio:
Deben considerarse las disposiciones legales vigentes, tanto a nivel general, como local.
Consultar las instrucciones al objeto de elegir el procedimiento adecuado.
No se deben tirar al recipiente de basuras habitual (papeleras, etc.), trapos, papeles de filtro u otras materias impregnables o impregnadas. Previamente se debe efectuar una neutralización o destrucción de los
mismos.
Deben retirarse los productos inflamables. Debe evitarse guardar botellas destapadas.
Deben recuperarse en lo posible, los metales pesados.
Se deben neutralizar las sustancias antes de verterlas por los desagües y al efectuarlo, hacerlo con abundante agua.
Cuando se produzcan derrames debe actuarse con celeridad pero sin precipitación, evacuar al personal innecesario, evitar contaminaciones en la indumentaria y en otras zonas del laboratorio y utilizar la información disponible sobre residuos.
PROTECCIÓN AMBIENTAL
Todos los medios y ecosistemas naturales se enfrentan ahora a una dificultad sin precedentes: la humanidad. El ser humano ha comprimido en unos pocos siglos cambios que en su ausencia hubiesen exigido miles o millones de años. Las consecuencias de estos cambios están todavía por ver
La contaminación del medio ambiente por herbicidas, plaguicidas, fertilizantes, vertidos industriales y residuos de la actividad humana es uno de los fenómenos más perniciosos para el medio ambiente. Los contaminantes son en muchos casos invisibles, y los efectos de la contaminación atmosférica y del agua pueden no ser inmediatamente evidentes, aunque resultan
devastadores a largo plazo CONTAMINACIÓN.
La contaminación es uno de los problemas más grandes que existen en el planeta y el más peligroso, ya que al destruir La Tierra y su naturaleza original, termina por destruirnos a nosotros mismos.
La contaminación es la introducción de agentes biológicos, químicos o físicos a un medio al que no pertenecen. Cualquier modificación indeseable de la
composición natural de un medio; por ejemplo, agua, aire o alimentos.
TIPOS DE CONTAMINACIÓN.
Los tipos de contaminación más importantes son los que afectan a los recursos naturales básicos: el aire, los suelos y el agua. Algunas de las
alteraciones medioambientales más graves relacionadas con los fenómenos de contaminación son los escapes radiactivos, el smog, el efecto invernadero, la lluvia ácida, la destrucción de la capa de ozono, la eutrofización de las aguas o las mareas negras. Existen diferentes tipos de contaminación que dependen de determinados factores y que afectan distintamente a cada ambiente.
Los contaminantes presentes en la atmósfera proceden de dos tipos de fuentes emisoras bien diferenciadas: las naturales y las antropogénicas. En el primer caso la presencia de contaminantes se debe a causas naturales, mientras que en el segundo tiene su origen en las actividades humanas.
Las emisiones primarias originadas por los focos naturales provienen fundamentalmente de los volcanes, incendios forestales y descomposición de la materia orgánica en el suelo y en los océanos. Por su parte, los principales focos antropogénicos de emisiones primarias los podemos clasificar en:
Focos fijos Industriales
Procesos industriales Instalaciones fijas de combustión
Domésticos Instalaciones de calefacción
Focos móviles
Vehículos automóviles Aeronaves
Buques Focos
compuestos
Aglomeraciones industriales Áreas urbanas
En el cuadro siguiente se muestra la proporción entre las emisiones primarias naturales y antropogénicas para los distintos contaminantes.
Focos de emisión
Contaminante
Antropogénicos %
Naturales %
Aerosoles 11.3 88.7
SOx 42.9 57.1
CO 9.4 90.6
NO 11.3 88.7
HC 15.5 84.5
Focos antropogénicos de emisión
Los principales focos de contaminación atmosférica de origen antropogénico son las chimeneas de las instalaciones de combustión para generación de calor y energía eléctrica, los tubos de escape de los vehículos automóviles y los procesos industriales.
Contaminantes emitidos por los vehículos automóviles
En las últimas décadas, el automóvil ha aparecido de forma masiva en las ciudades, contribuyendo a incrementar los problemas de contaminación atmosférica como consecuencia de los gases contaminantes que se emiten por los tubos de escape. Los principales contaminantes lanzados por los automóviles son: monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrógeno (NOx), hidrocarburos no quemados (HC), y compuestos de plomo.
No todos los vehículos lanzan los distintos tipos de contaminantes en las mismas proporciones; éstas dependerán del tipo de motor que se utilice. Los vehículos que emplean gasolina como carburante emiten principalmente monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno, hidrocarburos y compuestos de plomo. La emisión de este último tipo de contaminante se debe a la presencia en algunos tipos de gasolina de tetraetilo de plomo, aditivo que se añade para aumentar su índice de octano.
Los principales contaminantes emitidos por los vehículos que utilizan motores de ciclo diésel (camiones y autobuses, por ejemplo) son partículas sólidas en forma de hollín que da lugar a los humos negros, hidrocarburos no quemados, óxidos de nitrógeno y anhídrido sulfuroso procedente del azufre contenido en el combustible.
Calefacciones domésticas
Las instalaciones de calefacción domésticas son una de las principales fuentes de contaminación atmosférica de las grandes ciudades. Este tipo de focos puede contribuir con un 20 a 30% de las emisiones totales a la atmósfera en áreas urbanas. Los principales contaminantes producidos dependen del tipo de combustible empleado.
En el caso del carbón los principales contaminantes producidos son: anhídrido sulfuroso, cenizas volantes, hollines, metales pesados y óxidos de nitrógeno. Cuando el combustible empleado es líquido (gasóleo o gasoil), los principales contaminantes emitidos son: SO2, SO3, NOx, hidrocarburos volátiles no quemados y partículas carbonosas.
El gas natural es el combustible más limpio de los actualmente disponibles para calefacción, siendo su producción de contaminantes despreciable respecto a los otros combustibles.
Calderas industriales de generación de calor
Entre las distintas fuentes de contaminación atmosférica de origen industrial, la combustión de combustibles fósiles para la generación de calor y electricidad ocupa un lugar preponderante, tanto por la cantidad como por los tipos de contaminantes emitidos. Especial atención merecen las centrales térmicas de producción de electricidad.
Los combustibles utilizados por este tipo de instalaciones son el carbón y el fuel-oil. La producción de contaminantes depende en gran medida de la calidad del combustible, en especial de las proporciones de azufre y cenizas contenidas en el mismo y del tipo de proceso de combustión empleado.
contaminantes como óxidos de nitrógeno, dióxido de carbono, metales pesados y una gran variedad de sustancias. Cuando se utiliza como combustible el carbón, se emiten abundantes partículas finas que pueden ser trasladadas a grandes distancias.
Contaminantes emitidos por la industria
Entre los sectores que dan lugar a la mayor emisión de contaminantes atmosféricos podemos destacar:
La siderurgia integral . Produce todo tipo de contaminantes y en cantidades importantes, siendo los principales: partículas, SOx, CO, NOx, fluoruros y humos rojos (óxidos de hierro).
Refinerías de petróleo . Producen principalmente: SOx, HC, CO, NOx, amoniaco, humos y partículas.
Industria química . Produce, dependiendo del tipo de proceso empleado: SO2, nieblas de ácidos sulfúrico, nítrico y fosfórico y da lugar a la
producción de olores desagradables.
Industrias básicas del aluminio y derivados del flúor . Producen emisiones de contaminantes derivados del flúor.
Efecto invernadero.
En 1947 dos científicos, el estadounidense Frank Rowland y el mexicano Mario Molina - ambos ganadores del premio Nobel de Química en 1995 -
descubrieron la disminución en la capa de ozono, principal responsable en evitar la penetración de la radiación solar en la superficie terrestre. Actualmente la producción de los gases que provocan el llamado Efecto Invernadero (gases de invernadero) ha aumentado. Estos gases (principalmente el dióxido de carbono (CO2) se encargan de absorber la energía emitida por el Sol,
impidiendo que los días sean demasiado calurosos o las noches demasiado frías; el aumento en la emisión de estos gases además provoca grandes cambios drásticos en el clima mundial (haciéndolo cada vez más impredecible), sufriendo alteraciones en las temperaturas regionales, en los regímenes de lluvia, incremento en la desertificación, alteraciones en la agricultura, y la descongelación de los casquetes polares, incrementando así el nivel del mar y causando inundaciones en las zonas costeras y continentales en todo el mundo.
El efecto invernadero es producido tanto de manera natural como de manera artificial (principalmente por la industrialización) debido a la acumulación de los gases invernaderos en la atmósfera.
A: Absorción de la radiación emitida por el Sol en las capas atmosféricas. B: Reflexión de la radiación solar (aproximadamente un 30% de la radiación absorbida).
C: Captación de la radiación solar reflejada por los gases invernaderos. D: Radiación solar liberada al espacio.
El ciclo formado por los puntos B y C, es el responsable de la elevación de la temperatura en las capas más cercanas a la superficie terrestre.
Agujero de la capa de ozono.
El mundo ha cambiado ostensiblemente desde que investigadores de las más diversas áreas dieran la señal de alarma ante el adebacle ambiental que la actividad descontrolada del hombre estaba creando. Primero fue la comprobación del hecho de que los ecosistemas estaban siendo seriamente afectados por los desechos industriales y domiciliarios y que el uso de combustibles fósiles estaba degradando la calidad de vida de los habitantes de las grandes urbes. Finalmente se descubre que una de las bases de los beneficios que tiene la sociedad actual es el uso de refrigerantes, aerosoles, espumas plásticas y sistemas de prevención de incendios, y que eran los principales causantes de la destrucción de la capa de ozono del planeta.
La importancia de éste, hasta hace poco desconocido ozono, radica en que protege toda la cadena de vida del planeta, ya que su estructura permite absorber los peligrosos rayos ultravioletas (UV - B) provenientes del Sol. Así, la capa de ozono se encuentra amenazada por muchas causas, entre ellas el CFC.
El CFC es un derivado de los hidrocarburos saturados que se obtiene sustituyendo átomos de hidrógeno por átomos de cloro y flúor y se encuentra en forma de gas. Su utilización está prohibida o limitada en muchos países, porque reducen la cantidad de ozono existente en la estratosfera.
Los compuestos de flúor tienen muchas aplicaciones. Los
como el freón, se usan como agente dispersante en los vaporizadores aerosol y como refrigerante.
Sin embargo, en 1974, algunos científicos sugirieron que esos productos químicos llegaban a la estratosfera y estaban destruyendo la capa de ozono de la Tierra. Con la confirmación de estos descubrimientos al final de la década de 1980, la fabricación de esos productos químicos empezó a eliminarse por etapas.
Capa de Ozono: Es una zona de la atmósfera de 19 a 48 km por encima de la superficie de la Tierra. En ella se producen
concentraciones de ozono de hasta 10 partes por millón (ppm). El ozono se forma por acción de la luz solar sobre el oxígeno. Esto lleva ocurriendo muchos millones de años, pero los compuestos naturales de nitrógeno presentes en la atmósfera parecen ser
responsables de que la concentración de ozono haya permanecido a un nivel razonablemente estable. A nivel del suelo, unas concentraciones tan elevadas son peligrosas para la salud, pero dado que la capa de ozono protege a la vida del planeta de la radiación ultravioleta
cancerígena, su importancia es inestimable. Por ello, los científicos se alarmaron al descubrir, en la década de 1970, que ciertos productos químicos llamados clorofluorocarbonos, o CFCs (compuestos del flúor), usados durante largo tiempo como refrigerantes y como propelentes en los aerosoles, representaban una posible amenaza para la capa de ozono.
Al ser liberados en la atmósfera, estos productos químicos, que contienen cloro, ascienden y se descomponen por acción de la luz solar, tras lo cual el cloro reacciona con las moléculas de ozono y las destruye. Por este motivo, el uso de CFC en los aerosoles ha sido prohibido en muchos países. Otros
productos químicos, como los halocarbonos de bromo, y los óxidos nitrosos de los fertilizantes, son también perjudiciales para la capa de ozono.
En las décadas de 1970 y 1980, los científicos empezaron a descubrir que la actividad humana estaba teniendo un impacto negativo sobre la capa de ozono, una región de la atmósfera que protege al planeta de los dañinos rayos ultravioleta. Si no existiera esa capa gaseosa, que se encuentra a unos 40 km de altitud sobre el nivel del mar, la vida sería imposible sobre nuestro planeta. Los estudios mostraron que la capa de ozono estaba siendo afectada por el uso creciente de
clorofluorocarbonos (CFCs, compuestos de flúor), que se emplean en refrigeración, aire acondicionado, disolventes de limpieza, materiales de empaquetado, etc. El cloro, un producto químico secundario de los CFC ataca al ozono, que está formado por tres átomos de oxígeno,
arrebatándole uno de ellos para formar monóxido de cloro. Éste
reacciona a continuación con átomos de oxígeno para formar moléculas de oxígeno, liberando moléculas de cloro que descomponen más
moléculas de ozono.
Al principio se creía que la capa de ozono se estaba reduciendo de forma homogénea en todo el planeta. En 1985, no obstante, posteriores investigaciones revelaron la existencia de un gran agujero (disminución del concentrado o de unidades Dobson) centrado sobre la Antártida; un 50% o más del ozono situado sobre este área desaparecía
estacionalmente (a partir del mes de octubre).
El adelgazamiento de la capa de ozono expone a la vida terrestre a un exceso de radiación ultravioleta, que puede producir cáncer de piel y cataratas, reducir la respuesta del sistema inmunitario, interferir en el proceso de fotosíntesis de las plantas y afectar al crecimiento del fitoplancton oceánico. Debido a la creciente amenaza que representan estos peligrosos efectos sobre el ambiente, muchos países trabajan en el proyecto de suprimir la fabricación y uso de los CFCs de aquí al año 2000. No obstante, los CFCs pueden permanecer en la atmósfera
durante más de 100 años, por lo que la destrucción del ozono continuará representando una amenaza durante décadas.
Smog.
La palabra inglesa smog (de smoke: humo y fog: niebla) se usa para designar la contaminación atmosférica que se produce en algunas ciudades como resultado de la combinación de unas determinadas circunstancias
climatológicas y unos concretos contaminantes. A veces, no muy
frecuentemente, se traduce por neblumo (niebla y humo). Hay dos tipos muy diferentes de smog:
Smog Industrial
a partir del anterior y una gran variedad de partículas sólidas en suspensión, que originaba una espesa niebla cargada de contaminantes, con efectos muy nocivos para la salud de las personas y para la conservación de edificios y materiales.
En la actualidad en los países desarrollados los combustibles que originan este tipo de contaminación se queman en instalaciones con sistemas de depuración o dispersión mejores y raramente se encuentra este tipo de polución, pero en países en vías de industrialización como China o algunos países de Europa del Este, todavía es un grave problema en algunas ciudades.
Smog fotoquímico
En muchas ciudades el principal problema de contaminación es el llamado smog fotoquímico. Con este nombre nos referimos a una mezcla de
contaminantes de origen primario (NOx e hidrocarburos volátiles) con otros
secundarios (ozono, peroxiacilo, radicales hidroxilo, etc.) que se forman por reacciones producidas por la luz solar al incidir sobre los primeros.
en determinadas épocas ya que dificultan la renovación del aire y la eliminación de los contaminantes.
En la situación habitual de la atmósfera la temperatura desciende con la altitud lo que favorece que suba el aire más caliente (menos denso) y arrastre a los contaminantes hacia arriba.
En una situación de inversión térmica una capa de aire más cálido se sitúa sobre el aire superficial más frío e impide la ascensión de este último (más denso), por lo que la contaminación queda encerrada y va aumentando. Las reacciones fotoquímicas que originan este fenómeno suceden cuando la mezcla de óxidos de nitrógeno e hidrocarburos volátiles emitida por los
automóviles y el oxígeno atmosférico reaccionan, inducidos por la luz solar, en un complejo sistema de reacciones que acaba formando ozono. El ozono es una molécula muy reactiva que sigue reaccionando con otros contaminantes presentes en el aire y acaba formando un conjunto de varias decenas de sustancias distintas como nitratos de peroxiacilo (PAN), peróxido de hidrógeno (H2O2), radicales hidroxilo (OH), formaldehído, etc. Estas sustancias, en
conjunto, pueden producir importantes daños en las plantas, irritación ocular, problemas respiratorios, etc.
Lluvia ácida.
Algunas de las moléculas que contaminan la atmósfera son ácidos o se convierten en ácidos con el agua de lluvia. El resultado es que en muchas zonas con grandes industrias se ha comprobado que la lluvia es más ácida que lo normal y que también se depositan partículas secas ácidas sobre la
superficie, las plantas y los edificios. Esta lluvia ácida ya no es el don
Causas de la deposición ácida
Algunas industrias o centrales térmicas que usan combustibles de baja calidad, liberan al aire atmosférico importantes cantidades de óxidos de azufre y
nitrógeno. Estos contaminantes pueden ser trasladados a distancias de hasta cientos de kilómetros por las corrientes atmosféricas, sobre todo cuando son emitidos a la atmósfera desde chimeneas muy altas que disminuyen la contaminación en las cercanías pero la trasladan a otros lugares.
En la atmósfera los óxidos de nitrógeno y azufre son convertidos en ácido nítrico y sulfúrico que vuelven a la tierra con las precipitaciones de lluvia o nieve (lluvia ácida). Otras veces, aunque no llueva, van cayendo partículas sólidas con moléculas de ácido adheridas (deposición seca).
La lluvia normal es ligeramente ácida, por llevar ácido carbónico que se forma cuando el dióxido de carbono del aire se disuelve en el agua que cae. Su pH suele estar entre 5 y 6. Pero en las zonas con la atmósfera contaminada por estas sustancias acidificantes, la lluvia tiene valores de pH de hasta 4 o 3 y, en algunas zonas en que la niebla es ácida, el pH puede llegar a ser de 2,3, es decir similar al del zumo de limón o al del vinagre.
Daños provocados por la deposición ácida Es interesante distinguir entre:
a) Ecosistemas acuáticos.- En ellos está muy demostrada la influencia negativa de la acidificación. Fue precisamente observando la situación de cientos de lagos y ríos de Suecia y Noruega, entre los años 1960 y 1970, en los que se vio que el número de peces y anfibios iba disminuyendo de forma acelerada y alarmante, cuando se dio importancia a esta forma de
contaminación.
La reproducción de los animales acuáticos es alterada, hasta el punto de que muchas especies de peces y anfibios no pueden subsistir en aguas con pH inferiores a 5,5,..
b) Ecosistemas terrestres.- La influencia sobre las plantas y otros organismos terrestres no está tan clara, pero se sospecha que puede ser un factor muy importante de la llamada "muerte de los bosques” que afecta a grandes extensiones de superficies forestales en todo el mundo. También parece muy probable que afecte al ecosistema terrestre a través de los cambios que produce en los suelos, pero se necesita seguir estudiando estos temas para conocer mejor cuales pueden ser los efectos reales.
la contaminación atmosférica, especialmente por la deposición ácida.
Contaminación de aguas
Agua contaminada es el agua a la que se le incorporaron materias extrañas, como microorganismos, productos químicos, residuos industriales o de otros tipos, o aguas residuales. Estas materias deterioran la calidad del agua y la hacen inútil para los usos pretendidos.
Atendiendo al modo en el que la contaminación se produce, podemos distinguir entre contaminación difusa y contaminación puntual:
a) Puntual: Es producida por un foco emisor determinado afectando a una zona concreta, lo que permite una mejor difusión del vertido. Su
detección y su control son relativamente sencillos. Un ejemplo de
contaminación puntual sería el vertido de aguas residuales industriales o domésticas.
b) Difusa: Su origen no está claramente definido, aparece en zonas
amplias en las que coexisten múltiples focos de emisión, lo que dificulta el estudio de los contaminantes y su control individual. Pueden
producirse posibles interacciones que agraven el problema. Principalmente correspondería a la contaminación natural. En función del origen del vertido, también existen diferentes tipos de contaminación de aguas:
a) Natural: consiste en la presencia de determinadas sustancias en el agua sin que intervenga la acción humana, estas sustancias pueden tener procedencias muy diversas: partículas sólidas y gases atmosféricos arrastrados por las gotas de lluvia y aguas del deshielo; pólenes, esporas, hojas secas y otros residuos vegetales, y excrementos de peces y aves acuáticas. Todos estos residuos naturales sufren una serie de procesos químicos y biológicos que forman parte de la capacidad autodepuradora del agua y en su mayoría son eliminados. Normalmente estas emisiones escapan al control humano y su importancia se registra a nivel global mayoritariamente.
b) Antropogénico: desde el punto de vista regional representan la mayor fuente de contaminación. Cuantitativamente son menores que las naturales pero sus efectos se multiplican porque sus efluentes se localizan en áreas reducidas, que a su vez son las que mayor cantidad de población tienen, y además, porque sus emisiones son más intensas.
La contaminación de origen urbano es el resultado del uso del agua en viviendas, actividades comerciales y de servicios, lo que genera aguas residuales, que son devueltas al receptor con contenidos de residuos fecales (con alta carga biológica), desechos de alimentos (grasas, restos, etc.), y en la actualidad con un importante incremento de productos químicos (lejías,
detergentes, cosméticos, etc.).
En la actualidad, gran parte de las enfermedades, principalmente en los países tercermundistas dada la falta de recursos, se transmiten por la vía hídrica.
Actividad productiva.
- Agrícola y ganadera: La contaminación de origen agrícola deriva, principalmente, del uso de plaguicidas, pesticidas, biocidas, fertilizantes y abonos, que son arrastrados por el agua de riego, llevando consigo sales compuestas de nitrógeno, fósforo, azufre y trazas de elementos organoclorados que pueden llegar al suelo por lixiviado y contaminar las aguas subterráneas. En explotaciones ganaderas, la contaminación procede de los restos orgánicos que caen al suelo y de vertidos con aguas cargadas de materia orgánica, que asimismo pueden también contaminar las aguas subterráneas.
- Industria. La contaminación de origen industrial es una de las que produce un mayor impacto, por la gran variedad de materiales y fuentes de energía que pueden aportar al agua: materia orgánica, metales pesados, incremento de pH y temperatura, radioactividad, aceites, grasas, etc. Entre las industrias más contaminantes se encuentran las petroquímicas, las agroalimentarias, las energéticas (térmicas,
nucleares, hídricas, etc.), papeleras, siderúrgicas, alimenticias, textiles y mineras.
- Otras. Otras fuentes de contaminación de origen antropogénico son: Los vertederos de residuos, tanto urbanos como industriales.
La contaminación por restos de combustibles, como lubricantes,
anticongelantes, asfaltos, todos ellos derivados de las infraestructuras y el empleo del automóvil.
La contaminación del agua por fugas en conducciones y depósitos de carácter industrial.
Fuentes puntuales y difusas de contaminación de las aguas subterráneas
Contaminación de suelos.
La contaminación del suelo consiste en la introducción de un elemento extraño al sistema suelo o la existencia de un nivel inusual de uno propio que, por sí mismo o por su efecto sobre los restantes componentes, genera un efecto nocivo para los organismos del suelo, sus consumidores, o es susceptible de transmitirse a otros sistemas.
Existe una contaminación de origen natural y otra de origen antropológico o inducido.
Contaminación natural.
La primera causa de contaminación natural es la propia alteración mineral que da origen al suelo. Existen algunas rocas cuyo contenido en determinados elementos es especialmente alto y los suelos que sobre ellas se desarrollan heredan esa elevada concentración. Este es el caso de algunas rocas metamórficas como las serpentinas cuyo contenido en cromo y en níquel suele ser muy alto.
Otro factor importante es el lavado, así en climas ecuatoriales o tropicales donde la alteración mineral es muy intensa, pueden ocurrir acumulaciones residuales de elementos poco móviles aun cuando el contenido inicial no fuese excesivamente elevado. En menor medida puede ocurrir en climas húmedos en los que pueden provocarse desequilibrios que conducen a toxicidad por
oxidados de azufre que generan una fuerte acidez en el suelo. En este caso, más que la contaminación por el elemento aportado puede producirse otra inducida que eleva la solubilidad de algún elemento preexistente.
La atmósfera puede servir de vehículo para la introducción de elementos extraños en el suelo bajo diferentes estados físicos. En forma sólida, el polvo proveniente de lejanas zonas puede provocar una sobreconcentración de algún elemento, o la dilución de los nutrientes presentes como es el caso de las nubes de polvo ricas en cuarzo y cuyo origen son las conocidas calimas.
Por último, tenemos la contaminación gaseosa, que si bien puede considerarse inducida porque el desprendimiento de gases suele ser de origen antrogénico, su distribución es natural pues no siempre se produce en el lugar en que se origina sino que puede alcanzar zonas lejanas debidas al régimen de vientos dominantes.
Contaminación antropológica.
Uno de los principales agentes contaminantes del suelo es la industria, que genera residuos sólidos que se depositan sobre los suelos vecinos y cuyo efecto suele ser reducido en el espacio pero persistente en el tiempo. Los residuos líquidos tienen un efecto más extendido en el espacio y de más difícil control, pues además de los suelos afectados directamente por ellos, al
incorporarse a las aguas superficiales pueden extenderse a zonas
relativamente lejanas y que utilicen esas aguas para riego. Las emisiones de polvo o gases se distribuyen por el viento y su comportamiento es similar al de la contaminación atmosférica.
Las actividades mineras provocan en el suelo, además de su desaparición en el área afectada que no siempre se recupera convenientemente, una
contaminación en las zonas cercanas en las que se depositan gran cantidad de residuos sin valor para la explotación. Cuando la actividad extractiva está relacionada con metales pesados, materiales radiactivos o sustancias similares, nocivas para los seres vivos, la contaminación afecta a una gran superficie por el efecto de la dispersión del polvo generado por el aire. Este efecto contaminante puede alcanzar a las aguas subterráneas cuando su magnitud es grande y en función de las condiciones climáticas y la
permeabilidad de los suelos afectados.
La agricultura es la actividad más contaminante para el suelo ya que afecta a grandes superficies del mismo y es la actividad principal que se desarrolla sobre él. La contaminación del suelo se efectúa tanto en el manejo como en los aditivos utilizados, fertilizantes y pesticidas.
Un agente muy común son las lluvias ácidas que modifican el pH del suelo y pueden incrementar la concentración de elementos nocivos, presente en el suelo pero inmovilizados por insolubilización.
