376 6.2 CAPÍTULO VI Manual de Gestión y Control Ambiental TIPOS DE 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. CONTROL DE LA CONTAMINACIÓN AMBIENTAL 6.1 CONCEPTOS Y DEFINICIONES • Contaminación.- La presencia en el ambiente de uno o más contaminantes o cualquier combinación de ellos, que perjudiquen la vida, la salud y el bienestar humano, la flora y la fauna; o que puedan causar daños a los bienes materiales o deteriorar o perjudicar el disfrute u otras utilizaciones legítimas del medio ambiente. • Contaminante.- Cualquier sustancia o factor orgánico, inorgánico o energético que por sí solo o en combinación con otros, produzca al ser vertido un cambio perjudicial en un medio ecológico. • Emisión contaminante.- Entiéndase por emisión contaminante la descarga proveniente de una fuente fija natural o artificial de contaminantes a través de un ducto o chimenea o en forma dispersa. • • Control Ambiental.- Es la vigilancia, inspección y aplicación de medidas para mantener o recuperar características ambientales apropiadas para la conservación y mejoramiento de los seres naturales y sociales. Calidad Ambiental.- El control de la calidad tiene por objeto prevenir, limitar y evitar actividades que generen efectos nocivos y peligrosos para la salud humana o deterioren el medio ambiente y los recursos naturales. Describiremos los diferentes tipos de contaminación: • Contaminación química.- Producida por la presencia en el ambiente de distintas sustancias emitidas por la misma naturaleza o por diferentes actividades humanas, en tal cantidad y durante suficiente tiempo para que afecten a los organismos o a los materiales, causando alteraciones en el entorno en el que se emite. • Contaminación biológica alimentaria.- Es un fenómeno que se presenta por la invasión de microbios patógenos (patos = enfermedad; geno = que da origen) durante la elaboración, la manipulación, el transporte y la distribución al público de los alimentos, u originada por el mismo consumidor. Control de la Contaminación Ambiental • 377 Contaminación radiactiva.- Debida a la liberación en el ambiente de efluvios radiactivos procedentes de los reactores nucleares de las centrales eléctricas y de las plantas de procesamiento de combustible y de armamento nuclear. • Contaminación térmica.- Causada por el escape de calor al ambiente debido a las actividades industriales y urbanas que realiza el hombre; se incluye todo el calor procedente de cualquier fuente que no sea la energía solar o la geotérmica. • Contaminación fotoquímica.- Consecuencia de la acción de la luz solar sobre un medio que contiene óxidos de nitrógeno e hidrocarburos reactivos; el efecto más importante se produce en la atmósfera. • Contaminación eléctrica.- Debida a las perturbaciones que las actividades humanas generan en el campo eléctrico, produciendo la ionización del medio (destaca su efecto sobre el aire). Estas perturbaciones pueden ser lo suficientemente importantes como para influir sobre la salud. • Contaminación electromagnética.- Debida a la utilización excesiva de sistemas electromagnéticos de comunicación y de generación y distribución de energía eléctrica, así como al empleo creciente de una gran variedad de aparatos eléctricos. • Contaminación acústica.- Causada por la generación de ruidos por encima del umbral natural o del normal del ambiente considerado. Con niveles suficientemente altos pueden causarse incluso daños físicos en los animales (en sus órganos auditivos). • Contaminación Visual.- Es todo aquello que afecta o perturba la visualización de sitio alguno o rompan la estética de una zona o paisaje y que puede llegar a afectar la salud de los individuos. • Contaminación Lumínica.- Es la emisión de flujo luminoso de fuentes artificiales nocturnas en intensidades, direcciones, rangos espectrales u horarios innecesarios, alterando el brillo del cielo nocturno. 378 6.3 Manual de Gestión y Control Ambiental LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA Son los contaminantes del aire (partículas sólidas o líquidas, gases o energía) presente en niveles perjudiciales para la vida del hombre, las plantas o los animales, o para los objetos; o bien, que perturban de forma considerable el disfrute confortable de la vida y de las propiedades. Según esta definición, se dice que cualquier sustancia natural o sintética capaz de ser transportada por el viento es potencialmente un contaminante. Los contaminantes pueden tener un origen natural o ser de procedencia humana, y por esta razón cualquier evaluación del nivel de un contaminante en un área debería tomar en cuenta los niveles naturales del mismo, así como el ciclo y el balance de masas del contaminante en el ecosistema afectado. Todos los tipos antes citados de contaminación pueden darse en la atmósfera. Sin embargo, la importancia de la contaminación eléctrica y electromagnética no está todavía bien determinada, y la contaminación acústica es sólo importante en zonas concretas (máquinas o en ciudades con tráfico intenso). En la actualidad, los principales problemas de contaminación atmosférica son debidos a la emisión incontrolada de contaminantes químicos. Si se considera el efecto de la luz solar sobre estas sustancias, se produce la denominada contaminación fotoquímica. Es en estos dos tipos de contaminación, por sustancias, en los que nos vamos a centrar. En las grandes ciudades, la contaminación del aire se debe a consecuencia de los escapes de gases de los motores de explosión, a los aparatos domésticos de la calefacción, a las industrias -que es liberado en la atmósfera, ya sea como gases, vapores o partículas sólidas capaces de mantenerse en suspensión, con valores superiores a los normales, perjudican la vida y la salud, tanto del ser humano como de animales y plantas. Control de la Contaminación Ambiental 6.3.1 379 Principales contaminantes atmosféricos 380 Manual de Gestión y Control Ambiental Contaminantes primarios: La composición de la atmósfera no es estática, sino que está determinada por un equilibrio dinámico lo suficientemente delicado como para que pueda ser vulnerable a cualquier emisión, tanto de origen natural o antropogénico, capaz de alterar dicho equilibrio. ⎯ Óxidos del Carbono: monóxido y dióxido de carbono: (CO), (CO2). ⎯ Compuestos del nitrógeno: amoníaco (NH3), óxido nitroso (N2O), óxido nítrico (NO) y el dióxido de nitrógeno (NO2). Aunque existe la creencia de que casi todo lo presente en la atmósfera terrestre (excepto nitrógeno, oxígeno, y unos pocos gases "raros"), procede de las actividades humanas, hay una cierta contaminación de fondo provocada por procesos naturales. A causa de estos procesos, se emiten a la atmósfera una gran cantidad de productos orgánicos e inorgánicos. ⎯ Compuestos del azufre: sulfuro de hidrógeno (H2S), dióxido de azufre o anhídrido sulfuroso (SO2) y el trióxido de azufre, o anhídrido sulfúrico (SO3) que al reaccionar rápidamente con el agua presente en el aire (nubes, niebla) forma el ácido sulfúrico (H2SO4). ⎯ Hidrocarburos: metano, etano, propano, n-butano, n-pentano, ipentano, etileno, benceno, tolueno. ⎯ Compuestos clorados: hidrocarburos clorados, bifeniles policlorados y clorofenoxiácidos. ⎯ Metales: considerados como tóxicos (Bi, Be, Cd, Sn, Sb, Pb, Hg, Ni). ⎯ Partículas: humo, polvo, arena, niebla, aerosol. Los contaminantes atmosféricos se clasifican en primarios y secundarios, según que sean introducidos directamente en la atmósfera, o procedan de transformaciones químicas atmosféricas de otros contaminantes. CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS Contaminantes secundarios: PRIMARIOS SECUNDARIOS Los contaminantes atmosféricos primarios son fundamentalmente las formas reducidas y los óxidos de carbono, de azufre y de nitrógeno, los hidrocarburos y las partículas. Estos contaminantes, desde el instante que son vertidos a la atmósfera, se encuentran sometidos, en el seno de la misma, a complejos procesos de transporte, mezcla y transformación química, dando lugar bien a sustancias inocuas, bien a los contaminantes atmosféricos secundarios. A continuación se indican, agrupadas por su composición química, las principales sustancias que son contaminantes en la atmósfera: ⎯ El smog: mezcla de niebla y humo. ⎯ Oxidantes fotoquímicos: ozono (O3) y los nitratos de peroxiacilo. ⎯ Compuestos radiactivos: radionúclidos (Kriptón, Tritio, Uranio, Plutonio..) En el siguiente cuadro se demuestra los diferentes contaminantes, el impacto que producen en el medio ambiente, las fuentes y la forma de evitarlos: Control de la Contaminación Ambiental CONTAMINANTE IMPACTO - Efecto invernadero Todos los procesos de combustión: - Centrales eléctricas - Calderas de calefacción - Calderas de agua caliente - Vehículos - Motores CO2 Dióxido de carbono NO2 Óxidos de nitrógeno SO2 Óxidos de nitrógeno CFCs Compuestos clorofluorcarbonados - Efecto invernadero - Lluvia ácida - Ozono troposférico - Combustión de combustibles fósiles - Fertilizantes - Procesos industriales - Lluvia ácida - Combustión de combustibles fósiles - Procesos industriales - Aparatos de refrigeración - Procesos industriales - Destrucción de la capa de ozono - Efecto invernadero - Ozono troposférico - Procesos industriales - Productos derivados del petróleo - Productos domésticos - Efecto invernadero - Destrucción de la capa de ozono - Distribución de gas natural - Vertederos COV Compuestos Orgánicos volátiles CH4 Metano FUENTES 381 FORMAS DE EVITARLOS - Usar el transporte público - Hacer un buen mantenimiento del vehículo - Usar eficientemente la energía eléctrica, el agua caliente y la calefacción - Comprar productos reciclables - Reducir y reutilizar - Separar para reciclar - Optar por fuentes de energía renovables - Usar el transporte público - Hacer un buen mantenimiento del vehículo - Usar eficientemente la energía eléctrica. - Utilizar abonos naturales - Usar el transporte público - Usar eficientemente la energía eléctrica. - Buen mantenimiento de los equipos - Gestionar adecuadamente los residuos - Compra productos respetuosos con el medio ambiente - Evitar repostar en las horas más calurosas del día - Reduce y reutiliza basuras - Separar para reciclar Manual de Gestión y Control Ambiental 382 • La dispersión de los contaminantes, mediante su mezcla y dilución con el aire, siendo transportados por los vientos a otras zonas. • La transformación química de las sustancias, durante la mezcla y el transporte, en compuestos inocuos o en otras sustancias contaminantes. • La deposición o devolución de los contaminantes no degradados a la superficie mediante diversos procesos, en los que el agua puede tener un papel importante. Ciclo de los contaminantes en la atmósfera. Incluye tres partes: emisión y dispersión desde las fuentes (naturales/antropogénicas), transformación de los contaminantes, y deposición sobre la superficie (tierra/agua). 6.3.2 Ciclo de los contaminantes atmosféricos Una vez que los contaminantes son vertidos a la atmósfera, entran a formar parte de un conjunto de procesos que constituyen el ciclo de los contaminantes. Estos procesos están encaminados a reducir la concentración de las sustancias tóxicas y/o a eliminarlas del ambiente, bien transformándolas en compuestos inocuos, bien trasladándolas a otro medio (el suelo o las masas de agua). Básicamente, este ciclo consiste en: 6.3.3 Efectos de la contaminación atmosférica Los contaminantes se transmiten por el aire, el suelo y/o el agua, introduciéndose en las cadenas alimenticias a través de las plantas y los animales. Aunque los contaminantes suelen alcanzar los distintos niveles de las cadenas tróficas por un proceso indirecto, mediante el consumo de eslabones contaminados, también pueden llegar a los organismos de forma directa, mediante varios procesos: ingestión, contacto e inhalación. Control de la Contaminación Ambiental 383 Los contaminantes se pueden clasificar dependiendo de diferentes aspectos: a) Según los efectos que producen: que dependen a su vez de las dosis del contaminante, del tiempo de exposición y del grado de toxicidad de la sustancia. b) Según la naturaleza de los compuestos. c) Según el organismo o material dañado etc. Las clasificaciones más comunes son: ⎯ El tipo de alteración provocada: asfixiantes, irritantes, anestésicos y narcóticos, carcinogénicos, mutagénicos y alérgenos. ⎯ La actividad de la sustancia: tóxicos ⎯ El efecto producido por la sustancia: toxicidad aguda y crónica. Analizaremos los efectos que producen estos contaminantes y las consecuencias en la salud animal y humana, en los vegetales y en los materiales. • Efectos del Monóxido de Carbono Los niveles normales de CO en el aire son inferiores a 100 ppm. concentración a la cual no produce efectos aparentes sobre los seres vivos. Sí pueden aparecer problemas a concentraciones superiores, especialmente en los animales que utilizan la hemoglobina como pigmento respiratorio, como los vertebrados y algunos invertebrados (gusanos, arácnidos, crustáceos e insectos). En el hombre, los efectos del CO sobre la salud se originan cuando la hemoglobina reacciona con el CO formando un compuesto llamado carboxihemoglobina (COHb), de ahí que sus efectos se estudian generalmente en términos de porcentaje de COHb en la sangre. 384 Manual de Gestión y Control Ambiental Los niveles de CO en la sangre están influenciados por factores ambientales, como la localización geográfica y las condiciones meteorológicas de la zona, y, fundamentalmente, por factores personales, entre los que destacan: los hábitos personales (consumo de tabaco), tipo de ocupación laboral y la actividad física que se realice, evitando locales cerrados. • Efectos de los Óxidos de Nitrógeno Los dos óxidos más peligrosos son el NO2 (forma tóxica) y el NO (mucho menos tóxico, pero es capaz de oxidarse para dar NO2). En los animales, el NO2 actúa sobre el tracto respiratorio, pero en las concentraciones en que se encuentra normalmente en la atmósfera no produce tan siquiera irritación de las mucosas. Dependiendo de sus concentraciones, la secuencia de efectos que produce es: pérdida de percepción olfativa, irritación nasal, dificultad respiratoria, dolores respiratorios agudos, edema pulmonar, en casos extremos, muerte. En las plantas los daños causados consisten en cambios en la pigmentación de la hoja, procesos necróticos localizados o generalizados produciendo un aumento de la caída de las hojas, con repercusiones en el crecimiento de la planta y en los frutales una reducción del rendimiento. Respecto a los materiales, destacan dos efectos importantes: pérdida de color en los textiles por la reacción de los óxidos de nitrógeno con los polímeros de los tejidos o con los tintes que llevan, y fallos en la tensión de las líneas telefónicas y tendidos eléctricos por corrosión. • Efectos de los Óxidos de Azufre Al ser compuestos fácilmente solubles (tienen mucha afinidad por el agua), sus efectos se dejan notar con más intensidad en las estructuras húmedas de los animales (mucosas, ojos, boca y parte superior de los sistemas respiratorios) ya que al solubilizarse enseguida, no pasan a zonas más profundas. Control de la Contaminación Ambiental 385 386 Manual de Gestión y Control Ambiental En el caso del hombre, los efectos que provoca son: aparición de molestias centrados en el córtex cerebral, sabores extraños en la boca por disolución en la saliva, umbral para reconocimiento de olores, irritación de garganta y ojos, irritación del tracto respiratorio causando tos inmediata, posible aparición de quemaduras en individuos sensibles. Respecto a las plantas, las lesiones más visibles son las manchas blancas, claras o punteadas que se observan sobre el haz de las hojas. Sin embargo los daños más importantes afectan al crecimiento o a la reproducción de la planta, reduciendo las cosechas y la calidad del producto. El efecto sobre las plantas depende, al igual que con los óxidos de nitrógeno, de la especie considerada y de la concentración y tiempo de exposición. Si la exposición se produce durante un corto período de tiempo, pero a altas concentraciones, la fuerte bajada del pH en las áreas afectadas origina la necrosis de la zona adquiriendo un tono blanquecino o cremoso. El ozono es también perjudicial para los materiales que presentan polímeros orgánicos (caucho, fibras naturales y sintéticas, pinturas, objetos de plástico) debido a los procesos de oxidación que produce. Los daños que ocasionan los óxidos de azufre sobre los materiales son debidos al ácido sulfúrico que se produce a partir del SO2 que se diluye en agua. Sus efectos se producen por la aceleración de los procesos de corrosión, causando daños estructurales. • Efecto del Ozono La función a escala planetaria del ozono es la de actuar en la Estratosfera como un filtro de la radiación ultravioleta, permitiendo la vida en la superficie. En la Troposfera, el ozono es un compuesto raro, ya que se encuentra en concentraciones normalmente muy bajas; además, reacciona rápidamente con otras sustancias, desapareciendo. En concentraciones inferiores a 0,2 partes por millón (ppm.), es un compuesto inocuo para los seres vivos, desarrollando incluso una función beneficiosa, ya que gracias a su alto poder oxidante es capaz de destruir o mineralizar un gran número de compuestos orgánicos presentes en el aire. En esto se basa la utilización de los ozonizadores, que producen ozono a niveles suficientes para conseguir la depuración ambiental en locales cerrados. En los animales, y considerando como ejemplo al hombre, el ozono empieza a tener efectos apreciables cuando su concentración supera las 0,2 ppm. produciendo irritación de nariz y garganta, fatiga y falta de coordinación en individuos susceptibles y edemas pulmonares. • Efecto de los Hidrocarburos y de los Oxidantes Fotoquímicas Los hidrocarburos y los demás oxidantes fotoquímicos sólo presentan un efecto apreciable sobre los seres vivos. En los animales, los hidrocarburos alifáticos (de cadenas no cíclicas) no producen ningún efecto nocivo, a las concentraciones a las que se encuentran normalmente en la atmósfera. Para que tuvieran efectos tóxicos, deberían encontrarse en concentraciones ciento o miles de veces superiores. Por el contrario, los hidrocarburos aromáticos (de cadenas cíclicas) constituyen una amenaza mucho mayor, ya que son muy irritantes para las mucosas y pueden causar lesiones sistemáticas (generalizadas) al ser inhalados, con resultado de muerte si la exposición es prolongada o la concentración es muy alta. Respecto a la vegetación, los hidrocarburos pueden tener efectos tóxicos, consistentes en daños foliares y florales, inhibiendo su crecimiento. Las sustancias más peligrosas son los oxidantes fotoquímicos. nitratos de peroxiacilo (NPA) pueden producir daños a concentraciones a las que se encuentran en una atmósfera excesivamente contaminada, siendo las plantas más sensibles a concentración de 0,01 ppm. de NPA. Los las no una Control de la Contaminación Ambiental 387 • Efecto de las Partículas El efecto dañino que producen las partículas en los animales depende de la toxicidad de las mismas, y del grado de penetración en los sistemas respiratorios, que a su vez depende exclusivamente del tamaño de la partícula. La toxicidad debida a la propia partícula depende de muchos factores, algunos debidos al efecto físico de obstrucción y otros debido a su composición química, sin embargo hay que tomar en cuenta que las partículas que tienen el menor diámetro son las más peligrosas. Los daños que las partículas producen en los vegetales son, fundamentalmente de tipo físico, directo, por recubrimiento de superficies y obstrucción del paso de la radiación solar, como también el intercambio de gases. El problema con los materiales es similar al de las plantas. Cuando las partículas transportadas por el viento se depositan, pueden dañar los materiales recubiertos, causando la corrosión debilitando o destruyendo el material, lo que obliga a procesos de limpieza. Un problema específico de las partículas es su efecto sobre la visibilidad y la radiación solar total. Tanto las partículas sólidas como las líquidas absorben y dispersan la luz; por tanto, a mayor cantidad de partículas en el aire, menor es la visibilidad. • Efecto de los Metales Excepto el plomo, el resto de los metales sólo son motivo de preocupación para el hombre y los animales que viven en las proximidades de las fuentes de emisión, y para las personas que trabajan en actividades relacionadas con la metalurgia. El plomo es una excepción debido a que la gran diversidad de fuentes antropogénicas (vehículos, calefacciones) aumenta su concentración en el ambiente. Los efectos más importantes de algunos de los metales presentes (mercurio, plomo, arsénico, cadmio, cobre...) considerados como contaminantes atmosféricos son: fatiga, dolor de cabeza, artritis, temblores, pérdida de memoria, problemas digestivos, anemias, degeneración del tejido nervioso, desequilibrio emocional y mental, irritabilidad, depresión, etc. 388 Manual de Gestión y Control Ambiental Los efectos de los metales en las plantas se pueden diferenciar dependiendo de si son esenciales para sus procesos metabólicos (magnesio, hierro, cobre, zinc molibdeno y boro), beneficiosos si estimulan su crecimiento y desarrollo (níquel, cromo, vanadio y cobalto entre otros); y tóxicos cualquiera de los metales beneficiosos, y muchos de los esenciales, cuando están por encima de una concentración crítica. La contaminación por efecto de los metales pesados se produce desde el suelo, por lo que las plantas responden con una significativa reducción del crecimiento de la raíz, siendo este órgano el de máxima acumulación. • Efecto de la Radiactividad Cuando se produce una reacción nuclear, o cuando un átomo radiactivo se fisiona, se produce la emisión de partículas y energía, que en conjunto constituyen la radiactividad. Los seres vivos se encuentran expuestos a la radiación natural procedente de la atmósfera (debida a la radiación ionizante procedente del Sol, al viento cósmico, o a la entrada de meteoritos con sustancias radiactivas) de la corteza terrestre (incluyendo aquí los materiales de construcción, que pueden ser isótopos radiactivos); y del propio cuerpo, debido a la absorción, ingestión y/o inhalación de elementos radiactivos que se incorporan a los tejidos. El hecho de vivir en un ambiente con una radiactividad "de fondo" ha hecho que los organismos desarrollen adaptaciones como es la degeneración del código genético, los mecanismos de reparación del ADN, o el control de las células inmorales. Sin embargo, cuando los niveles de radiactividad son superiores a los normales, las alteraciones pueden ser más intensas o producirse a un ritmo mayor al que puedan ser controladas, dando como resultado la aparición de tumores cancerígenos y alteraciones genéticas. De todos los materiales radiactivos producidos por el hombre, el plutonio es el más tóxico; se trata de un potente emisor de partículas de la que es fácil protegerse cuando proceden de un foco externo; pero si estas partículas llegan a incorporarse al organismo, los efectos son desastrosos. Control de la Contaminación Ambiental 389 • Efectos Regionales La actividad humana ha provocado cambios en la atmósfera, siendo los efectos más patentes los que se producen en el medio urbano. Estos efectos consisten en: las variaciones en la composición atmosférica (cantidad de vapor de agua y variaciones en los niveles de CO2, NOx, SOx, partículas y compuestos nuevos); modificaciones del equilibrio térmico producida por la elevada generación interna (vehículos, calefacciones); variaciones en la circulación del aire debida a la generación de brisas urbanas contaminantes; variaciones en la nubosidad debido a la presencia de partículas (núcleos de condensación) y a las variaciones en la humedad relativa y los patrones de circulación del aire. La conjunción de todos estos factores puede llevar a la formación del smog, cuyos efectos más importantes se producen sobre la salud y los materiales. Por estos motivos, este tipo de nieblas contaminantes son socialmente inaceptables; sin embargo, la importancia de las ciudades como zona de poblamiento del hombre, y la mayor complejidad de los compuestos que se liberan en ella, convierten a la contaminación urbana en uno de los principales problemas de la contaminación atmosférica. • Deforestación y Desertización Deforestación y desertización suelen ir juntas, ya que la pérdida de la cobertura arbórea provoca normalmente serios daños a la estructura del suelo (por erosión), iniciándose prácticamente a la par el proceso de desertización. Estos procesos pueden ser debido a cambios climáticos naturales, pero es cuantitativamente más importante en la actualidad la contribución humana, que puede arrasar en poco tiempo amplias zonas que han necesitado cientos o miles de años de desarrollo. Al desaparecer la cubierta vegetal, el suelo queda al descubierto, expuesto a la erosión por el viento y la lluvia, termina por desaparecer, con lo que el terreno, ya falto de nutrientes, se compacta y queda estéril e incapacitado para recuperar su vegetación original. Además, el mayor calentamiento del terreno, ahora desnudo, quema las semillas para que nazcan. 390 Manual de Gestión y Control Ambiental La importancia de los procesos de deforestación y desertización en el clima es más por su tendencia a aumentar en extensión, hacerse irreversibles y afectar a las condiciones climáticas y al modelo de circulación regional e incluso global de la atmósfera, ya que las modificaciones térmicas producidas traen como consecuencia la pérdida de la vegetación. • Efecto Invernadero Es un fenómeno geofísico que permite la existencia de la vida en nuestro planeta tal y como la conocemos. El componente responsable del efecto invernadero es el CO2. Se ha calculado que la concentración de este gas durante la última época glaciar fue de unas 200 ppm, aumentando a 270 ppm durante la desglaciación. Esta cantidad se mantuvo hasta comienzos de la revolución industrial, a mediados del siglo XIX. Desde entonces, y debido al progresivo aumento en el uso de combustibles fósiles y a la deforestación, la cantidad de CO2 ha ido paulatinamente en aumento, por lo que se entraña la predicción del alcance en el incremento del calentamiento de la atmósfera. El incremento de los niveles de CO2, de partículas y de diversos gases (metano, óxidos de nitrógeno y azufre) lleva a un progresivo calentamiento de la atmósfera, al aumentar la cantidad de energía que es absorbida en su seno. Esta mayor temperatura permite que sea también mayor la cantidad de vapor de agua presente, que también absorbe la radiación solar y contribuye al calentamiento global. Se trata por tanto, de un circuito autoalimentado: más calor significa más vapor de agua, y más vapor significa más calor. • Efecto de las Lluvias Ácidas La lluvia se clasifica como ácida cuando las sustancias disueltas en las gotas de agua bajan su pH por debajo de su valor normal. La deposición húmeda es el principal mecanismo de transporte de estas sustancias de la atmósfera a la superficie, pero también pueden ser eliminadas del aire mediante la deposición seca. Dado que el efecto final es el mismo (acidificación del sustrato-tierra o agua), ambas deposiciones suelen ser implícitamente incluidas en el término "lluvia ácida" Control de la Contaminación Ambiental 391 Este fenómeno muy divulgado y generalizado a escala global, se producen en las selvas tropicales por la quema de biomasa que libera gran cantidad de óxidos de nitrógeno, lo que contraviene la idea de un origen exclusivamente industrial, se encuadran en un fenómeno de mayor escala conocido como "deposición de contaminantes atmosféricos" que consiste en la transferencia de los mismos desde la atmósfera al suelo y al agua. El efecto perjudicial de la lluvia ácida no depende sólo del pH de la precipitación, sino de la capacidad de la superficie receptora para neutralizar las sustancias ácidas. En este sentido, la respuesta es distinta según se trate de terrenos o de masas de agua. En ambos casos, esta capacidad depende de la composición del sustrato (el suelo, el lecho de los lagos, o las zonas por donde pasen las aguas que los alimentan). La lluvia ácida en tierra afecta a los suelos, aunque los daños no suelen ser importantes, debido a la gran cantidad de sustancias presentes en ellos que pueden neutralizar los ácidos. Sin embargo, es más importante la lluvia ácida sobre las masas de agua, ya que las sustancias disueltas en éstas tienen una limitada capacidad de neutralización respecto a los suelos, derivada de su presencia en menor cantidad. Como resultado, el proceso de acidificación es mucho más rápido en el agua que en tierra. • Variaciones en la Capa de Ozono El "agujero de la capa de ozono" fue descubierto en los años 70, cuando se observó que la concentración del ozono en la primavera austral descendió en un 30% con respecto a años anteriores. Este descenso se fue acentuando en años sucesivos, hasta llegar a la situación actual, en que hay una región en el que la concentración de ozono es prácticamente nula. Existe una gran seguridad en la Comunidad Científica Internacional sobre las causas del fenómeno, que se atribuyen fundamentalmente a unos "gases traza" de clorofluorocarbonos (CFCs) o halocarbonos. Se trata de unos compuestos sencillos, de fácil obtención, de vida muy larga por ser prácticamente inertes en la baja atmósfera, no tóxicos y con 392 Manual de Gestión y Control Ambiental propiedades propelentes, espumantes, refrigerantes y disolventes. En suma, compuestos extraordinarios desde el punto de vista industrial y doméstico que han alcanzado tal éxito que son usados en todo el mundo. El problema que presentan es que se difunden muy bien por la baja atmósfera y alcanzan la estratosfera donde sus moléculas son rotas por la radiación ultravioleta, liberando el cloro que se comporta como catalizador de la reacción de disociación del ozono en oxígeno atómico y molecular. Un solo átomo de cloro puede catalizar la descomposición de miles de moléculas de ozono. Las consecuencias pueden ser desastrosas, pues el ozono estratosférico actúa como un escudo protector de la radiación ultravioleta, de ahí que se haya adoptado el Convenio de Viena para la protección de la capa de ozono y el Protocolo de Montreal, relativo este último a las sustancias que agotan la capa de ozono. • El Problema Nuclear Los efectos de la radiactividad no sólo afectan directamente a los organismos, sino también indirectamente sobre el medio atmosférico, produciendo alteraciones en el ambiente radiactivo, y, teóricamente también modificaciones climáticas y una reducción de la cantidad de ozono. El resultado de una guerra nuclear, o al menos, de vanas explosiones superficiales, afectaría en gran medida al clima, causando el denominado "invierno nuclear ": el humo denso sólo permitiría el paso de una porción de la energía solar (3-5%) descendiendo la temperatura superficial. El resultado sería una alteración del equilibrio energético Tierra-espacio variaciones en la distribución vertical de temperaturas en la atmósfera e importantes efectos meteorológicos. Respecto a los efectos sobre la capa de ozono, se produciría su disminución debido al incremento de la concentración de los óxidos de nitrógeno estratosférico (procedente de incendios), y al aumento de la temperatura como consecuencia del aumento de la absorción de la radiación solar provocada por el aumento de la cantidad de óxidos de nitrógeno y de partículas. Control de la Contaminación Ambiental 6.3.4 393 Control de la contaminación atmosférica Dado que los efectos de la contaminación atmosférica pueden notarse a nivel local/regional o a nivel mundial, la problemática generada es distinta y por tanto las medidas de control a considerar deben ser adaptadas a cada caso. No obstante, se trata de dos caras de una misma moneda, y las medidas, aunque sean para evitar efectos locales, deben ser aplicadas a nivel mundial. Cuando los problemas de contaminación se presentan en una zona determinada, los efectos principales son fundamentalmente sanitarios y sociales, por la afección directa de las poblaciones de las zonas afectadas. En estos casos, la conciencia de la población es fácil y rápida, y las medidas tomadas son normalmente aceptadas y por tanto efectivas ya que van encaminadas a mejorar el estado sanitario local y a reducir la contaminación ambiental. Otra cosa son los problemas a nivel mundial, que tienen repercusiones climáticas globales a medio-largo plazo. Por este motivo, estos problemas suscitan el interés de los científicos y de algunos grupos de población, pero en general la gran masa los ve de lejos y no tiene una conciencia real de su gravedad, ya que afectan más los problemas locales, inmediatos, que los globales, que son de acción más lenta. Las medidas tomadas y su efecto local pueden no ser apreciables, por lo que es necesaria la concienciación de la población para que puedan llevarse a cabo y ser efectivas. Sin embargo, estas medidas deben ser tomadas por todos los países industrializados o en vías de desarrollo con una actividad industrial ya importante, a través de acuerdos internacionales difíciles de conseguir y problemáticos de aplicar. Junto a estas "grandes medidas" contra las repercusiones climáticas, están también las medidas aplicadas para reducir la contaminación local, ya 394 Manual de Gestión y Control Ambiental que la aplicación efectiva de éstas también repercute positivamente a nivel mundial, disminuyendo la contaminación ambiental y los niveles de contaminantes de efectos planetarios, como CO2, hidrocarburos, ozono y gases. Si se disminuyen las emisiones urbanas e industriales hasta un mínimo aceptable, el problema de la contaminación atmosférica se solucionaría en gran medida, tanto en sus aspectos sanitarios (a nivel local) como climáticos (a nivel mundial). Analizaremos por tanto las principales medidas de control contra la degradación de la calidad del aire. • Gestión directa de la calidad del aire.- Ésta se considera aceptable mientras las concentraciones de una serie de sustancias se encuentren por debajo de los niveles límite considerados aceptables; y se toman medidas de control de las emisiones para que los niveles fijados no sean superados. Este tipo de medidas implica un control importante de las fuentes de contaminación (tanto fijas como móviles), siendo su eficacia el resultado del cumplimiento de una serie de requisitos. • Control de las emisiones máximas permitidas para las distintas fuentes.- Son de aplicación relativamente sencilla, aunque con frecuencia sólo sirven para controlar las fuentes emisoras consideradas como más contaminadoras, dejando sin control las de menor entidad individual (aunque en conjunto pueden tener más importancia). • Control contra la contaminación a nivel Global.- Los principales problemas atmosféricos a escala mundial debidos al hombre son: el efecto invernadero, las lluvias acidas y la desaparición de la capa de ozono. En estos casos, la colaboración internacional de todos los países es fundamental, debido a que las medidas nacionales anticontaminación no son lo efectivas que debieran ser. Además, no siempre son los países industrializados los que sufren los efectos de la contaminación, por lo que la protesta Control de la Contaminación Ambiental 395 internacional no tiene entonces la misma fuerza que si el afectado es un país desarrollado. • Control de los Índices de Calidad del Aire.- El conocimiento de los niveles límite de cada sustancia contaminante es importante para aplicar las distintas medidas de control. Sin embargo, más que disponer de varios valores correspondientes a las concentraciones de unos cuantos contaminantes seleccionados, interesa disponer de un valor único indicativo de la calidad del aire considerada en su conjunto. Tales valores son los índices de calidad del aire. • Control de la contaminación por Óxidos de Azufre (SOx).- El control de la contaminación por SOx pasa por el control en el uso del carbón, responsable de la mayor parte de los óxidos de azufre presentes en la atmósfera. Las soluciones consideradas al principio consistían en la sustitución del carbón por otras fuentes de energía, como la hidroeléctrica o la nuclear. Sin embargo, estas medidas son sólo válidas para las instalaciones generadoras de electricidad; a nivel doméstico, las calefacciones colectivas de carbón sólo pueden ser sustituidas por las de gasóleo, o por las individuales eléctricas o de gas. • Control de la contaminación por Monóxido de Carbono (CO).Se dirige fundamentalmente a las emisiones de los motores de combustión interna (automóviles). En este caso, cuando la proporción aire-carburante es baja (en motores fríos, con el aire puesto), las emisiones de NOx son bajas, pero las de CO e hidrocarburos son altas; si se aumenta mucho la proporción de mezcla, el rendimiento empeora y se liberan hidrocarburos. • Control de la contaminación por Óxidos de Nitrógeno (NOx).Está también muy ligado a los procesos de combustión que se producen en los motores de combustión interna, y también de los procedentes de calefacciones y calderas. Los métodos de control están en general poco desarrollados, debido a los problemas que 396 Manual de Gestión y Control Ambiental presentan los procesos de combustión en que se generan los NOx, ya sea por la gran variedad de carburantes y mecanismos de combustión, por las altas temperaturas de combustión, o porque existen otros productos contaminantes en los gases de escape. • Control de la contaminación por Partículas.- Se basa en su captura antes de que entren en la atmósfera. Los métodos empleados dependen del tamaño de las partículas, consistiendo en: colectores ciclónicos, cámaras de expansión, filtros secos, purificadores húmedos y precipitadores electrostáticos. • Control de la contaminación por Hidrocarburos.- El control de la contaminación por hidrocarburos condiciona, junto con el control de los NOx, los niveles de oxidantes fotoquímicos. Los hidrocarburos originados en fuentes estacionarias se controlan mediante cuatro procesos: Incineración (en procesos de postcombustión con llama o catalizadores), Adsorción (en carbón activado), Absorción (en líquidos) y Condensación (por contacto con una superficie fría, de donde los hidrocarburos condensados se recogen como líquidos). • Redes de Vigilancia de la Contaminación Atmosférica.- Por vigilancia de la calidad del aire se entiende al conjunto de técnicas y procedimientos empleados en la detección y seguimiento de los contaminantes atmosféricos tanto en el tiempo como en su distribución espacial, con el objeto de predecir dentro de lo posible, la aparición de focos de contaminación peligrosos y prevenir los efectos que éstos puedan causar al hombre o su ambiente. Estas redes son realizadas a nivel local o a nivel global. Las normas de calidad del aire y sus métodos de medición expuestos en el Libro VI Anexo 3 del Texto Unificado de la Legislación Secundaria de Medio Ambiente indica las acciones de vigilancia y control sobre la calidad del aire, la lista de contaminantes atmosféricos, así como sus límites de permisibilidad, métodos de análisis y los períodos de frecuencia de muestreo. Control de la Contaminación Ambiental 6.4 397 LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA Se define a la contaminación del agua como a la acción y efecto de introducir materias o formas de energía, o inducir condiciones en el agua que, de modo directo o indirecto, impliquen una alteración perjudicial de su calidad en relación con los usos posteriores o con su función ecológica. El agua es el recurso natural renovable que ejerce la acción más limitativa del desarrollo humano. Su disponibilidad siempre se había planteado desde el punto de vista cuantitativo, pero el progresivo descenso de su calidad ha ocasionado graves pérdidas económicas y ecológicas. El agua, tal como se presenta en la naturaleza, no es una sustancia químicamente pura, ya que debido a su gran poder de disolución y a su capacidad de transporte contiene una cantidad variable de otras sustancias en suspensión o en solución coloidal, de ahí que resulte difícil definir la contaminación del agua y determinar su grado si no se conocen las características físicas, químicas y biológicas de una determinada agua con carácter previo a que se produzca dicha contaminación. En ausencia de contaminación, el agua de lluvia es ligeramente ácida, y las masas de agua continentales y marinas tienen concentraciones muy bajas (trazas) de muchos metales. Por este motivo, cuando se habla de contaminación, se quiere indicar la desviación respecto al estado normal, no respecto al estado puro. 6.4.1 Fuentes de contaminación del agua Debido a los diferentes tipos de contaminantes, las fuentes de contaminación del agua se clasifican en nueve categorías: Manual de Gestión y Control Ambiental 398 1. Residuos con requerimiento de oxígeno, tanto químicos (procedentes de procesos industriales) como orgánicos (a partir de núcleos de población y de instalaciones ganaderas e industriales). 2. Agentes patógenos, procedentes de las actividades ganaderas y de las aguas residuales urbanas no tratadas. 3. Nutrientes vegetales, procedentes de actividades humanas (residuos domésticos, tierras de cultivo, explotaciones ganaderas). 4. Compuestos orgánicos sintéticos que proceden tanto de vertidos de tipo urbano como de desechos industriales (plásticos, fibras, disolventes, detergentes, pinturas, aditivos, plaguicidas y productos farmacéuticos). 5. Petróleo procedente de vertidos de pozos de extracción, procesos de refinación y limpieza de barcos petroleros, fuentes industriales y de automóviles (aceites lubricantes, disolventes, refrigerantes). 6. Sustancias químicas inorgánicas y minerales, en las que se incluyen las sales inorgánicas, los ácidos minerales y los metales o compuestos metálicos. La fuente de estas sustancias son: drenajes de minas, lluvia ácida, efluentes industriales, aguas de riego, sales empleadas en las carreteras para quitar hielo. 7. Sedimentos, procedentes sobre todo de las actividades mineras, agrarias y de construcción. 8. Sustancias radiactivas, procedentes de las minas, de su procesado y de su utilización, tanto en armamento militar, centrales nucleares y la medicina. 9. Calor, procedente de los circuitos de refrigeración de muchas instalaciones industriales y de centrales térmicas y nucleares. 6.4.2 El ciclo hidrológico Es un sistema natural por el que se encuentra en permanente flujo distintos volúmenes de agua existentes en la tierra. Las masas de agua se encuentran siempre en permanente movimiento, los movimientos ascendentes se producen debido a la energía calorífica y los descendentes debido a la gravedad. Control de la Contaminación Ambiental 399 ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ Por lo tanto es constante la transferencia de agua desde unos dominios a otros de la hidrosfera. Son varios los componentes del ciclo hidrológico y las relaciones entre ellos son los que definen el ciclo. Estos son: precipitación, escorrentía y evapotranspiración. • Precipitación.- (P) Es el agua de la atmósfera que alcanza la superficie del suelo en forma de lluvia, nieve, granizo o rocío. • Escorrentía.- Es el agua precipitado que no sufre evaporación. Una parte de esta agua fluye por los ríos hacia mares y lagos. Esta constituye la escorrentía superficial o directa (ED). Otra parte se infiltra y fluye subterráneamente dando lugar a la escorrentía subterránea (EB). • Evapotranspiración.- (ETP) Es el agua que precipita y retorna a la atmósfera debido a la evaporación directa y a la evapotranspiración de las plantas. 6.4.3 Parámetros indicadores de contaminación del agua Dentro del complejo problema de la contaminación de los sistemas acuáticos, los parámetros que más interesa conocer, para determinar la calidad del agua, van a depender del uso que se vaya a dar a ese agua. No obstante, puede considerarse que, en general, interesa conocer los siguientes: ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ Demanda Química de Oxígeno (DQO). Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO). Carbono Orgánico Total (CO2). Compuestos de Nitrógeno y Fósforo. Salinidad del agua y grado de dureza. Compuestos metálicos e inorgánicos tóxicos. Sólidos totales. Manual de Gestión y Control Ambiental 400 6.4.4 Sólidos disueltos y coloidales. Sólidos en suspensión. Valores de pH. Propiedades organolépticas (color, olor y sabor). Temperatura. Organismos patógenos (bacterias coliformes, fecales). Toxicidad general. Efectos de los contaminantes del agua Los principales efectos de los contaminantes del agua son: • Residuos con requerimiento de oxígeno La gran mayoría de los seres vivos son aerobios; es decir necesitan el oxígeno para poder obtener la energía contenida en los alimentos que ingieren. En los organismos acuáticos, los vertebrados (peces y larvas de anfibios) necesitan los niveles más altos de oxígeno disuelto, mientras que los invertebrados tienen requerimientos menores y las bacterias los más reducidos. Si se consideran los requerimientos de oxígeno de las poblaciones presentes en la masa de agua como el indicador de la calidad de ésta, una masa de agua contaminada será aquella en que la concentración de oxígeno disuelto esté por debajo del mínimo necesario para mantener las poblaciones normales de tal agua. Por tanto, si un vertido ocasiona niveles inferiores de oxígeno disuelto que provocan la desaparición de organismos acuáticos, ese vertido es contaminante. • Agentes Patógenos Los agentes patógenos que con más frecuencia puede transmitir el agua son responsables de infecciones del tracto intestinal (tifus y paratifus, cólera, disentería bacteriana y amebiana, giardiasis,...), poliomielitis y hepatitis infecciosa. La extensión y gravedad de la Control de la Contaminación Ambiental 401 402 enfermedad causada es variable, según cada caso. La prevención de las enfermedades transmitidas por el agua fue lo que constituyó el motivo inicial del control de la contaminación acuática. • En general, la eliminación de los agentes patógenos del agua va asociada al nivel de la población, no tanto por la mejora en la educación como sí por la mejora en las técnicas de desinfección. Son frecuentes las infecciones intestinales y las enfermedades por parásitos cuyo ciclo de vida pasa por la contaminación del agua con materias fecales, no obstante pueden producirse epidemias por contaminaciones puntuales debido a los suministros de agua con heces u orina de personas o animales, o a partir de alimentos descompuestos. • Manual de Gestión y Control Ambiental Compuestos Orgánicos Sintéticos Algunas de estas sustancias son resistentes a la degradación bioquímica por parte de las bacterias del agua, o a la que se produce en los procesos de depuración de aguas residuales, por lo que permanecen en el agua durante largos periodos de tiempo. Algunos de ellos son los responsables de los sabores, olores y colores desagradables del agua, y de la toxicidad para los organismos acuáticos (sobre todo crustáceos y peces), incluso a bajas concentraciones. Los efectos más importantes de estas sustancias son: ⎯ Aceites y grasas: daños estéticos, barrera al intercambio gaseoso aire-agua, daños en los estomas vegetales y en los órganos respiratorios de los animales, facilitamiento de la ingestión. ⎯ Hidrocarburos: toxicidad variable, (menor en los alifáticos y mayor en los aromáticos), alteración del olor y sabor del agua y recubrimiento de las superficies de los organismos. ⎯ Fenoles: gran toxicidad en los animales, acumulación en los tejidos, dando olor y sabor desagradable a la carne de los animales. ⎯ Pesticidas: daños en el organismo, transmisión por las cadenas tróficas. Nutrientes Vegetales De los aproximadamente 20 elementos que necesitan las plantas para poder crecer, los más importantes son el carbono, nitrógeno, fósforo, potasio y azufre. Los demás elementos se necesitan en cantidades tan pequeñas que normalmente no ocasionan nunca problemas. Dado que las plantas detienen su crecimiento cuando los elementos necesarios hayan sido consumidos, la presencia de suficientes cantidades de los elementos limitantes (aquellos normalmente escasos) permite un desarrollo mayor de lo normal. Los procesos contaminantes que aportan nutrientes vegetales contienen fundamentalmente sales de fósforo y de nitrógeno, originando el enriquecimiento del agua que constituye la eutrofización. En sentido estricto, no se trata de una contaminación del agua, ya que potencia el desarrollo de los vegetales y aumenta la productividad acuática, contribuyendo a la evolución natural de la masa acuática (eutrofización natural). Sin embargo, cuando el crecimiento es desmesurado, consecuencia de grandes aportes antropogénicos (eutrofización cultural), el sistema se desequilibra y puede llegarse a la pérdida de biodiversidad, además de otros problemas derivados del uso y consumo del agua. • bioacumulación y Petróleo Los efectos del petróleo sobre los ecosistemas marinos dependen de factores como: tipo de petróleo (crudo o refinado), cantidad, distancia del sitio contaminado con la playa, época del año, condiciones atmosféricas, temperatura media del agua y corrientes oceánicas. Los hidrocarburos forman con el agua una capa impermeable que obstaculiza el paso de la luz solar que utiliza el fitoplancton para realizar el proceso de la fotosíntesis, interfiere el intercambio gaseoso, cubren la piel y las branquias de los animales acuáticos provocándoles la muerte por asfixia. Control de la Contaminación Ambiental 403 El petróleo derramado en el mar se evapora o es degradado en un proceso muy lento por bacterias. Los hidrocarburos orgánicos volátiles matan inmediatamente a varios tipos de organismos acuáticos, especialmente en etapa larvaria. En las aguas calientes se evapora a la atmósfera la mayor parte de este tipo de hidrocarburos en uno o dos días, y en aguas frías este proceso puede tardar hasta una semana. El problema de las contaminaciones por petróleo puede considerarse a corto y a largo plazo. Las más llamativas son las consecuencias a corto plazo, causadas por problemas de revestimiento y de asfixia, que originan: ⎯ La reducción de la transmisión de la luz, (hasta en un 90%) afectando a los procesos fotosintéticos. ⎯ La disminución de la cantidad de oxígeno disuelto, consecuencia no sólo de la menor actividad fotosintética, sino también de las interferencias que la película de petróleo significa para el intercambio metabólico. ⎯ Daños directos a los animales acuáticos, ya que la capa de petróleo que recubre su plumaje o su pelaje destruye su impermeabilización y hace que el animal no pueda nadar ni flotar, muriendo ahogado; y en caso de que puedan llegar a la orilla, morirán asfixiado como consecuencia del bloqueo de la transpiración cutánea. ⎯ • Los problemas de revestimiento son también responsables de gran parte de la toxicidad del petróleo, ya que una vez ingerido se pega a la superficie interna del tubo digestivo, provocando la muerte por daños en las mucosas digestivas o por inanición. Sustancias Químicas Inorgánicas y Minerales La presencia de estas sustancias en el agua origina tres problemas importantes: el aumento de la acidez del agua, el aumento de la salinidad, y la aparición de toxicidades. Manual de Gestión y Control Ambiental 404 Los principales contaminantes responsables de la acidez de las aguas son además de las lluvias ácidas, las aguas de drenaje y lavado de las minas de carbón, que contienen diversas cantidades de pirita (sulfuro de hierro FeS2) ocasionando bajadas del pH a niveles perjudiciales para los organismos acuáticos y haciendo que el agua sea muy corrosiva. La presencia de sales disueltas "endurece"" el agua, y si las concentraciones son demasiado altas, hacen que ésta sea inservible para beber y para regar, afectando los procesos osmóticos de los animales acuáticos. También impide su uso en las plantas industriales ya que producen incrustaciones en los sistemas de conducción, dificultando la distribución o la transmisión del calor en las calderas y radiadores. La toxicidad procedente de los elementos metálicos puede ser directa a través de los vertidos o las aguas de lavado, o indirecta, a través de la deposición atmosférica de partículas. Las sustancias más importantes, cuya detección y valoración se realiza mediante técnicas analíticas específicas, son: fluoruros, cloruros, sulfatos, cianuros, cloro gaseoso, mercurio, cadmio, hierro, manganeso, cobre, zinc y cromo. • Sedimentos Los principales problemas debido a la presencia de materiales en suspensión en el agua son: ⎯ La colmatación de las acumulaciones de agua, tanto naturales (lagos, lagunas, humedales) como artificiales (embalse, puertos, canales); para evitar estos problemas son necesarios costosos dragados. ⎯ Los perjuicios a los animales acuáticos, bien por daños directos al organismo (erosión en los tegumentos y branquias), bien por sepultamiento de las puestas, de los animales más lentos, o del hábitat. Control de la Contaminación Ambiental 405 Manual de Gestión y Control Ambiental 406 ⎯ Los daños a las plantas, debido a la disminución de la transparencia que afecta a los procesos fotosintéticos, y al recubrimiento de las superficies vegetales. El agua devuelta al río o al mar después de haber sido utilizada como refrigerante, puede tener una temperatura de hasta 12 °C superior a la inicial, originando los siguientes efectos: ⎯ Se dificulta su tratamiento potabilizador/depurador, además de dañar las instalaciones. ⎯ La bajada del nivel de oxígeno disuelto en el agua. ⎯ Las variaciones de color y turbidez, que afectan a la visión de los organismos acuáticos y a la fotosíntesis vegetal. ⎯ ⎯ El aumento de la velocidad de las reacciones químicas, que puede facilitar la oxidación de muchos compuestos, bajando aún más la concentración de oxígeno disuelto. Pueden servir de soporte de otros contaminantes químicos y biológicos. ⎯ ⎯ El taponamiento del agua fría, más densa, por una capa superficial de agua más caliente; la capa caliente superior no disuelve tanto oxígeno como la inferior, que ahora no puede llegar a contactar con la atmósfera. Daños a los organismos acuáticos, al vivir en una situación térmica no normal para ellos: la mayor temperatura acelera su metabolismo, necesitando respirar una mayor cantidad de oxígeno; sin embargo, ahora tienen menos oxígeno disuelto, por lo que al final mueren asfixiados. ⎯ Alteraciones de los procesos reproductivos. • Materiales Radiactivos Hay una cierta radiactividad de fondo, a la que se han adaptado los organismos que viven en la zona, y por tanto no es en modo alguna peligrosa. Los problemas aparecen cuando se incrementa la cantidad radiactiva, procedente de la acumulación de residuos originados artificialmente. Los daños pueden aparecer por una exposición excesiva a una fuente externa de radiación, o por la absorción de elementos radiactivos que se acumulen dentro del cuerpo. En este caso, los elementos más peligrosos son: torio, radio, estroncio y cesio. Los tres primeros son químicamente similares al calcio, acumulándose sobre todo en los huesos, en donde también se forman las células sanguíneas. El cesio es similar al potasio, almacenándose en cualquier célula (especialmente las musculares) y transmitiéndose a través de los alimentos. • Calor Aunque normalmente no se percibe como un contaminante, la adición de calor en exceso a una masa de agua provoca efectos nocivos tan graves como los causados por contaminantes químicos. 6.4.5 Control de la contaminación del agua La mayor parte de las ciudades se encuentran situadas en las cercanías de un río, al cual vierten sus residuos. La intensidad de la contaminación producida depende de la entidad del río y de las características del vertido. Una adecuada gestión de los recursos acuáticos debe perseguir, al menos dos objetivos: el uso racional y eficiente del agua y la protección de la calidad del agua. La estrategia para el cumplimiento de la segunda premisa puede contemplarse a partir Control de la Contaminación Ambiental 407 de dos enfoques en relación con la planificación del control de la contaminación del agua: 1. Normas de Inmisión.- El proceso de planificación debe empezar por el establecimiento de los objetivos de calidad. Se debe corregir los vertidos en función de la calidad deseable en comparación con la calidad existente y los usos. 2. Normas de Emisión.- Establece límites a las características de los vertidos prescribiendo los niveles de tratamiento. Basadas en el principio de la acción Anticipatoria. Los vertidos deben ser corregidos hasta un grado determinado con independencia de los usos del agua y de la capacidad de autodepuración del receptor. • Autodepuración natural de los ríos Una vez hecho el vertido, se produce un cambio en las condiciones ambientales de la corriente de agua, y comienzan una serie de procesos encaminados a conseguir de nuevo las condiciones iniciales del río. Esta serie de procesos constituyen en conjunto, la autodepuración de los ríos. Los procesos de autodepuración se pueden agrupar en cuatro clases: a) Retención de los objetos flotantes por las plantas y el terreno de las orillas, y en los remansos de la corriente. b) Decantación de los elementos pesados al fondo del cauce, con mayor intensidad en los remansos. c) Neutralización química de los compuestos ácidos y básicos, por reacción con otras sustancias presentes en la masa de agua. d) Degradación biológica, realizada por las bacterias del agua, y en menor medida por los hongos y algunos invertebrados. 408 Manual de Gestión y Control Ambiental En la mayoría de los casos, los microorganismos son los principales agentes de la autodepuración, ya que muchas de las sustancias contaminantes de los ríos están disueltas en el agua, y por tanto no son susceptibles de sedimentación ni de retención. Para la degradación biológica es fundamental la presencia de oxígeno disuelto, y éste es uno de los componentes que antes desaparecen debido al consumo químico o a la actividad bacteriana. Por tanto, para que la autodepuración se complete, es necesario que el oxígeno pueda difundirse en suficiente cantidad en el agua. Esto se facilita si hay cascadas, saltos, turbulencias en el cauce, etc. Cuando se ha incorporado un vertido a un cauce, se produce un cambio de algunos de los parámetros físico-químicos del agua, que provocan a su vez cambios biológicos. Estas variaciones no suelen ser a la altura del punto de vertido, sino algo más abajo, debido al arrastre producido por la corriente. Las fases del proceso de autodepuración están dadas por la evolución de los parámetros físico-químicos del agua, y por la evolución de las características biológicas. En cuanto a los parámetros físico-químicos del agua, los más afectados son los niveles de oxígeno, materia orgánica disuelta (estimada como DBO), concentración salina y materiales en suspensión. A todos estos se puede añadir, en los vertidos industriales, la temperatura. A medida que el agua discurre por el cauce, los procesos de autodepuración indicados van actuando, hasta disolver al agua sus características iniciales. La evolución de las características biológicas de los vertidos es también observable a través del análisis de las poblaciones de macroorganismos acuáticos, y se pueden distinguir cuatro zonas en su proceso: a) Zona de degradación.- Es aquella en donde se incorpora el vertido al cauce de agua; se produce un cambio brusco en las condiciones Control de la Contaminación Ambiental 409 ambientales, caracterizado por la presencia de sólidos flotantes y en suspensión, turbidez y disminución de los niveles de oxígeno disuelto. Este último aspecto puede llevar a la desaparición de muchas especies de peces, y aparecen gran cantidad de bacterias formando un fango rico en materia orgánica. b) Zona de descomposición activa.- El consumo de oxígeno producido en la zona de degradación lleva con frecuencia a la generación de condiciones de anoxia en esta zona. Los vertebrados, protozoos y hongos desaparecen, y las bacterias aerobias son desplazadas por las anaerobias, que generan, como productos finales de la degradación de la materia orgánica, metano, amoníaco y ácido sulfhídrico; aparecen gases tóxicos, malos olores y espumas en la superficie. Los sólidos van poco a poco decantando. Si se ha producido contaminación térmica, la temperatura disminuye. c) Zona de recuperación.- La concentración de oxígeno va en aumento, y la cada vez menor presencia de materiales en suspensión hace que el agua sea más clara. Hay una progresiva mineralización, y también aparecen sulfates, fosfatos y carbonates. Esto potencia el desarrollo de las plantas y la mejora en las características del agua. d) Zona de agua limpia.- La polución ha desaparecido, las bacterias han descendido a sus concentraciones normales, y los niveles de oxígeno están próximos a la saturación. Las bacterias fecales y los parásitos pueden permanecer todavía en el agua, al igual que algunos compuestos metálicos. Sin embargo, ya aparecen organismos susceptibles a la contaminación, y que con su presencia indican una buena autodepuración. En resumen, durante la autodepuración se produce la sucesión de microorganismos, bacterias, protozoos y algas, responsables de la metabolización de los compuestos aportados por la polución. La eficacia de la autodepuración aumenta si en los vertidos se eliminan los materiales más gruesos, ya que éstos contienen una gran cantidad de bacterias, patógenos y materia orgánica. 410 Manual de Gestión y Control Ambiental Para ayudar al cauce receptor y a la capacidad de autodepuración es necesario que se apliquen medidas correctoras tales como: creación de embalses, canalización del cauce, trasvases, aireación artificial, limpieza del cauce y adición de cloro (hipoclorito) teniendo cuidado que su utilización debe limitarse a aquellos casos en que las necesidades sanitarias obliguen a la cloración. • Controles de las Aguas Potables Para obtener agua, el hombre ha dependido siempre de fuentes naturales, como ríos, lagos, fuentes y pozos artesianos. Con la industrialización y la aglomeración de la gente en las ciudades, el control del abastecimiento del agua se ha intensificado, máxime teniendo en cuenta la cada vez mayor polución de las masas de agua. Con frecuencia, además, las necesidades son mayores que las disponibilidades: dado que el agua potable se utiliza tanto para consumo directo como para usos industriales. Debido a esta gran demanda, es necesario almacenar cantidades más o menos importantes de agua potable en depósitos o en lagos artificiales que reúnan calidad de control de uso según el caso. Las aguas utilizadas para el consumo son controladas en los siguientes aspectos: ⎯ Sabor y olor, ambos normalmente causados por la misma sustancia: ácido sulfhídrico, algas, compuestos orgánicos (como los fenoles) e inorgánicos (como el cloro utilizado en la desinfección). Se determina la presencia de las sustancias que los originan mediante análisis químicos para determinar el contenido de hierro, manganeso, plomo, nitrógeno, carbonato cálcico, cantidad de materia orgánica (DBO) y análisis biológicos. ⎯ Color y turbidez (debido a las sustancias disueltas o en suspensión). Se realizan análisis químicos y biológicos, para determinar la presencia de sustancias responsables de colores específicos (compuestos de hierro, manganeso, carbonatos) o de algas, y decantaciones para determinar la cantidad de materiales en suspensión. Control de la Contaminación Ambiental 411 ⎯ Acidez (pH): las plantas depuradoras suministran aguas a pH 7 (neutro) o ligeramente superior, aunque en ocasiones el agua puede ser ligeramente ácida, como consecuencia de la presencia de manantiales sulfurosos o de contaminación ambiental. ⎯ Organismos patógenos (como los responsables del tifus, cólera, disentería amebiana, hepatitis, etc.). Se suele utilizar como indicador de calidad biológica el recuento de coliformes y el de algas y animales microscópicos. ⎯ Análisis específicos: en ocasiones se realizan también análisis específicos, p. e. para determinar los niveles de radiación procedentes de posibles fugas en depósitos o en instalaciones nucleares situadas aguas arriba. • Tratamiento del Agua Para la obtención de un agua en condiciones adecuadas para su uso inmediato, se utilizan los siguientes tratamientos: potabilización de aguadulce natural, desalinización de aguas salobres y marinas y el ablandamiento, en el que se disminuye la cantidad de las sales de calcio y magnesio en aquellas aguas con concentraciones elevadas que pueden causar problemas en algunos usos. Potabilización En la actualidad se dispone de varios procedimientos, siendo los más frecuentemente utilizados la sedimentación, la coagulación, la filtración, la aireación y la esterilización. El primer paso del tratamiento de aguas consiste habitualmente en una filtración (a través de filtros bastos), para eliminar la hojarasca y los objetos de medio o gran tamaño. A continuación suele realizarse la sedimentación de los materiales de menor tamaño; este paso se consigue con el almacenamiento del agua en embalses durante un tiempo suficiente. Sin embargo, el embalsamiento conlleva otros problemas, 412 Manual de Gestión y Control Ambiental derivados del crecimiento vegetal y de la eutrofización cultural. Por este motivo, se suele verter sulfato de cobre para eliminar las algas. El agua se toma del embalse por medio de torres de toma que captan el agua a varias profundidades y se hace pasar a través de filtros de carbón activado, para eliminar posibles sabores y olores. A continuación se produce una primera cloración, encaminada a controlar bacteriológicamente el agua, y se vuelve a filtrar a través de microfiltros (mallas de acero inoxidable) que retienen las algas y los organismos de pequeño tamaño (restos de la cloración). El siguiente paso es la floculación y coagulación, que eliminan los coloides del agua (responsables de la turbidez y algunas coloraciones) y las bacterias que han sobrevivido a los pasos anteriores. Como coagulantes se suelen emplear sulfato de aluminio hidratado, sulfato férrico hidratado o cloruro férrico hidratado, y almidón para facilitar el proceso. Estos compuestos forman un sedimento sobre el fondo pero separado de él. El agua se hace entrar en el tanque por el fondo, atravesando este sedimento, que actúa de filtro; los compuestos orgánicos y las bacterias se fijan a él por coagulación, quedando un agua clara que es de nuevo filtrada para eliminar los posibles flóculos del sedimento. Los filtros en este paso pueden ser lentos o rápidos, según el tiempo que tarda el agua en atravesarlos. Los filtros lentos presentan como ventaja que eliminan las bacterias, las algas y los compuestos inorgánicos, por lo que son adecuados para el tratamiento de aguas que no puedan ser sometidas a otras purificaciones. Sin embargo, no son muy utilizados debido a la gran cantidad de tiempo que necesitan. En su lugar se emplean filtros rápidos, consistentes en varias capas de materiales filtrantes (arena fina-arena gruesa-antracita, o arena grava). Los materiales más finos están en la parte superior, que es por donde llega el agua; el filtrado se recoge en la parte inferior. Estos filtros se limpian cada 8-10 semanas, rastrillando y extrayendo la capa superior de arena y sustituyéndola por otra limpia. Control de la Contaminación Ambiental 413 El agua filtrada es aireada, a través de fuentes o de chorros de agua, con objeto de saturarla de oxígeno antes de ser tratada con cloro. El agua esterilizada es declorada, mediante la adición de SO2. Sin embargo, suele dejarse siempre algo de cloro residual, como precaución frente a posibles contaminaciones posteriores. El agua así obtenida es bombeada y pasa a la red de distribución y suministro, para el abastecimiento domiciliario e industrial. 414 Manual de Gestión y Control Ambiental Además, el agua marina caliente es muy corrosiva, por lo que los contenedores tienen una vida corta. Para evitar estos problemas se han desarrollado diversos procedimientos que trabajan a temperaturas bajas, en los que no interviene la destilación siendo estos: la destilación instantánea, la evaporación por compresión del vapor, la destilación solar, por congelación, por osmosis inversa y por electrodiálisis. Ablandamiento En vez de una cloración, también se puede utilizar ozono, pero su costo es mucho mayor; sin embargo, no necesita ser neutralizado después de la esterilización, ya que se elimina como gas o se descompone para formar oxígeno molecular. En algunas instalaciones se realiza una fluoración, con objeto de ayudar a prevenir la caries dental. Este proceso sólo se aplica cuando el agua vaya a ser destinada exclusivamente a bebida; de lo contrario, significaría un desperdicio de flúor y posibles efectos negativos en algunos procesos industriales. Desalinización La desalinización es el proceso por el que las aguas marinas y salobres se convierten en aguas aptas para el consumo humano y usos agrícolas, ganaderos e industriales. Tras los distintos procesos de potabilización/desalinización, el agua suele contener demasiada cantidad de sales de calcio y magnesio, responsables de las incrustaciones en los recipientes y conducciones o los problemas que se observan en el lavado con jabones (esteres orgánicos): se forman precipitados insolubles que forman una especie de nata, en vez de espuma (este problema es actualmente menos importante, debido al empleo de detergentes en vez de jabones). El ablandamiento del agua consiste en la eliminación de estos dos elementos, calcio y/o magnesio. Si están como bicarbonatos, se dice que el agua es temporalmente dura, ya que basta con hervirla para que se formen los respectivos carbonates, insolubles y que precipitan. Esto significa un serio problema en aquellos usos del agua que impliquen su calentamiento (p. e., en las lavadoras y sistemas de calefacción por agua), ya que forman incrustaciones que obstruyen la conducción o disminuyen la eficacia del intercambio de calor. El procedimiento más sencillo es el de destilación: el agua se calienta y se evapora, pasando a estado de vapor sólo las moléculas de agua, no las sales que contiene en disolución. El ciclo hidrológico tiene su origen en un proceso de destilación, responsable de la formación de las nubes y de las aguas dulces continentales. El agua con calcio y/o magnesio en forma de sulfatos y/o cloruros se denomina permanentemente dura, ya que estas sales no se pueden eliminar por calentamiento y precipitación; para ello es necesario utilizar métodos químicos. Aunque a pequeña escala la destilación es un proceso sencillo, presenta grandes problemas para poder utilizarlo a gran escala: con el calentamiento se produce la precipitación de gran cantidad de sales (sobre todo de calcio y magnesio), que forman costras que interfieren con la transferencia de calor al agua. El calentamiento del agua no suele ser un procedimiento habitual de ablandado, debido al gran consumo de energía que significa y a la necesidad de enfriarla para poderla utilizar. En su lugar se pueden utilizar otros procedimientos mediante la adición de compuestos químicos (cal muerta o carbonato sódico), filtración a través de zeolita (silicato Control de la Contaminación Ambiental 415 Manual de Gestión y Control Ambiental 416 alumínico sódico) o filtración a través de resinas de intercambio iónico, cuyo funcionamiento es similar al de la zeolita: retienen los iones calcio y magnesio, liberando en su lugar iones sodio. ⎯ Vertidos al suelo: aprovechando la capacidad de los organismos edáficos para eliminar las sustancias contaminantes. Este procedimiento es válido cuando los volúmenes de vertido no son elevados. En el presente diagrama se presenta las diferentes etapas del proceso de tratamiento de aguas: ⎯ Vertidos al agua: es la solución más frecuente, y la única válida cuando el volumen de vertido es elevado. Pueden considerarse distintos tipos de estos vertidos, según sea el grado de tratamiento del agua, o la forma en que las aguas residuales son conducidas al cauce receptor. Una de las formas más simples de eliminar las aguas residuales, utilizada sobre todo en las zonas rurales, son los pozos negros, consistentes en fosos impermeabilizados en los que se vierten las aguas residuales. Se vacían dos o tres veces al mes, utilizando el material extraído como fertilizante, a menudo se aplican también tratamientos químicos de desodorización y se añade cal para eliminar los microorganismos patógenos. Este sistema de eliminación es aceptable para volúmenes pequeños de aguas residuales, pero no da abasto cuando se trata de vertidos importantes. Diagrama de procesos de tratamiento de agua • Tratamiento de Aguas Residuales Actualmente, la forma de controlar la contaminación de los sistemas acuáticos es realizando una "limpieza" (depuración) de los vertidos, para eliminar o al menos reducir la cantidad de sustancias responsables de los procesos contaminantes. La verdadera solución consistiría en no tener que realizar tales vertidos, pero tal posibilidad se opone a la idea de progreso y desarrollo, y es por tanto no realizable. En general, los vertidos de aguas residuales se pueden clasificar en: Un procedimiento más efectivo es el de las fosas sépticas, en las que las aguas permanecen 16-24 horas, permitiendo el desarrollo de procesos anaerobios. Los lodos se depositan en el fondo de la fosa, retirándose parte de ellos cuando ésta se ha llenado hasta la mitad. Aunque la capacidad de procesamiento de agua es mayor, presentan el inconveniente de la generación de compuestos anaerobios tóxicos y combustibles (el metano), que pueden formar bolsa de gas. Prefiltro Entrada Aguas Fecales Salida Aguas Depuradas Control de la Contaminación Ambiental 417 En las regiones costeras, las aguas residuales se vierten directamente al mar, sin ningún tipo de tratamiento, pero si el vertido no es ubicado a suficiente distancia de la costa, puede producirse el reflujo a la costa de los componentes vertidos. En este caso, se produce un problema higiénico y sanitario. Estos procedimientos no son ninguno válido con los residuos urbanos e industriales, debido al volumen y/o toxicidad de éstos. La eliminación de los residuos líquidos industriales se realiza en las propias instalaciones, o en estaciones depuradoras especiales que dan servicio a un grupo de industrias. En el caso de los vertidos urbanos, su mayor volumen, complejidad y diversidad obliga a tratamientos más genéricos y, para algunas sustancias, menos efectivos. Las Plantas depuradoras de agua Las aguas residuales municipales se recogen mediante un sistema de alcantarillado, y sirven únicamente para llevar las aguas residuales domésticas sin tratar hasta un cauce cercano. La implantación de una planta depuradora de aguas residuales en los núcleos urbanos e industriales, es la gran ventaja de los sistemas de saneamiento de las sustancias tóxicas y/o peligrosas para la salud, y la gestión de las instalaciones depuradoras pertenece a cada localidad, que serán los encargados de fijar las características que aceptan en los vertidos, los métodos de determinación de las mismas y las sanciones o cánones a satisfacer por los usuarios del alcantarillado. La implantación de una depuradora en una zona determinada está condicionada por varios factores: ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ Superficie disponible. Distancia a los núcleos de población (por problemas de olores). Costo de construcción, mantenimiento y funcionamiento. Posibles problemas sanitarios derivados, tanto para el personal de servicio en las instalaciones como para las personas que vivan en las cercanías y aguas abajo del punto de vertido. Manual de Gestión y Control Ambiental 418 El esquema general de una instalación de depuración de aguas residuales, consta en general de cuatro etapas o procesos, dispuestos en serie: a) Pretratamiento b) Tratamiento primario c) Tratamiento Secundario y d) Tratamiento terciario. Pretratamiento Las aguas brutas, antes de su tratamiento propiamente dicho, se someten a una serie de operaciones, físicas o mecánicas, que constituyen el pretratamiento, y cuyo objetivo es separar o extraer del agua la mayor cantidad posible de las materias transportadas a través de los colectores y que por su naturaleza y tamaño, pueden crear problemas en la maquinaria Mediante las operaciones del pretratamiento se eliminan, en forma de residuos de volumen generalmente moderados, la contaminación mas visible y molesta desde el punto de vista de la explotación (sólidos de grandes y mediana dimensiones, arenas, gravas, etc.), concentrando en zonas reducidas los residuos más desagradables. Las operaciones realizadas en este proceso son: desbaste o cribado, tamizado, dilaceración, desarenado, desengrasado y preaireación. Tratamiento primario Con estos tratamientos se eliminan los sólidos disueltos y coloidales del agua residual. Como parte de tales sólidos son materia orgánica, la consecuencia del tratamiento primario es la reducción de la DBO, y también de la contaminación bacteriológica y de la turbidez. Aunque existen muchos procesos que pueden considerarse como pertenecientes al tratamiento primario, los más importantes son: Control de la Contaminación Ambiental 419 Procesos de separación sólido-líquido: Sedimentación.- Se eliminan los sólidos en suspensión de pequeño tamaño (no retenidos en el pretratamiento) mediante la acción de la gravedad, utilizando sedimentadores de planta cuadrada o circular. Se separa un líquido más o menos claro y un lodo con una alta cantidad de sólidos. Flotación.- Se crean microburbujas de aire en la masa de agua; las partículas sólidas se adhieren a éstas y son arrastradas a la superficie, de donde se eliminan. Para crear las microburbujas, se presuriza el flujo de agua, se introduce aire hasta la saturación, y se despresuriza; el exceso de aire disuelto se libera en forma de microburbujas. Procesos mixtos (decantación-flotación).- Se aprovechan las características de ambos procesos: se trata de un decantador en cuyo interior se coloca un flotador. El agua está el tiempo suficiente para permitir que las partículas no flotadas por las microburbujas lleguen a sedimentar. Procesos complementarios de mejora Floculación y coagulación.- Consistentes en la formación de coloides (agregados de partículas más pequeñas), que pueden entonces separarse por procesos de sedimentación. Neutralización.- Es un proceso indispensable para aguas que van a sufrir tratamientos biológicos posteriores y cuyo pH se haya alejado de la neutralidad. Se trata de ajustar el pH a valores entre 6,5-7,5. Estos procesos se pueden dar mediante la mezcla de aguas ácidas con aguas alcalinas, o mediante agentes neutralizantes (el procedimiento más utilizado es la cal, sosa, caliza, carbonato sódico-para neutralizar aguas ácidas, y ácido sulfúrico o ácido clorhídrico-para neutralizar aguas básicas). El tratamiento primario elimina aproximadamente el 35% de la DBO, el 60% de los sólidos en suspensión en el que se incluye el 20% 420 Manual de Gestión y Control Ambiental del nitrógeno total y el 10% del fósforo total, pero ninguno de los sólidos disueltos. Obviamente, el tratamiento primario debe completarse con métodos adicionales. Tratamiento secundario El objetivo de estos tratamientos es el de reducir la cantidad de materia orgánica biodegradable presente en el agua residual a tratar. Son en su mayoría procedimientos biológicos, aerobios o anaerobios; en este segundo caso puede formarse amoniaco, que por reacción con el CO2 da carbonato amónico, dando propiedades fertilizantes a los lodos formados. La eficacia de estos métodos permite eliminar hasta el 90% de la DBO y los sólidos en suspensión, siendo un gran complemento del tratamiento primario. Los distintos procesos biológicos pueden verse afectados por el tipo de sustrato (su biodegradabilidad) y la presencia de sustancias biocidas. Los organismos utilizados son: bacterias aerobias, protozoos, algas, crustáceos y rotíferos. Los procesos anaerobios se utilizan para el tratamiento de los lodos producidos en exceso en los sistemas de tratamiento aerobios. Entre estos, de más o menos complejos, se encuentran los siguientes: lagunas de estabilización, lagunas aireadas, filtros biológicos y fangos activos. Tratamiento terciario Los tratamientos terciarios, de afino, refino, o avanzados, se realizan para eliminar de forma específica los contaminantes que todavía quedan en el agua, bien porque aún no han sido tratados, bien porque queda el "nivel de fondo" que no ha podido quitarse en los tratamientos anteriores. El objetivo de estos tratamientos es reducir o eliminar totalmente los sólidos en suspensión y disueltos, la DBO y la DQO, el nitrógeno, el fósforo y el potasio; los detergentes, las sustancias tóxicas, el sabor, color y olor del agua. Control de la Contaminación Ambiental 421 El tratamiento que se utilice depende del uso que se vaya a dar al agua depurada: agricultura, usos urbanos no potables, evacuación al mar o a aguas subterráneas, piscicultura, usos industriales, etc. De entre los posibles tratamientos terciarios, los más importantes son: 422 Manual de Gestión y Control Ambiental Ósmosis inversa y electrodiálisis.- Se utiliza la propiedad de las membranas semipermeables de dejar pasar el disolvente (agua en este caso), pero no el soluto (las sales); mientras que en la electrodiálisis se hace pasar una corriente eléctrica entre dos contactos situados en el agua: los distintos iones de las sales disueltas se dirigen hacia los polos de signo opuesto. Filtración.- Se separan los materiales en suspensión y coloidales procedentes de los tratamientos anteriores. Al quedar retenidos en la malla, forman una torta a la que se pueden adsorber otras sustancias, aumentando el poder de retención de partículas; sin embargo, produce una disminución en la carga que debe ser compensada con un sistema de bombeo; la mayor presión puede provocar la rotura del material filtrante. Los filtros más utilizados son de gravedad y de vacío, y tienen la ventaja de que admiten grandes volúmenes de agua a tratar. Adsorción.- Se retienen partículas en suspensión en la superficie de un sólido, por procesos físicos. Se utiliza casi exclusivamente con aguas potables e industriales, reteniendo las sustancias orgánicas, las tóxicas y las poco biodegradables. Se suelen utilizar geles (sales de aluminio), tierras adsorbentes (silicatos de aluminio) y carbón activado en gránulos o finamente divididos. Eliminación de nitrógeno y fósforo.- Para evitar la eutrofización, y porque interfieren en los procesos de desinfección con cloro. Estos procesos pueden ser físico-químicos (eliminación como amoniaco, intercambio iónico, electrodiálisis, cloración) o biológicos (nitrificacióna nitritos y luego a nitratos- y desnitrificación-a nitrógeno molecular, N2). Para el fósforo se emplean métodos químicos (precipitación con aluminio, hierro o calcio). Desinfección.- Obligada para el suministro de agua a las ciudades. Se suelen emplear agentes físicos como el calor o luz ultravioleta: y agentes químicos como el ozono, cloro o permanganato de potasio. El cloro es el más utilizado de todos. Tratamiento secundario Esquema general de una planta de tratamiento de aguas residuales Tratamiento de Lodos y Fangos El tratamiento de las aguas, cuyo principal objetivo es la depuración de las mismas antes de su vertido a un cauce receptor, ocasiona generalmente problemas derivados de los subproductos que origina, los fangos o lodos. En este proceso hay dos fuentes de producción de fangos: los tratamientos primarios y los secundarios. En ambos casos, los fangos producidos tienen una gran cantidad de agua (95-97% del peso total), ocupan un gran volumen, son putrescibles (causando malos olores) y poseen una gran patogenicidad debido a su elevado contenido en Control de la Contaminación Ambiental 423 bacterias. Por tanto, hay que tratar estos lodos para obtener un sólido estable no degradable, un líquido, y si es posible, también un gas. El tratamiento de los lodos tiene que contemplar, esencialmente, los siguientes aspectos: ⎯ Reducción de volumen, para facilitar el manejo. ⎯ Estabilización de la materia orgánica, para evitar fermentaciones. ⎯ Obtención de un material consistente, fácil de manipular y transportar. La naturaleza de los fangos está muy relacionada con las materias contaminantes presentes en el agua tratada, y con el sistema de tratamiento y los reactivos utilizados en el proceso de depuración. Las distintas fases de tratamiento y eliminación de fangos son las siguientes: Espesamiento o concentración.- Se reduce el porcentaje de agua en el lodo, reduciendo su volumen. Los procedimientos que existen, en orden de utilización son: − Espesamiento por gravedad (decantación), en sedimentadores circulares alimentados de lodo por el centro. − Flotación.- Es igual que en el tratamiento primario, con equipos similares. En este caso, el proceso es válido sólo si los lodos son ligeros. − Centrifugación.- Se utiliza para compactar fangos muy hidrófilos, de difícil compactación. Estabilización.- Se elimina toda o parte de la materia orgánica. Es la operación más importante en el tratamiento de los lodos, ya que disminuye los olores y los problemas sanitarios debidos al crecimiento bacteriano. Esta operación se puede producir por procesos biológicos o químicos, y según su grado de utilización, los procesos más utilizados son: por digestión biológica aerobia o anaerobia (el más utilizado), por incineración y por oxidación química. 424 Manual de Gestión y Control Ambiental Deshidratación.- Se elimina agua (aunque no totalmente) del fango, para convertirlo en un sólido fácilmente transportable y manejable. Al final del proceso, la cantidad de agua puede ser el 20-30% en peso. Los sistemas de deshidratación utilizados son de dos tipos: naturales (secado sencillo al sol y drenaje al suelo), y mecánicos (con filtros o centrífugas). Acondicionamiento.- Es una fase preparatoria de otras posteriores (p. e. espesamiento o deshidratación), para aumentar los rendimientos en la extracción del agua. Hay dos tipos de procedimientos: físicos que consisten en la modificación de la temperatura o la presión; y químicos en la cual se adicionan reactivos que producen la coagulación del lodo. Eliminación final.- Se evacuan los fangos producidos en la instalación; en algunos casos no tendrán utilidad, y en otros podrán ser destinados a usos agrícolas. La eliminación de los fangos podrá ser mediante vertidos en vertederos controlados, al mar, por descargas desde barcazas, por incineración, o mediante su uso agrícola como fertilizantes. No son aconsejables los fangos producidos de vertidos industriales o mixtos (urbanos e industriales), por la posible presencia de metales pesados. Diagrama de una planta de tratamiento de fangos Control de la Contaminación Ambiental 6.5 425 LA CONTAMINACIÓN DEL SUELO El suelo es un complejo formado por los productos de alteración de las rocas, junto con multitud de seres vivos y materias orgánicas que constantemente están sujetos a una serie de transformaciones muy complejas. Según Mattson (naturista) el suelo es una interfase que resulta de la intersección de la atmósfera, litosfera, hidrosfera y biosfera. En la Estrategia Mundial para la Conservación se define como un sistema vital de la más alta importancia, involucrado en el mantenimiento de los procesos ecológicos esenciales, indispensable para la producción de alimentos, la salud y otros aspectos de la supervivencia humana y del desarrollo sostenible. Se trata de un medio muy diverso, existiendo muchos tipos de suelo que se clasifican en función de sus características físicas, químicas, biológicas y agronómicas, y que constituye el objeto de estudio de la Edafología. Hasta hace unas cuantas decenas de años, el suelo era considerado como un medio estable, soporte de la vegetación a causa de unas propiedades físicas y químicas, un poco especiales que permitían a las plantas encontrar en su seno: aire para respirar, agua para absorber y nutrientes con que alimentarse. Hoy en día, se considera al suelo como un subsistema de los ecosistemas terrestres cuyas características son de: complejidad, dinamismo y permeabilidad que conducen a que en el suelo se produzca una diferenciación en capas de prospección físicas, químicas y biológicas más o menos diferentes que se denominan horizontes del suelo. Al conjunto de horizontes edáficos se denomina perfil. También son frecuentes los estudios de textura, profundidad y estructura, base de la clasificación y de la cartografía del suelo. Sin embargo, los estudios de Manual de Gestión y Control Ambiental 426 microbiología, fauna y microfauna edáfica son menos habituales y menos aún lo son los que tienen por objeto la determinación de contaminantes. La transferencia de las sustancias contaminantes del suelo se efectúa a la atmósfera, mediante fenómenos de evapotranspiración, al agua subterránea por infiltración de lixiviados, al agua superficial por escorrentía y a las plantas por incorporación a través de las raíces o por adsorción. Los métodos de análisis de suelos contaminados actualmente normalizados consisten en pruebas de lixiviación, cuyo resultado es la obtención de un eluato que es analizado mediante técnicas similares a las empleadas en los análisis de agua (espectroscopia, absorción atómica, cromatografía...) y bioensayo; para determinar la toxicidad de las sustancias lixiviadas. 6.5.1 Fuentes de contaminación del suelo Se considera agente contaminante del suelo todo aquello que degrada su calidad. Los productos contaminantes son: ⎯ Productos útiles que se encuentran fuera de lugar o que alcanzan concentraciones elevadas. ⎯ Productos secundarios o residuos que proceden de un proceso de producción de algo útil. El suelo es capaz, en algunos casos, de degradar los productos contaminantes en descomposición que en ocasiones liberan elementos nutritivos para las plantas; pero, cuando un producto de desecho se acumula sobre un área pequeña puede ocasionar contaminación, mientras que si se distribuye sobre una gran superficie puede ser fácilmente descompuesto por el suelo. La contaminación del suelo se produce como consecuencia de cuatro fuentes de contaminantes: 1. La utilización agraria de fertilizantes y productos fitosanitarios. Control de la Contaminación Ambiental 427 Manual de Gestión y Control Ambiental 428 2. La deposición por vía seca o húmeda de los contaminantes atmosféricos. • 3. La sedimentación de contaminantes hídricos procedentes de las presas de residuos, de las inundaciones y de los embalses. El estiércol, cuando se utiliza en dosis adecuadas, es una fuente importante en las áreas donde existen grandes concentraciones de ganado y si se aporta al suelo en dosis muy superiores a las normales puede convertirse en un agente de contaminación. 4. El depósito intencionado de residuos (urbanos, sanitarios, ganaderos, industriales, peligrosos y radiactivos) en superficies o enterrados. • Los pesticidas en el suelo Existen en el mercado numerosos productos químicos que se emplean para controlar malas hierbas, plagas y enfermedades. Algunos se aplican al suelo directamente y otros se aplican sobre plantas, pero, en mayor o menor cantidad, caen al suelo. Algunos pesticidas se descomponen con facilidad, mientras que otros se resisten a la descomposición. Los microorganismos del suelo son capaces de descomponer a la mayoría de los pesticidas; aquellos que se descomponen fácilmente bajo esta acción reciben el nombre de "biodegradables". Lo más conveniente es que un pesticida se descomponga inmediatamente después de haber cumplido su misión. En otros casos, la descomposición es tan rápida que es preciso hacer varias aplicaciones; en otros casos es tan lenta que ocasiona problemas de contaminación. Los pesticidas contenidos en el suelo, cuando no se encuentran absorbidos por el complejo arcilloso-húmico, pueden pasar a la atmósfera, al agua y a las plantas, con mayor o menor facilidad a la atmósfera si se volatilizan rápidamente. La evacuación por lavado es importante en climas y suelos donde hay bastante percolación. La erosión puede ser un factor importante de evacuación de pesticidas, con la desventaja de que arrastra el producto absorbido, de más difícil descomposición, lo que puede originar una importante contaminación de aguas superficiales. El estiércol y otros desechos orgánicos Otros desechos orgánicos, tales como basuras, efluentes de aguas residuales, productos residuales de ciertas industrias, etc. Pueden también originar contaminación cuando se aportan en dosis elevadas. Los suelos más idóneos para eliminar el exceso de materia orgánica son los que poseen una buena aireación que permite acelerar los procesos de oxidación. Los cultivos forrajeros contribuyen a eliminar las sustancias solubles, a la vez que extraen grandes cantidades de nutrientes. • Los metales pesados Por lo general, el suelo contiene pequeñas cantidades de metales pesados, algunos de los cuales son esenciales para las plantas. Cantidades excesivas de estos metales son perjudiciales, ocasionando una contaminación del suelo que puede durar varios años. El contenido excesivo de metales pesados proviene de diversas fuentes: ⎯ Aportes excesivos de estiércol fluido, especialmente estiércol de porcino. ⎯ Aplicaciones repetidas de lodos procedentes de aguas residuales. ⎯ Algunos residuos industriales que se esparcen por el suelo. ⎯ El plomo y otros metales pesados añadidos a los combustibles pasan a la atmósfera, ocasionando posteriormente la contaminación de los suelos próximos a las grandes vías de comunicación. Control de la Contaminación Ambiental ⎯ 429 Los pesticidas empleados antiguamente a base de cobre, mercurio y otros metales pesados, ocasionan una contaminación que, en ocasiones, perdura después de muchos años. Manual de Gestión y Control Ambiental 430 6.5.2 Medidas de control y conservación del suelo Una estructura ideal de suelo es la llamada tierra franca, donde la proporción arenaarcilla es equilibrada. En las tierras de labor, los principales componentes son caliza, sílice (cuarzo y silicatos), arcilla y humus. Los dos primeros se encuentran en forma de granos más o menos gruesos, y la arcilla y humus, en forma de finísimas partículas coloidales. Los metales pesados son frecuentemente retenidos por el complejo arcilloso-húmico, por cuyo motivo resulta difícil su eliminación. En ocasiones se puede reducir su actividad al añadir algún producto que forme compuestos insolubles. Otras veces, el problema causado por el exceso de algún elemento es debido a la deficiencia de otro nutriente. El hierro y el manganeso, por ejemplo son antagonistas, y un exceso de uno de ellos origina la deficiente asimilación del otro por parte de las plantas. El problema se soluciona añadiendo suficiente cantidad del elemento deficiente. • Los suelos silíceos son sueltos y permeables; los arcillosos, compactos e impermeables; los calizos son permeables y pastosos cuando se humedecen, y los húmicos son oscuros. El suelo como agente de contaminación Se conoce con el nombre de "eutrofización", el incremento de algas y de otros vegetales indeseables dentro del agua, producido como consecuencia del enriquecimiento de nutrientes. Los pesticidas arrastrados con el agua son también origen de contaminación de las aguas superficiales y subterráneas, tanto más aquellos que son persistentes. La erosión es un agente contaminante mayor en cuantía que el agua de drenaje, puesto que los pesticidas absorbidos por las partículas del suelo arrastrado tardan más tiempo en descomponerse. El suelo también puede ser un agente de contaminación del aire. El viento transporta, a veces grandes cantidades de polvo; las partículas más finas, que se mantienen en suspensión en las capas más altas de la atmósfera, interceptan cantidades importantes de luz solar, las partículas más gruesas caen al suelo y causan molestias. Generalmente no se encuentran nunca estos tipos puros, sino formando tierras mixtas, que pueden ser: silíceo-arcillosas, silíceocalcáreas, etc. Muchos suelos sin ser estériles absolutamente, producen cosechas pobres por causa de su estructura física. Para evitarlo, se cambia su textura, mezclándolos con cantidades considerables de uno de sus constituyentes normales. En otras, la adición de materia orgánica o cal, o la corrección del sistema agua-aire, modifica la estructura. A estas operaciones se las conoce con el nombre de enmiendas. • Enmiendas Una enmienda caliza, en suelos deficientes en cal, produce efectos pronunciados, tanto en la estructura del suelo, como en la vegetación resultante. Los efectos más conocidos son: − Físicos.- En suelos arcillosos, el calcio flocula la arcilla, mejorando su estructura. El suelo retiene menos agua e incrementa la percolación, de modo que la tierra encalada es más seca y más desmenuzable. Control de la Contaminación Ambiental 431 − Químicos.- La cal agregada reduce la concentración de iones H+ del suelo y, por tanto, reduce la acidez. Pero un exceso de cal puede crear deficiencia en hierro y manganeso, produciendo la clorosis de las plantas. − Biológicos.- Estimula la acción bacteriana del suelo, sobre todo las de las bacterias que fijan el nitrógeno atmosférico al mismo. • El control de la erosión La erosión consiste en el arrastre de partículas del suelo ocasionado por dos agentes principales: el agua y el aire. Los factores que condicionan la erosión son: la lluvia que disgrega los agregados superficiales del suelo, la naturaleza del suelo, la pendiente del terreno, la cubierta vegetal y la temperatura. Para conseguir y conservar la fertilidad de un suelo se necesita, en primer lugar, conservar ese suelo, especialmente la capa superficial, que es donde se acumulan los fertilizantes. La erosión no sólo produce la pérdida de suelo cultivable, sino que ocasiona también una degradación del mismo, ya que disminuye su fertilidad al ser arrastrados con facilidad la materia orgánica y los elementos nutritivos. Manual de Gestión y Control Ambiental 432 La aplicación de las técnicas más adecuadas para controlar la erosión, dependerá, además del riesgo erosivo y del tipo de erosión, de la textura y estructura del suelo. Los métodos más usuales en el control de la erosión son: ⎯ Suelo cubierto de vegetación.- La cubierta vegetal evita o aminora la erosión por los siguientes motivos: protege el suelo del golpeteo de la lluvia, obstaculiza la escorrentía, las raíces de las plantas sujetan y afianzan el suelo y proporcionan materia orgánica. La eficacia de la protección depende de la densidad de la cubierta vegetal. ⎯ Labores adecuadas.- Las labores ponen el suelo esponjoso, lo que aumenta su capacidad de retención del agua; pero si las labores son excesivas, los agregados se disgregan en pequeñas partículas que son arrastradas con facilidad. Aparte de ello estas partículas disgregadas forman un barro que tapona los poros del suelo, con lo cual disminuye su capacidad para retener agua. Cualquier labor cuya finalidad sea aumentar la capacidad de retención del agua influye favorablemente en la calidad del suelo. ⎯ Laboreo en surcos siguiendo curvas de nivel.- En los surcos trazados siguiendo las curvas de nivel, el agua queda retenida entre los lomos de los surcos y penetra en el terreno. De esta forma se cumple la doble finalidad de aumentar el contenido del agua del suelo y evitar la escorrentía. El laboreo siguiendo las curvas de nivel se debe hacer en los terrenos con una pendiente comprendida entre el 3 y 5%. Cuando la pendiente sea superior al 5%, el cultivo a nivel no es suficiente para proteger el suelo. ⎯ Cultivo en fajas.- El cultivo en fajas consiste en cultivar fajas estrechas de diferentes cultivos, de tal forma que los cultivos de gran desarrollo vegetativo alternen con cultivos de escarda o con barbecho. Lo normal es que las fajas se labren siguiendo las curvas de nivel. El agua escurre a través de una de las fajas y se va concentrando en pequeños arroyos arrastrando algo de tierra; pero cuando llega a la faja siguiente cubierta de vegetación densa pierde su velocidad y deposita la tierra que arrastra. Aparte de esto se produce una pérdida considerable de aquellos elementos finos que se disgregan con facilidad, tales como arena y limo, lo que da lugar a la formación de un suelo más arcilloso más compacto, que opone mayor dificultad a la penetración del aire y del agua. Las técnicas para controlar la erosión tienen por objetivo: unas, evitar el arranque de las partículas de la tierra; otras, evitar su desplazamiento; otras evitar ambas cosas a la vez. Una cubierta vegetal, por ejemplo, impide que las gotas caigan directamente al suelo, con lo cual se evita su transporte debido a que el agua se mantiene en los surcos y no escurre sobre el terreno. Control de la Contaminación Ambiental ⎯ • 433 Terrazas.- Son una especie de escalones, más o menos horizontales, construidos con medios mecánicos, con la finalidad de romper la pendiente en tramos más o menos anchos. Las terrazas se proyectan para cultivar con toda clase de maquinaria que se precise. Hay tres tipos de terrazas: de canal, de base ancha y con talud encrespado. Se elige uno u otro según la topografía del terreno y el régimen pluviométrico de la zona. Fertilizantes Para compensar rápidamente la insuficiencia del suelo en elementos nutritivos o reponer las pérdidas producidas después de cada cosecha, es preciso aportar sustancias nutritivas, llamadas fertilizantes o abonos. Además, los abonos deben establecer un balance o equilibrio entre los elementos nutritivos que las plantas obtienen del suelo, sólo tres de ellos: el nitrógeno, fósforo y potasio, se emplean comúnmente como fertilizantes comerciales. Los fertilizantes se dividen en: ⎯ ⎯ Orgánicos.- El tipo más perfecto es el estiércol, procedente de camas y excrementos de ganado vacuno y caballar; consta de una porción líquida y otra sólida, junto con otros desechos orgánicos. Otros abonos también orgánicos son: la sangre desecada, el guano (excrementos de aves), aguas residuales, etc. Minerales.- Se llaman también abonos químicos, y, según su composición se pueden agrupar en: los que aportan nitrógeno, como nitrato sódico, nitrato de cal, sulfato de amonio y cianamida de calcio; los que contienen ácido fosfórico, tales como fosfatos naturales, fosfato tricálcico, superfosfatos, escorias Thomas y cenizas de huesos; y los que contienen potasas solubles en agua, como el cloruro y sulfato potásico. 434 6.6 Manual de Gestión y Control Ambiental LA CONTAMINACIÓN POR RUIDO El término ruido en el lenguaje cotidiano se aplica indistintamente a todo sonido que adquiere para nosotros un carácter afectivo desagradable, oponiéndose a todos los sonidos cuyo carácter afectivo es aceptable, así como todos los que nos son indiferentes. Un mismo sonido puede ser interpretado como ruido por una persona en determinada circunstancia, mientras que a otra puede resultarle indiferente e incluso puede encontrarlo agradable. Por ejemplo un sonido musical que nos resulta agradable durante el día, lo interpretamos como ruido por la noche cuando nos impide conciliar el sueño o nos despierta. En la vida cotidiana estamos expuestos a ruidos de diferentes procedencias y con características diferenciadas, muchos de los cuales por su intensidad, pueden calificarse de excesivos y que afectan al individuo, tanto fisiológicamente como psicológicamente. El hombre genera una importante capacidad de adaptación a las condiciones ambientales cambiantes, dentro de los límites muy amplios. Este proceso de adaptación genera stress, que aumenta conforme las condiciones externas ambientales se van haciendo más extremadas, hasta que se alcanza un nivel al que el individuo ya no puede adaptarse. El ruido es, para un sector de la población, uno de los principales factores que disminuyen el placer de vivir en una ciudad. El problema del ruido no es, en modo alguno nuevo, pudiéndose encontrar referencias de él en diversas situaciones históricas y sin embargo hasta no hace muchos años el tratamiento que se daba al ruido, era, más bien, como el de un subproducto accidental de la actividad humana, que en ocasiones podía ser perjudicial o molesto. Control de la Contaminación Ambiental 435 Hoy en día, ha pasado a considerarse al ruido como uno de los contaminantes que debe tenerse en cuenta en toda planificación que contemple la salud, el bienestar y la calidad de vida, como uno de los objetivos a conseguir simultáneamente con el desarrollo económico y social. La contaminación por ruido tiene unas características propias, así, el sujeto receptor de un ruido molesto se situará a una distancia próxima a la fuente productora del mismo, ya sea móvil o fija, a diferencia de la contaminación atmosférica cuyos efectos se pueden sentir a varios kilómetros de la fuente productora. Manual de Gestión y Control Ambiental 436 El belio es la unidad de medida común del ruido, pero como en la práctica resulta demasiado grande, por razones de comodidad se utiliza su submúltiplo que es el decibelio. Además se utilizan los filtros de ponderación que proporcionan la mayor o menor atenuación de frecuencias y sus símbolos para medir los niveles sonoros son: dB(A), dB (B) y dB(C). 6.6.1 El ruido como contaminante El ruido presenta grandes diferencias con respecto a otros contaminantes. Una de sus características más relevantes es su compleja fiscalización. Esto se debe principalmente a que: La contaminación por ruido se manifiesta normalmente en las ciudades. El transporte colectivo o privado, las actividades industriales, obras públicas y los electrodomésticos instalados en el hogar contribuyen notablemente a la creación de un clima sonoro urbano. Este conjunto de ruido ambiental no produce normalmente niveles suficientemente altos de causa de sordera e incluso, raramente crea niveles suficientemente altos que puedan ocasionar efectos funcionales como la interferencia en la comunicación hablada, pero con relativa frecuencia puede producir efectos fáciles de reconocer y de percibir, que se suele denominar molestia. Esta situación puede ir desde la interferencia en la comunicación hablada, pasando por la interrupción del sueño, hasta originar estados mentales difíciles de definir, pero indeseables, debidos al ruido. • Es un fenómeno espontáneo que se vincula al horario y actividad que lo produce. • No deja residuos (no tiene un efecto acumulativo en el medio, pero si puede tener un efecto acumulativo en el hombre). • Su cuantificación es compleja. • Es uno de los contaminantes que requiere menos cantidad de energía para ser producido. • Tiene un radio de acción pequeño, vale decir, es localizado. No hay que confundir el ruido con el sonido, pues el sonido es una perturbación que se propaga a través de un medio elástico a una velocidad característica de ese medio provocando sensaciones propias en el sentido del oído, que cuando no es deseado o desagradable se le denomina ruido. Por tanto, un sonido puede ser considerado como agradable o desagradable por la persona que lo percibe, por lo que es subjetiva su apreciación. • No es susceptible a su traslado a través de los sistemas naturales, como el aire contaminado llevado por el viento, o un residuo líquido llevado por un río por grandes distancias. • Se percibe sólo por un sentido: el oído. Esto hace subestimar su efecto, a diferencia de otros contaminantes como en el caso del agua, por ejemplo, donde la contaminación se puede percibir por su aspecto, olor y sabor. La medida del nivel y la duración de los ruidos dan lugar a un índice auditivo asignado a cada ruido. La suma de dichos valores se convierte en un nivel de ruido continuo que se considera peligroso para el oído. Esta medida del nivel de presión acústica se realiza en decibelios (dB) y la duración de la exposición es de 40 horas. El ruido ambiente ideal para que el hombre desarrolle una vida normal con buen rendimiento físico e intelectual está entre los 15 y los Control de la Contaminación Ambiental 437 30 dB: niveles más altos solo resultan confortables tras una adaptación que se produce automáticamente en quienes los soportan de manera habitual. Manual de Gestión y Control Ambiental 438 6.6.2 Clasificación del ruido según su variación Según su variación el ruido se clasifica en: Cuando el ruido llega a convertirse en agente patógeno, debemos considerar lo siguiente: ⎯ Ruido Constante: Es aquel cuyo nivel de presión sonora no varía en más de 5 dB durante las ocho horas laborables. a) Sus características, procedencia y medios de evitar que contra su ⎯ Ruido Fluctuante: Ruido cuya presión sonora varía continuamente y en apreciable extensión, durante el periodo de observación. voluntad lo soporte el individuo, y b) Los efectos no deseados del mismo. Aunque el ruido habitual sea un revoltijo de sonidos de diferente intensidad y frecuencia, con respecto a su procedencia se puede hacer una clasificación provisional en tres tipos: ruidos domésticos, ruidos callejeros y ruidos industriales; bien entendido que éstos nada tienen que ver con la actividad laboral del individuo; tal sucede, por ejemplo con los vecinos de un inmueble en cuyos bajos está instalado un taller de máquinas. ⎯ Ruido Intermitente: Es aquel cuyo nivel de presión sonora disminuye repentinamente hasta el nivel de ruido de fondo, varias veces durante el periodo de observación, el tiempo durante el cual se mantiene a un nivel superior al ruido de fondo es de un (1) segundo o más. ⎯ Ruido Impulsivo: Es aquel que fluctúa en un razón extremadamente grande (más de 35 dB) en tiempos menores de 1 segundo. En la práctica el ruido se presenta como una mezcla de todos tipos, por ello se recomienda el Nivel Sonoro Equivalente (Leq), el cual representa en un nivel de presión de sonido continuo constante la misma cantidad de energía sonora que el sonido continuo fluctuante medio durante el mismo periodo. Excepcionalmente en el Ruido Impulsivo, el criterio de mayor importancia es el valor pico, y por lo tanto el Nivel Sonoro Equivalente no es aplicable. Analizaremos otros tipos de ruidos: • Ruidos domésticos Fuentes de contaminación del ruido Los más enojosos son los antropogénicos, y el más traumatizante pese a su modesta intensidad, es la voz humana. Las conversaciones a grito pelado, los cánticos, las riñas y el llanto de los niños llegan a ser más fastidiosos al oído que el ruido de una máquina. Y no digamos nada de otros de vigencia preferentemente nocturna como el ronquido Control de la Contaminación Ambiental 439 rítmico, las toses y carraspeos, los de procedencia intestinal etc. Por otra con carácter casi privativamente diurno el que producen los más diversos tipos de electrodomésticos, más los emitidos por tocadiscos, radios y televisores que se originan en todas partes. • Ruidos callejeros El más importante es el producido por la circulación de vehículos y el más irritante el producido por la voz humana de quien intenta hacerse entender a gritos, o del que utiliza el predicador para expresar su delicada espiritualidad. Aunque el ruido del tráfico como contaminante ambiental no se valora la circulación de vehículos en sí mismos, su influencia que el fenómeno contaminante tiene para el hombre está relacionada en cuanto al conductor y usuario. Es muy frecuente enunciar en los ruidos callejeros el ruido de las motos conducidas por jovenzuelos irresponsables, o por desadaptados que especialmente de madrugada perturban el descanso: las actividades sociales que convierten la calle en pistas de circuitos de vehículos, deportivas, conciertos rockeros obras y reparación de la propia calle, etc. Manual de Gestión y Control Ambiental 440 6.6.3 El ruido nos acompaña actualmente de una forma continua, pocos son los lugares donde estaremos libres de esta contaminación, por lo que cada vez cobra mayor importancia el conocimiento preciso de sus efectos para el oído. Por lo general la exposición a ruidos intensos o críticos de más de 85 dBA es dañina, por lo que se han establecido intensidades de ruidos habituales en fuentes de exposición. Indudablemente la duración de la exposición al ruido está directamente relacionada con la intensidad del ruido, el nivel de ruido equivalente continúo (Leq) y la dosis recibida, esto es conocido como el tiempo de exposición diaria a ruido. El ruido en cuanto a su intensidad y frecuencia produce múltiples efectos en las personas expuestas al mismo, siendo estos de tipo fisiológico y psíquico. ⎯ Efectos fisiológicos.- Son en general los efectos del ruido producidos sobre el organismo y son indirectos. Actúan principalmente en el sistema nervioso central y vegetativo; y, en las funciones vitales, principalmente sistema cardiovascular, glándulas endocrinas, aparato respiratorio, aparato digestivo, sistema sanguíneo, sobre la visión, etc. ⎯ Efectos psíquicos.- Son los ruidos que afectan a procesos psicológicos del organismo, y uno de los efectos más evidentes, aunque no el más grave, ni el más peligroso, es la molestia ocasionada por él. Además tenemos la efectividad influenciada por la disminución del rendimiento en el trabajo, estado de ánimo, alteraciones psicológicas, irritabilidad, agresividad, insomnio, alteraciones del carácter y de la personalidad, etc. • Ruidos industriales Los ruidos industriales que se proyectan sobre el ruido ambiente, afectan y comprometen contra su voluntad al ciudadano que nada tiene que ver con tales industrias. Por cientos se cuentan los pequeños talleres que funcionan en los bajos de casas en las que los vecinos tienen que soportar ruidos a veces muy importantes, generados en la actividad laboral. Es conveniente que frente a los problemas auditivos derivado por los ruidos industriales de las nuevas maquinarias, se disponga al usuario predecir el ruido futuro, para decidir si procede a nivel de proyecto su instalación, si es necesario prever insonorizaciones, o si simplemente un determinado modelo de máquina no es aceptable y no debe instalarse. Efectos de la exposición a ruido Control de la Contaminación Ambiental 441 442 Manual de Gestión y Control Ambiental Ruido Malestar Estrés Trastornos psicofísicos Costos sanitarios Trastornos del sueño Afecciones cardiovasculares productividad Pérdida de Retraso escolar Accidentes laborales y de tráfico comunicación Conductas agresivas Pérdida de valor de los inmuebles Pérdida de oído Dificultad de convivencia Ciudades inhóspitas atención Dificultad de Baja Retraso económico y social En el siguiente cuadro se demuestra los diferentes efectos causados por el ruido ambiental: Dentro de las consecuencias clínicas del daño auditivo es fundamental la sordera profesional que viene definida por la evolución o progresión de la enfermedad que es muy variable de unos individuos a otros y que viene diagnosticada desde zumbidos de oídos, dolores de oído hasta la pérdida auditiva. Son determinantes los antecedentes de patología del Oído medio, tales como Infecciones, perforación timpánica o anquilosis de la Cadena de huesecillos. Esto puede conllevar a la pérdida del Reflejo Estapedial. La sordera profesional originada por la exposición a ruido elevado de una forma crónica, es una de las enfermedades profesionales más frecuentes en la actualidad, debido al gran número de trabajadores expuestos a niveles de ruido superiores a 85 dB y sus lesiones se producen por lo general en el ambiente laboral cuando el sujeto es expuesto a intensas y prolongadas exposiciones de ruidos, considerados como factores de riesgo. Como se demuestra en este cuadro, el ruido afecta a todo ser humano en todos sus aspectos: orgánico, psíquico y social; produce una lesión del epitelio sensorial del órgano de Corti, en cuya génesis intervienen la intensidad, continuidad o discontinuidad, tiempo de exposición y características individuales. Control de la Contaminación Ambiental 6.6.4 443 Control del ruido La forma de presentarse los problemas ocasionados por el ruido tanto en las áreas urbanas, en una industria o taller, es extraordinariamente compleja en la mayoría de los casos. Generalmente el problema es el resultado de varias fuentes de ruido, o causas, que actúan simultáneamente, y relacionadas entre sí. Además, para solucionar un problema dado, se pueden manipular varios componentes para obtener el resultado deseado, aunque también existen componentes cuya manipulación no es capaz de rendir buenos resultados En conjunto, cuando un técnico se enfrenta a una situación no deseada por culpa de ruido (problema de ruido) el primer paso que debe ejecutarse es elaborar un diagrama en el que se hagan constar todos los elementos que definen la situación, de forma que se puedan analizar, sin olvidar ninguna, todas las posibilidades de tratamiento de la situación para lograr su modificación hasta unas condiciones aceptables. Analizaremos por tanto la planificación de controlar el ruido sobre todo en una industria, que es donde se generan ruidos de riesgos peligrosos. • Elementos que componen un problema de ruido 444 El Medio de Transmisión, es la energía vibratoria generada en el origen y se propaga por medios de transmisión que pueden ser estructuras sólidas, o al aire. Las características del ruido dependen en gran manera del comportamiento de estos elementos en la transmisión, atenuación y radiación de ruido. El Receptor es el tercer componente del sistema, puede ser una persona, un instrumento, o un grupo social que resulta perjudicado por la presencia de ruido. • Posibilidades de actuación Consideramos un taller o una industria muy ruidosa, en el cual desarrollan su actividad un grupo de trabajadores que controlan el funcionamiento de varias máquinas de tipos distintos. Supongamos que se han hecho mediciones de la exposición de los trabajadores al ruido y como conclusión de los mismos se ha determinado que existe un riesgo de daño para la audición de los trabajadores. Esta conclusión se basará en el análisis de los resultados de las mediciones de nivel de presión sonora, los tiempos de exposición diario de los trabajadores, las características del ruido y otros factores que puedan influir en la agresividad del ruido, integrados en algún criterio de valoración adecuado. El problema es reducir el riesgo de daño a la audición hasta un valor aceptable al menor costo posible; por lo que nuestra actuación realizando un análisis de la situación podría ser la siguiente: ⎯ Origen del ruido: No es suficiente con indicar que son las máquinas. Debe intentarse profundizar en la causa primera de vibración, puede ser el desequilibrio del motor, o la descarga de aire comprimido de los sistemas de mando, o la vibración de la pieza por la acción de la herramienta de corte, o cualquier otra causa similar. ⎯ Medio de transmisión: La energía mecánica generada en cada punto de vibración puede seguir varios caminos antes de ser ruido en el receptor, en general, se pueden considerar tres vías: medio aéreo Cualquier problema de control de ruido puede describirse como un sistema con tres elementos: origen, medio de transmisión y receptor. El Origen, o fuente del ruido, es la parte del sistema en que se genera la vibración. Puede ser un motor desequilibrado, una descarga de aire comprimido, un flujo turbulento de un fluido en una canalización, etc. En una máquina pueden existir varias fuentes de ruido que actúan simultáneamente o sucesivamente y que su acción sea continua o a impulsos. Manual de Gestión y Control Ambiental Control de la Contaminación Ambiental 445 directo entre la fuente y el receptor; medio aéreo reflejado, es decir, las ondas sonoras aéreas alcanzan al receptor después de reflejarse en una o-varias superficies sólidas; y la transmisión por vía sólida, en la que parte de la energía mecánica generada puede transmitirse en forma de vibración de estructuras. ⎯ Receptor: En este caso, y en general, al hablar de ruido en industrias, el receptor es el hombre que desarrolla su actividad en el taller. Hay que considerar sus movimientos en el taller y los períodos de tiempo en cada zona del mismo para concretar cuáles son las zonas con mayor exposición. El paso siguiente consiste en analizar la contribución de cada componente al resultado final (exposición no tolerable) para concluir cuál de ellos es preciso modificar para solucionar el problema. Por ejemplo, las posibles soluciones podrían ser: 1. Reemplazar alguna (o algunas) máquinas por otras menos ruidosas. 2. Modificar los mecanismos ruidosos de alguna (o algunas) máquinas. p. ej. instalando silenciadores, poniendo fines de carrera amortiguados con caucho. Cambiando los engranajes, etc. 3. Encerrar parte de las máquinas con paneles aislantes. 4. Instalar unos paneles viscoelásticos en las planchas o estructuras de la máquina para amortiguar vibraciones. 5. Montar los elementos móviles sobre aisladores de vibración. 6. Montar toda la máquina con paneles aislantes. 7. Encerrar toda la máquina con paneles aislantes. 8. Aplicar absorbentes acústicos en las paredes y/o techo del local. 9. Redistribuir la maquinaria en el local. 10. Instalar pantallas que aíslen las máquinas más ruidosas del resto. 11. Suministrar protectores personales a los trabajadores. 12. Restringir los tiempos de permanencia de los trabajadores en el local. 446 Manual de Gestión y Control Ambiental Estas posibles soluciones es una lista de posibilidades que tiene el técnico para enfrentarse a un problema y deben acompañarse de un estudio de su costo y sus resultados esperados. En cualquier caso, el responsable del control del ruido debe tener claro, y hacer ver a los interesados, que la solución del problema, no es única, que el resultado final no se obtendrá de forma inmediata, sino al final de todo el proceso, y que por ello se debe saber, desde el principio, qué es lo que se va a hacer, en qué orden y qué controles intermedios se aplicarán para confirmar sobre la marcha que el proceso de control de ruido está avanzando según el plan previsto. • Estrategias del control del ruido en áreas urbanas El tratamiento que se le debe considerar al ruido es el de un contaminante urbano y como tal debe ser integrado en los mecanismos administrativos municipales de protección del medio ambiente, es decir, el principio de unidad de gestión es imperativo en la gestión ambiental. Cualquier política ambiental, orientada hacia la lucha contra la contaminación y el deterioro, debe evolucionar hacia una política global y preventiva y ello es así, porque las interrelaciones entre los diversos recursos y su gestión exigen la puesta en marcha de estrategias globales, en las que ocupa un papel fundamental el principio de prevención. Hasta hace pocos años y todavía en la actualidad, la gestión del control de ruido en los municipios se limita a acciones referidas en el Reglamento para la prevención y control de la contaminación ambiental, originada por la emisión de ruido; pero a medida que se eleva el nivel de vida, se considera la contaminación del ruido producida por el hombre, primero como una molestia y luego como una amenaza para la calidad de vida, por lo que en la actualidad es necesario dotar a la legislación de una actuación integral que contemple las diferentes situaciones que este contaminante produce en nuestras ciudades. Los responsables de la Administración Pública necesitan disponer de información real y completa de los niveles sonoros que se producen Control de la Contaminación Ambiental 447 en la ciudad en la que se indique la distribución de climas y que contemple especialmente: a) Manual de Gestión y Control Ambiental 448 6.6.5 Planes de conservación de la audición Un Plan de Conservación de la Audición consta de los siguientes aspectos: Las zonas con niveles sonoros elevados, con identificación de las fuentes que lo producen, nivel de presión sonora, variabilidad horaria y duración − Objetivos b) Las zonas que por sus características es preciso mantener un clima sonoro especial (proximidad de hospitales, etc.). − Desarrollo − Control Técnico y c) − Vigilancia Médica. Las zonas en que por su desarrollo urbanístico se prevea un aumento del clima sonoro. Objetivos d) Las zonas que aun manteniendo un clima sonoro confortable, debido a actividades de ocio (proximidades a campo de fútbol, parques, escenarios, etc.) puedan ocasionar transitoriamente una pérdida de confort sonoro. e) Las actividades que producen mayores niveles de molestias, que afectan a determinadas comunidades en la ciudad (aeropuertos). f) La respuesta de la comunidad frente al ruido, tanto a nivel general, como por zonas o debido a situaciones singulares. Para disponer de esta información es preciso realizar cuatro actuaciones básicas: la elaboración de un mapa de ruidos, inventario de fuentes sonoras generadoras de molestias, identificación de actividades con mayor índice de protesta por ruido y encuesta a la población acerca de los niveles de molestia producidos por ruido. Con las acciones expuestas anteriormente, tenemos las bases suficientes para la evaluación del ruido urbano y conocemos con detalle cuáles son los déficits ambientales de la ciudad en materia de ruido, sin embargo, para realizar unos programas de actuación eficaz de lucha contra el ruido, es imprescindible introducir criterios preventivos. Como todo plan de prevención laboral, los programas de conservación auditiva deben desarrollarse en base a tres objetivos relacionados entre si que son: − − − Objetivos de orden humano y social. Objetivos de orden legal y Objetivos de orden económico. Objetivos de orden humano y social Son sin duda los más importantes, porque afectan de manera directa a la salud de las personas. Es una premisa incuestionable, que toda persona tiene derecho a la salud, siendo obligación de empresarios, trabajadores y Administración, poner todos los medios posibles para conservarla y aumentar el grado de bienestar social. Según esto, EVITAR LA PERDIDA DE AUDICIÓN, como consecuencia de la exposición a ruido, constituirá el objetivo primordial de todo plan de conservación auditiva. Objetivos de orden legal El ordenamiento jurídico de todos los países civilizados recoge normas y reglamentos que limitan la presencia de contaminantes químicos y físicos en el ambiente de trabajo. El incumplimiento de tales normas implica estar fuera de la ley y es objeto de sanción. CUMPLIR CON LA LEY será, pues, otro de los objetivos a plantear. Control de la Contaminación Ambiental 449 Objetivos de orden económico El ruido constituye un factor de improductividad que puede conducir a situaciones de incapacidad laboral por pérdida auditiva. Tales situaciones generan unos costos directos, que se traducen en indemnizaciones a las personas afectadas, e indirectos, de cuantía sensiblemente superior y que se reflejan en aspectos tales como pérdida de horas de trabajo, entrenamiento de personal recolocado, etc. La REDUCCIÓN DE TALES COSTOS es el tercer objetivo que toda empresa debe contemplar en sus planes de conservación auditiva, a fin de incrementar su productividad. Desarrollo Medición del Ruido y Análisis de la Exposición: Se hará vigilancia de las áreas y del personal para identificar las fuentes de ruido y análisis de la exposición periódicamente en los lugares de trabajo de la planta donde los niveles de ruido excedan de 85 dBA. Control de los Ruidos Peligrosos: El método más eficaz de control es la reducción del ruido en su procedencia y/o desviar y absorber el ruido en el área de trabajo. Generalmente, el control del diseño es menos costoso que la modificación subsiguiente del equipo generador de ruido. Para el diseño arquitectónico de nuevos sitios de trabajo y para la compra de equipo nuevo, la reducción del ruido debe ser una meta de las especificaciones. Prueba de Audiométrica: La prueba de audiométrica anual la realizará el Departamento de Salud Ocupacional de los empleados expuestos a un nivel de ruido promedio ponderado de tiempo mayor de 85 dBA para el día de trabajo. Equipo Protector Personal (EPP): El uso de protectores auditivos es obligatorio para los empleados expuestos a un nivel de ruido mayor de 85 dBA promedio ponderado en tiempo para el día de trabajo. En niveles de ruido mayores de 105 dBA o al trabajar con instrumentos neumáticos, se usarán orejeras y tapones para protección adecuada. 450 Manual de Gestión y Control Ambiental Control técnico Supone la determinación del nivel de ruido existente en los centros de trabajo. Comprende dos aspectos: a) Control general de ruido.- Para ello se cuadricula el plano del local de trabajo, formando cuadros de 10-15 metros de lado. Midiendo el nivel sonoro medio de los diferentes vértices, que construye un mapa de ruido, que en una primera aproximación permite localizar las áreas más o menos ruidosas de la planta. Dichas áreas pueden resaltarse utilizando, en vez de los valores numéricos, puntos o círculos coloreados según el siguiente código: NIVEL SONORO dBA COLOR < – 85 85 – 90 91 – 95 96 – 100 > – 100 Verde Azul claro Azul oscuro Amarillo Rojo Estas mediciones pueden llevarse a cabo con un sonómetro integrador. b) Control de ruido por puestos de trabajo.- El mapa general del ruido permite elaborar un programa de control por puestos de trabajo, dando prioridad a todos aquellos que se encuentran ubicados en las zonas más ruidosas y en especial, en las que se supera el nivel de 90 dBA. Las mediciones se llevan a cabo preferentemente con dosímetro o en su defecto con sonómetro integrado. Vigilancia médica La vigilancia médica de la audición debe alcanzar a todas y cada una de las personas expuestas a un nivel sonoro superior a 85 dBA. Para ello se practica una audiometría individual por vía aérea, así como una otoscopia bilateral, con periodicidad anual. Control de la Contaminación Ambiental 451 La citada audiometría se lleva a cabo en cabina insonorizada debiendo permanecer las personas sujetas a control, un período previo de más de 15 horas en reposo acústico, sin exposición a ruido. Aquellas personas que presentan una audiometría normal, se someten a un examen por vía ósea a fin de establecer el diagnóstico de la perdida auditiva. El reconocimiento se complementa con una entrevista médica, en la que se informa a cada persona del resultado de su audiometría y en los casos de audiometrías anormales, la entrevista se amplía con la práctica de una anamnesia. En todos los casos, se recomienda a cada persona la observación minuciosa de los siguientes aspectos: uso de protectores auditivos adecuados, evitar en lo posible el consumo de tóxicos laberínticos y efectuar el reconocimiento médico al cabo de un año. Finalmente, se procede a valorar las audiometrías, utilizando una serie de escalas recomendadas por la Dirección Nacional de Riesgos de Trabajo del IESS, encargada de la vigilancia y supervisión de la contaminación por ruido. A continuación se detalla la siguiente escala del ruido: NIVEL SONORO (dB) CARACTERÍSTICAS 10 Próximo al umbral de audibilidad 20 Silencio casi absoluto 30 Ambiente muy silencioso 40 50 60 Calma, nivel admisible para el sueño Ambiente tranquilo Ambiente poco ruidoso 65 Empiezan a surgir perturbaciones 70 Ambiente ruidoso 80 Ambiente bastante ruidoso 90 Muy ruidoso. Peligroso para la audición 100 Riesgo grave por una exposición prolongada 110 Muy grave y peligroso 120 Muy peligroso. Uso estricto de protectores 130 Umbral del dolor. Nivel sonoro insoportable Manual de Gestión y Control Ambiental 452 Guías de la Organización Mundial de la Salud sobre niveles de ruido Valores límite recomendados Recinto Efectos en la salud LAeq (dB) Tiempo (horas) LAmax, fast (dB) - Exterior habitable Malestar fuerte, día y anochecer Malestar moderado, día y anochecer 55 50 16 16 Interior de viviendas Interferencia en la comunicación verbal, día y anochecer Perturbación del sueño, noche 35 16 30 8 45 Fuera de los dormitorios Perturbación del sueño, ventana abierta (valores en el exterior) 45 8 60 Aulas de escolar y preescolar, interior Interferencia en la comunicación, perturbación en la extracción de información, inteligibilidad del mensaje 35 Durante la clase - Dormitorios de preescolar, interior Perturbación del sueño 30 Horas de descanso 45 Escolar, terrenos de juego Malestar (fuentes externas) 55 Durante el juego - Salas de hospitales, interior Perturbación del sueño, noche Perturbación del sueño, día y anochecer 30 30 8 16 40 - Dormitorios Salas de tratamiento en hospitales, interior 1 Interferencia con descanso y restablecimiento Zonas industriales, comerciales y de tráfico, interior y exterior Daños al oído 70 24 110 Ceremonias, festivales y actividades recreativas Daños al oído (asistentes habituales: < 5 veces/año) 100 4 110 Altavoces, interior y exterior Daños al oído 85 1 110 1 110 - 140 2 120 2 Música a través de cascos y auriculares Daños al oído (valores en campo libre) 85 Sonidos impulsivos de juguetes, fuegos artificiales y armas de fuego Daños al oído (adultos) Daños al oído (niños) - Exteriores en parques y áreas protegidas Perturbación de la tranquilidad 3 4 Notas Tan débil como se pueda. 2: Presión sonora pico (no LAmax, fast), medida a 100 mm del oído. 3: Las zonas tranquilas exteriores deben preservarse y minimizar en ellas la razón de ruido perturbador a sonido natural de fondo. 4: Bajo los cascos, adaptada a campo libre. 1. Control de la Contaminación Ambiental 6.7 453 LOS RESIDUOS Se define a un residuo a aquella materia que no tiene ningún valor económico, o a cualquier material que su propietario destina al abandono, siendo más apropiado la denominación de residuo que la de desperdicios, desechos o basuras, debido a que implica un deseo/necesidad de deshacerse de tales materiales, por no atribuirles valor suficiente para conservarlos. Esta carencia de valor puede ser debida a varias causas: ⎯ No poder reutilizar los materiales abandonados por no existir la tecnología adecuada de recuperación; ⎯ La dificultad de comercialización de los productos recuperados, debido a los elevados costos de recuperación; o ⎯ La no existencia de mercados para estas materias, o a rechazo de los productos. 6.7.1 Tipos de residuos Según estos criterios, se pueden diferenciar a los residuos en: • Los Residuos Municipales o Urbanos, procedentes de los hogares y comercios localizados en las ciudades. Son de tipo fundamental orgánicos. 454 Manual de Gestión y Control Ambiental • Los Residuos Mineros, procedentes de las escombreras de minas e instalaciones mineralúrgicas. Son generalmente de tipo químico (mineral). • Los Residuos Agrícolas y Forestales.- Procedentes de las actividades agropecuarias y todos aquellos que se generan a partir de cultivos de leña o de hierba y los producidos en el desarrollo de actividades propias de estos sectores • Los Residuos Ganaderos.- Son los producidos por los propios animales al usar la biomasa vegetal como alimento (estiércoles, purines o camas) o los residuos de animales en los mataderos. • Los Residuos Hospitalarios.- Producidos en los hospitales y clínicas. Son residuos que pueden estar seriamente contaminados y tienen que ser quemados en hornos especiales llamados incineradores, los que deben cumplir ciertos requisitos técnicos para no contaminar o enterradas en sitios aislados (entierro sanitario selectivo). • Los Residuos Nucleares.- Tan peligrosos que el hombre jamás podrá adaptarse a ellos. Es la que se produce por la actividad de las usinas nucleares entre otros usos de la energía nuclear. • Los Residuos Especiales.- Incluyen residuos tóxicos y peligrosos, como también residuos de cualquier otro origen, que pueden originar contaminaciones químicas (por metales) y biológicas (clínicos y radiactivos), o bien son restos de residuos muy voluminosos. 6.7.2 Tratamiento de los residuos • Los Residuos Industriales, procedentes de procesos de fabricación industrial, tanto de instalaciones situadas en el casco urbano, como en zonas específicas). Son fundamentalmente de tipo químico (mineral y orgánico). La gestión de los residuos ha evolucionado con el paso del tiempo, a la vez que ha aumentado la cantidad y diversidad de éstos. En muchos casos, el tratamiento dado a los residuos está basado en la consideración de que son una molestia que tiene que desaparecer de la Control de la Contaminación Ambiental 455 vista lo antes posible. Esta solución no es válida, ya que aunque no se vean, los residuos pueden causar igualmente un serio daño a la salud y al medio ambiente. Dado que el problema se agrava poco a poco, se introducen los conceptos de reducción-reutilización y reciclaje como criterios básicos para la gestión de los residuos procedentes de los sectores productivos y del consumo, intentando minimizar al máximo el volumen de producto final a gestionar en las plantas específicas de tratamiento. Para ello, se incita a cambiar la mentalidad del consumidor y de los empresarios, y se intentan imponer las tecnologías limpias, con el fin de minimizar los residuos producidos: ello, se induce al cambio de diseño de productos, no agresivos con el ambiente y reutilizables o reciclables en un 100%. En general, se trata de realizar una gestión integral del ciclo de producción desde el inicio (en la extracción de las materias primas) hasta la eliminación del producto final no utilizable. Manual de Gestión y Control Ambiental 456 ⎯ Cantidad de residuos generados, y sus características. ⎯ Disponibilidad de terrenos. ⎯ Posibilidad de escoger un emplazamiento idóneo según criterios técnicos, ambientales y económicos. ⎯ Distancias de transporte y/o transferencia de los residuos. ⎯ Mercado de subproductos y/o energía. ⎯ Impacto ambiental. ⎯ Respuesta social. Teniendo en cuenta estos criterios, se escogen las zonas aptas, en las que se seleccionan el emplazamiento exacto según las condiciones necesarias de capacidad, accesos, operatividad, disponibilidad de servicios, inversiones necesarias, costos, aceptación social, etc. y luego se determina el tipo de tratamiento a utilizar indicando sus ventajas e inconvenientes, que en las siguientes líneas serán comentadas con más detalle. 6.7.2.1 Poco a poco se adquiere conciencia del grave problema que significan los cada vez mayores volúmenes de residuos, y la peligrosidad de éstos. Para intentar paliar los problemas, se establecen campañas de recogida de basuras y se controla con mayor énfasis el vertido de los residuos tóxicos y peligrosos generados en la industria; se "obliga" a realizar la declaración anual de vertidos y se intentan impulsar las medidas correctoras apropiadas en las industrias contaminantes. En general, el tratamiento dado a los residuos depende de sus características: algunos pueden volver a utilizarse, mientras que otros deben ser eliminados por algún medio. Básicamente, existen tres tipos de tratamientos: 1. El vertedero controlado 2. El reciclaje compostaje 3. La incineración Los parámetros que definen el tipo de tratamiento a utilizar son: Los Vertederos Los vertederos son instalaciones construidas con la finalidad de contener residuos de características tanto homogéneas como heterogéneas, de forma controlada o incontrolada, bajo tierra o en superficie. Para reducir al máximo los problemas ambientales que genera un vertedero, los vertidos deben realizarse de forma controlada en zonas adecuadamente seleccionadas, clasificando los residuos y evitando con todos los medios disponibles la contaminación tanto del terreno del entorno como de las aguas superficiales y subterráneas que por él transcurran. Un vertedero es un gran reactor químico, en cuyo interior hay gran cantidad de sustancias de naturaleza muy variada y en grandes cantidades. Además, en este reactor hay gran cantidad de agua procedente de los propios residuos y de las infiltraciones superficiales, que permiten que tengan lugar un número indeterminado de procesos químicos. Control de la Contaminación Ambiental 457 A todo este sistema hay que añadir la presencia de gases de naturaleza muy diversa: por un lado, destaca la presencia del oxígeno atmosférico que se difunde a través de la superficie y permite distintas reacciones de oxidación, y por otro, un sinfín de gases reductores cuyo origen se sitúa en los microorganismos presentes en los niveles inferiores de las capas de residuos. Los vertederos deben ser considerados como sistemas complementarios de tratamiento, ya que cualquier sistema genera una fracción más o menos importante que tiene como destino final el vertedero. Sin embargo, son con frecuencia los sistemas primarios de eliminación, debido a sus menores costos de construcción y funcionamiento respecto a otros sistemas de tratamiento, su capacidad de absorber las variaciones de producción, y la posibilidad de reutilizar el terreno una vez clausurada la instalación. Manual de Gestión y Control Ambiental 458 El vertedero controlado es la deposición ordenada de los residuos en lugares adecuados para tal fin. Este tipo de vertedero debe cumplir las disposiciones legales vigentes en cuanto a regulación, control y autorizaciones. La principal función de estos vertederos es la eliminación barata de residuos complejos (debido a la variedad de sustancias que los componen) en condiciones tales que se minimizan o desaparecen los posibles efectos negativos sobre el entorno. Aunque las sustancias vertidas no se pueden aprovechar, se consigue la degradación de la materia orgánica (por descomposición bacteriana) y la reutilización futura de la zona (normalmente, para su uso como zonas de esparcimiento). Para preparar la zona de vertido es necesario realizar una serie de operaciones que permitan dejar el terreno en condiciones de recibir los residuos. Básicamente, estas operaciones consisten en: a) Por desgracia, no todo es bueno: los principales problemas proceden de la dificultad en la selección del emplazamiento óptimo, los costos de transporte, los grandes requerimientos de superficie, y la imposibilidad de aprovechar los recursos (materia y/o energía) contenidos en los residuos. El vertido de residuos sin tratar puede clasificarse en dos sistemas de evacuación directa: descarga bruta o vertido incontrolado, y vertido controlado. Un vertedero incontrolado suele ser cualquier explanada retirada, barranco, agujero, margen de río, etc., donde se descargan de cualquier forma los residuos (de cualquier tipo) generados. Este tipo de vertido puede ser realizado tanto por particulares que desean perder algunos objetos de vista de la forma menos costosa posible, corno (y esto es más grave) por la misma Administración: algunos municipios pequeños y por falta de medios necesarios gestionan de esta forma sus residuos urbanos. b) c) d) e) f) g) h) i) j) Limpieza del terreno (desbroce de matorrales, árboles, muros, etc.) y acondicionamiento de la zona (si es necesario impermeabilización) Construcción de accesos de caminos que permitan el paso de vehículos de recogida en cualquier época del año (es necesario que sea asfaltado). Vallado periférico que impida el acceso de animales y personas que afectarían negativamente a la correcta gestión del vertedero. Una báscula para conocer de forma precisa la cantidad de los residuos que ingresan al vertedero y poder calcular costos. Implantación de servicios auxiliares, como son los de agua (limpieza de la maquinaria y persona), luz (iluminación y mantenimiento) y teléfono. Instalación de una red de desviación de pluviales para evitar que las aguas de escorrentía superficiales no puedan ni deban entrar en el área de vertido. Pantalla ecológica y vegetal formada por un murete de tierra simultánea y en paralelo con plantaciones de árboles para reducir los malos olores. Descarga del residuo en las instalaciones (camiones, plataformas, etc.). Extensión y compactación de los residuos sobre el terreno. Colocación de la capa de recubrimiento. Control de la Contaminación Ambiental 459 La problemática ambiental y los efectos adversos de los vertederos es que afectan principalmente a las características del suelo y del agua (subterránea y superficial), a la atmósfera, y también a la fauna y flora y al paisaje. Lógicamente, las consecuencias son más graves en los vertidos incontrolados que en los controlados, y en estos, más en los normales que en los de seguridad. 460 Manual de Gestión y Control Ambiental generando un producto poco estable y de calidad media-baja, ya que no se consigue conservar el máximo de nutrientes vegetales. CORTE TRANSVERSAL DE UN VERTEDERO CONTROLADO 6.7.2.2 El Compostaje El compostaje consiste en la transformación mediante microorganismos de la materia orgánica contenida en los residuos, formándose un preparado que mejora las características del suelo y su contenido en nutrientes vegetales, por tanto, aumenta la productividad vegetal. Se trata, entonces, de una descomposición biológica aeróbica de los residuos orgánicos en condiciones de temperatura, pH, aireación y humedad controladas. Es utilizado desde hace mucho tiempo por los agricultores, amontonando los residuos domésticos, los excrementos animales y los restos de cosechas; al cabo del tiempo, el producto generado es empleado como abono. Este proceso de transformación, así contado, es incontrolado, No todos los residuos domésticos e industriales con materia orgánica son válidos para la generación de compost. En principio, los mejores son los procedentes de instalaciones ganaderas (estiércol), seguidos de los procedentes de industrias de transformación de alimentos (conservas, industrias cárnicas, etc.). Los residuos urbanos y los lodos de depuradoras tienen un alto contenido en materia orgánica, pero la posible presencia de sustancias tóxicas (sobre todo materiales pesados) limita mucho su posible utilización para compost: si acaso, para su uso en jardinería. Existen dos procesos de fabricación de compost, según que el material de partida sean residuos sólidos o fangos de aguas residuales: Control de la Contaminación Ambiental 461 1. Fermentación lenta (en unos 75 días) de la materia orgánica en montones de tamaño adecuado. Si el montón es muy alto se produce la compactación del residuo en las zonas más bajas, por su propio peso; si es demasiado bajo se produce una pérdida de calor que ralentiza el proceso. El resultado en ambos casos sería una disminución de la calidad. La altura óptima de la pila o del montón es de 1,2 a 1,8 m. Las pilas deben voltearse periódicamente, de forma manual o forzada, para facilitar la aireación de la masa y obtener un producto homogéneo. Manual de Gestión y Control Ambiental 462 ⎯ Como sustrato: se puede utilizar para proporcionar al vegetal el soporte y las sustancias minerales que las plantas necesitan cuando se encuentran en un estado reducido. El compost es capaz de soportar un alto contenido de raíces en un espacio muy reducido (macetas, jardines, etc.), por lo que, en función de sus características, será más conveniente su uso para cultivos de invernadero, plantas ornamentales, etc. 6.7.2.3 Las Incineradoras 2. Fermentación acelerada (en 6-8 días), utilizando contenedores cerrados con un sistema continuo de alimentación de residuos y extracción del compost, en los que se controlan las condiciones de humedad, temperatura y contenido de oxígeno necesarias para que se produzca el proceso en las condiciones idóneas. Alcanzado el punto de fermentación, el producto se extrae al exterior y se le apila para que ocurra el proceso de maduración. En ambos casos (fermentación lenta o acelerada), los parámetros que se deben controlar para obtener un compost de buena calidad son: temperatura, contenido de oxígeno, humedad, pH, contenido de materia fermentable, tamaño de partícula, relación carbono/nitrógeno, o grado de maduración. El compost se puede utilizar para corregir las características del suelo, cuando éstos están muy compactos, son deficitarios en materia orgánica, o tienen problemas de asfixia en las raíces. Son dos las aplicaciones básicas: ⎯ Como abono: el compost se puede utilizar: − Como fertilizante mineral (por las sales ya formadas en la degradación de la materia orgánica), para mejorar directamente la nutrición mineral del vegetal. − Como abono orgánico, que actúe inicialmente sobre las características del suelo y en consecuencia, sobre la nutrición del vegetal. La incineración es un proceso de combustión completa de la materia orgánica hasta su conversión en cenizas, usada en el tratamiento de basuras: residuos sólidos urbanos, industriales peligrosos y hospitalarios, entre otros. Tanto la incineración, como otros procesos de tratamiento de basuras a alta temperaturas son descritos como "tratamiento térmico". Para ello, el material combustible se expone a elevadas temperaturas (900-1.100°C) en un medio con suficiente oxígeno. Este sistema de eliminación no es completo, ya que genera escorias que deben eliminarse en vertederos de seguridad. La reducción en peso y volumen respecto al residuo original depende del contenido de éste en materiales combustibles (compuestos orgánicos) e inertes; es decir, de las características y composición de los residuos. En general, las escorias pesan un 30% menos, y ocupan un volumen 10-20% menor, respecto de los residuales iniciales. Los sistemas de incineración adecuadamente diseñados y gestionados permiten la destrucción de la fracción orgánica y de los compuestos inorgánicos complejos de los residuos, a la vez que reducen su volumen y, en algunos casos, se recuperan (para el mismo proceso o con fines industriales), energía en forma de vapor o electricidad, o materiales como el ácido clorhídrico o sulfúrico. Sin embargo, cuando el diseño o la gestión no son correctos, las incineradoras pueden también suponer una amenaza para la salud, debido a la emisión de componentes del residuo potencialmente peligrosos, o a subproductos de combustión. Control de la Contaminación Ambiental 463 En el caso óptimo, los principales productos generados en la combustión de los residuos son el dióxido de carbono, el vapor de agua (reutilizable) y las cenizas inertes. Sin embargo, no es raro encontrar otros muchos productos distintos de éstos, dependiendo de la composición química del residuo inicial y de las condiciones de combustión. ESQUEMA DE UNA INCINERADORA 464 Manual de Gestión y Control Ambiental La incineración se lleva a cabo en hornos mediante oxidación química en exceso de oxígeno. Algunos de los motivos por los que se usa este tratamiento pueden ser la destrucción de información (incineradora de documentos) o la destrucción de productos o compuestos químicos peligrosos (incineradora de residuos sólidos orgánicos). Los productos de la combustión son cenizas, gases, partículas tóxicas y algunas con efectos cancerígenos, así como calor, que puede ser usado para generar energía eléctrica. Por sus efectos nocivos sobre la salud, su alto precio económico, y su insostenibilidad es un método de eliminación de residuos fuertemente criticado. Los factores más importantes para el buen funcionamiento de una incineradora son: la temperatura de combustión, el tiempo de permanencia del residuo en la cámara de combustión, y la eficacia de la mezcla del residuo con el aire (oxígeno) de combustión y el combustible de apoyo (en caso de necesidad). Como es lógico, estos parámetros varían según la estructura química y forma física del residuo y según el tipo de técnica de incineradora empleada. En general, para conseguir un proceso óptimo hay que controlar el tamaño de partícula, ya que a menor diámetro, mayor es el contacto de ésta con el oxígeno del aire, facilitando su total combustión. En cuanto a la problemática ambiental, las incineradoras presentan una serie de ventajas en relación a otros procedimientos de eliminación de residuos. Entre ellas podemos citar las siguientes: Un proceso típico de incineración consta de las siguientes fases: a) b) c) d) e) f) Control de pesaje y almacenamiento en fosa de recepción. Alimentación del horno. Incineración y extracción de cenizas y escorias. Refrigeración de gases. Depuración de gases. Transporte y vertido de escorias. ⎯ Escasa utilización de terrenos para su implantación, sobre todo si se compara con el vertido. ⎯ Posibilidad de implantación muy próxima al núcleo urbano, e incluso dentro del propio núcleo urbano. ⎯ Las escorias producidas en el proceso, por tratarse de un material inerte, no deberían plantear problemas de vertido. ⎯ Sobre el funcionamiento de una planta de incineración no afectan ningún tipo de condiciones meteorológicas. Control de la Contaminación Ambiental ⎯ ⎯ 465 La incineración puede prácticamente tratar cualquier tipo de residuo, si su poder calorífico es adecuado. La incineración puede adecuarse para la eliminación de lodos de aguas residuales. Manual de Gestión y Control Ambiental 466 Tratamiento Vertido Controlado Ventajas • • • Fácil operación de tratamiento Baja inversión Bajos costos de tratamiento Baja incidencia ambiental en terrenos adecuados y con buenos métodos de operación Sin embargo, también presenta desventajas, algunas de ellas desde un punto de vista económico, y otras muy importantes por lo que significan de daño a los seres vivos: ⎯ Son generalmente pocas y asociadas al nivel económico de la población. ⎯ Inversión necesariamente alta para su instalación. ⎯ Costos operacionales relativamente altos. ⎯ La justificación económica de una planta de incineración deberá considerarse frente al costo de transporte que pudiera suponer la utilización de otro sistema de tratamiento. ⎯ La incineración no supone un sistema de eliminación total. ⎯ Hay problemas de polución atmosférica, debidos a combustiones incompletas en sistemas de depuración de humos. Actualmente, el valor calorífico de los RSU se debe en gran medida a los plásticos, o en menor grado, al papel y a la madera, todos fácilmente recuperables y reciclables. Las incineradoras son ineficientes y se ha demostrado que, en general, no son eficaces para recuperar cantidades significativas de energía en comparación con una adecuada política de reciclaje de materiales. En la siguiente tabla se realiza una comparación entre los tres sistemas de tratamiento de residuos comúnmente utilizados indicando sus ventajas e inconvenientes, que en los temas anteriores fueron detallados: Inconvenientes • • • • • • • Reciclaje Compostaje • • • • • • Incineración • • • • • • • • Reintroducción en el ciclo de consumo de materiales con cierto valor comercial Obtención de materia orgánica fermentada (compost) de calidad para la agricultura Creación de puestos de trabajo Creación de una infraestructura comercial e industrial en su entorno Bajo impacto ambiental si las fermentaciones se realizan intensa y aerobiamente Buen acceso para los vehículos de recogida Bajo costo de tratamiento si los mercados de productos y compost son aceptables Reducido espacio a ocupar Gran reducción del volumen (80%) Posibilidades de recuperación de energía Posibilidades de ubicación cerca o dentro de las ciudades si los residuos a incinerar tienen un poder calorífico alto Creación de una infraestructura industrial de mantenimiento Bajos costos de tratamiento (sin amortización) si existe recuperación y venta de energía eléctrica o vapor Puestos de trabajo Buen acceso para los vehículos de recogida • • • • • • • Riesgos de contaminación de aguas superficiales y subterráneas Olores (degradaciones anaerobias) Abundancia de moscas, roedores, aves Necesidad de instalaciones complejas para el tratamiento de los lixiviados Vuelo de plásticos y papeles Necesidad de emplazamientos adecuados impermeables, alejados de las poblaciones y extensos Los vehículos de recogida tienen que entrar en el vertedero Inversión media Olores si la fermentación no es bien realizada (totalmente aerobia) Dificultades del mercado de compost si las distancias a transportar el producto son superiores a 150 Km. Se obtienen un 50% de restos que hay que transportar y verter Inversión muy alta Necesidades de depuración de humos cada vez más exigentes Costos de mantenimiento muy alto si no hay recuperación de energía eléctrica o vapor, bien por su baja capacidad o por el bajo poder calorífico de los residuos. Control de la Contaminación Ambiental 6.7.5 467 468 Manual de Gestión y Control Ambiental La Triple R, o proyecto 3R, es un programa de gestión de residuos que intenta potenciar la no generación de los residuos, la reducción o minimización de estos en origen, la recuperación y el reciclaje máximo de los productos generados. La Triple R REDUCIR - REUTILIZAR - RECICLAR La implantación de este programa no evita que sigan apareciendo residuos: lo que si se consigue es que sea menor la cantidad de éstos que deba ser gestionada mediante los métodos convencionales de incineración y/o vertido, El principio de "lo que se recupera no contamina" es la base del desarrollo de estos sistemas de tratamiento, cuyos objetivos son los siguientes: ¿QUÉ SIGNIFICA REDUCIR? ⎯ Desarrollo de una tecnología nueva o introducción de mejoras en la ya existente, con el objetivo de recuperar y reutilizar las materias primas o la energía contenidas en los residuos. ⎯ Minimizar o reducir la cantidad de residuos generados, optimizando los procesos de producción. ⎯ Reutilizar los materiales y energía de los objetos, antes de ser vertidos. Reducir las basuras es disminuir su peso, volumen, y toxicidad. ¿QUÉ SIGNIFICA REUTILIZAR? Usar de nuevo un objeto que ya se ha empleado para el fin para el que fue adquirido. De este modo alargamos su vida y evitamos que se convierta en basura. ¿QUÉ SIGNIFICA RECICLAR? Obtener a partir de un residuo, mediante un proceso de transformación, un producto de finalidad similar a la original. Para lograr las tres erres, las basuras deben seleccionarse en origen en varias fracciones y depositarlas en contenedores apropiados. Aún así, a pesar de los avances en esta técnica, seguirán produciéndose importantes cantidades de residuos que deberán tratarse en las mejores condiciones ambientales. La consecución de estos objetivos proporciona una serie de ventajas respecto a los sistemas tradicionales de tratamiento de residuos, ya que permite: ⎯ Incorporar al ciclo de consumo, materias primas que de otro modo se perderían. ⎯ Obtener ingresos por ventas de productos que iban a ser eliminados. Control de la Contaminación Ambiental ⎯ ⎯ ⎯ 470 Reducir drásticamente los riesgos de contaminación de los vertidos, al haber sido recuperadas las fracciones orgánicas y metálicas, principales causantes de la degradación ambiental. Reducir el volumen de residuos vertidos, que ocasionan menos gastos de gestión y menos problemas de contaminación. − La utilización de materiales de larga duración, con el fin de evitar que los ciclos de vida útil sean reducidos y pasen rápidamente a producto de desecho. − El control de la energía empleada en la extracción y procesamiento de la materia prima y en fabricación del producto. Minimizar el espacio necesario para los vertidos controlados, o aumentar el periodo de vida útil de las instalaciones existentes. − El control de la energía que consumirá el producto cuando se utilice y la energía que se necesitará para ser reutilizado o reciclado, o incinerado o depositado en un vertedero. En estos sistemas de tratamiento, los residuos son sometidos a un conjunto de operaciones de clasificación selectiva, hasta conseguir una concentración elevada (y si es posible, total) de los diferentes componentes que los constituyen. La elección de los productos a recuperar es función del mercado potencial del entorno. • Reducción de residuos La reducción de residuos es una medida de carácter preventivo, consistente en tomar las medidas organizativas y tecnológicas necesarias para disminuir la cantidad y peligrosidad de los residuos que se generen. Esta política de reducción se asienta sobre tres objetivos: − Revalorizar el residuo, transformándolo en un subproducto. − Compatibilizar la tecnología con la mínima producción de residuos. − Consumir productos que generen la mínima cantidad de residuos. Las técnicas de reducción de residuos están, basadas en el intento de que los fabricantes disminuyan el uso de materiales y eliminen los procesos productivos que generan altas cantidades de residuos no necesarios. En definitiva, intenta imponer un cambio de la tecnología que favorezca la implantación de una tecnología limpia, caracterizada por: − Manual de Gestión y Control Ambiental 469 La minimización de la cantidad de materia prima utilizada en la elaboración del producto. • Reutilización de residuos El concepto de reutilización se refiere a que los productos pueden ser utilizados para un mismo uso sucesivas veces hasta que se rompan o pierdan su función. Normalmente, existen productos que estando en perfecto estado son desechados con la única excusa de que se han quedado obsoletos (coches, computadoras, televisores, etc.) o están pasados de moda (sobre todo ropa). Todos, sin excepción, pueden ser reutilizados, pero para ello hace falta poner en contacto al generador del residuo con el nuevo propietario, o abrir y afianzar un mercado muy interesante de objetos de segunda mano. Uno de los cambios puntuales más importantes, donde se debe insistir más para la minimización de residuos, es sobre todo el uso de envases y embalajes. Normalmente, los envases tienden a ser grandes y llamativos para atraer la atención del consumidor, y los embalajes son voluminosos para evitar el deterioro del producto que contienen. En muchos casos, tanto unos como otros están diseñados para ser de un solo uso (deben romperse para ser abiertos o están diseñados de forma específica para el producto que contienen, y no sirven para otros). Si por el contrario, los envases y embalajes fuesen duraderos y reutilizables, el volumen de los residuos se reduciría en más de un 50%. El beneficio económico y ambiental sería elevado, ya que: Control de la Contaminación Ambiental 471 − Se reduciría el gasto en la extracción de nuevas materias primas, fabricación y transporte. − No se continuarían explotando recursos de forma innecesaria. − No se incrementarían los niveles de contaminación por el gasto de energía o por los productos intermedios. Los subproductos generados de forma no deseada, como consecuencia de una actividad industrial, agrícola, ganadera, de servicios, etc. pueden ser destinados a la obtención de un determinado producto, ya que se caracteriza por contener elementos susceptibles de ser aprovechados o reutilizados en forma de materia prima o de energía para el mismo u otro proceso. • Reciclaje de residuos Se denomina reciclado a la introducción en el ciclo de consumo de determinados componentes contenidos en los residuos. Otro concepto del reciclaje es el de la recuperación de energía en forma de calor o electricidad procedente de la combustión controlada de residuos de alto poder calorífico. Si se considera el ciclo de cualquier material de un producto de consumo (metales, celulosa, vidrio, hidrocarburos), se observan varias etapas: materia prima, transformación, producto, uso, residuo y tratamiento del residuo o reciclaje. Naturalmente, cuanto mayores y más eficaces sean los procesos de reciclaje, más tardarán en agotarse las materias primas y menores serán las aportaciones de residuos al ambiente. Además, se observa que el reciclado tiene incidencia directa en la reducción de las cargas impuestas al ambiente como receptor de residuos, al disminuir las cantidades a recibir. El extremo ideal del reciclado sería el recuperar la totalidad de la materia prima utilizada. Desgraciadamente esta recuperación total no es posible, por los siguientes factores: − Situación y distribución de ciertos elementos en el residuo; como ejemplo extremo, se puede considerar la no viabilidad del reciclado Manual de Gestión y Control Ambiental 472 del plomo procedente de las gasolinas y las pinturas, ya que se encuentra diseminado en el suelo, agua y atmósfera en concentraciones de ppm. − Energía que sería necesaria para su recuperación; este gasto energético se puede dividir en dos grupos: - Energía necesaria para concentrar el material diseminado. Energía para procesar el material recuperado. Existen multitud de casos en los que la suma de estas dos energías resulta muy superior a la necesaria para la obtención del producto desde su fuente natural. − Consumo de materia prima que sería necesario utilizar para la recuperación de otra. − Perturbaciones en el ambiente, debido a: - Los problemas de contaminación que se presentan cuando se intenta la recuperación de ciertos tipos de elementos. El consumo de otros elementos aún más escasos o de mayor precio o importancia para el medio que el que se intenta recuperar. Falta de tecnología adecuada. Inexistencia de mercados para algunos productos reciclados. A pesar de sus limitaciones, los objetivos generales que persigue el reciclado son: la conservación de los recursos naturales, la disminución global de los residuos al vertido y la conservación y disminución del gasto energético; todo ello, con vistas a la preservación del ambiente. En algunos casos, incluso, puede significar un bien económico para la zona en donde se implanten las instalaciones de reciclado, al crear una infraestructura comercial e industrial con requerimientos de puestos de trabajo directo e inducido. Control de la Contaminación Ambiental 473 Las 5 R: rechazar / reparar / reducir / reusar / reciclar 5R 474 Manual de Gestión y Control Ambiental empresario; externalizándolos), reusar bienes es otra forma de cuidar los recursos planetarios. Otra estrategia que se opone al descarte, pero que claramente tiene sus límites en la política de promoción de lo descartable. Reciclar.- Tiene el mismo significado que los anteriores, y es lo único que el propio mundo empresario a veces se permite en las cadenas de producción, pero eso sí, siempre en la política de imagen y relaciones públicas. ¿QUE ES LA CULTURA DE LAS ERRES? • Es tener una actitud amigable con el ambiente. • Es Reducir, Reusar, Reciclar, Recuperar, Rellenar, Recargar, Rechazar.- Como consumidores, tendremos que aprender a elegir y a desechar lo contaminante y luego, con lo consumido, aprender a separar en origen. No es fácil, pero hay que hacerlo. Y cada vez tendremos que hacerlo más, para sobrevivir. Una de las grandes vías de la acumulación de basura es la cultura, la “civilización” del descarte, del use-y-tire. Reparar. La economía capitalista late con sus crisis de sobreproducción, la necesidad de generar mercados a través de producción de bienes menos durables (porque sacrifica materia prima cuyos costos desprecia). Se trata de contraponer a esta concepción que sacrifica el planeta a la rentabilidad, otra que agote la vida útil de los bienes, reconozca el trabajo humano y cuide los recursos naturales. Restaurar, Recrear, Reparar, etc. • Es evitar la generación de basura. • Es una alternativa al úselo y tírelo, a la Cultura de lo descartable. • Es usar racionalmente los recursos naturales. • Es no contaminar la biosfera. • Es no recalentar el planeta. • Es preservar y conservar la diversidad biológica. • Es ahorrar energía y utilizar fuentes energéticas renovables y no contaminantes. Reducir.- Se trata de no aceptar pasivamente todas las formas de “construcción” de basura. En la opción de usar vasos de plástico o de vidrio, elija los de vidrio. Tal vez no lo pueda hacer en una empresa donde usted es el cliente ocasional, pero seguramente podrá decidir o ayudar a decidir eso en su hogar, en su club, en su sede gremial o barrial. Reusar, reutilizar.- Contra una estandarización que simplifica los pasos encareciendo los costos (pero astutamente dejándolos fuera del costo Control de la Contaminación Ambiental 6.8 475 CONTAMINACIÓN DE LOS ALIMENTOS La contaminación de los alimentos consiste en la presencia en éstos y otros productos relacionados, de sustancias de origen biológico o químico y riesgoso o tóxico para la salud del consumidor. Las sustancias químicas adicionadas a los alimentos en los tiempos modernos son numerosas y las consecuencias del uso de algunas de ellas para la salud son detectadas después de muchos años de investigación científica acuciosa. Manual de Gestión y Control Ambiental 476 Asimismo, el proceso productivo incluye todas las operaciones que participan desde la producción primaria hasta el transporte y almacenamiento del alimento. En base a ello, la contaminación de los alimentos puede ser: a) Física, b) Biológica, y c) Química • La contaminación física alimentaria.- Es el agregado de elementos extraños al alimento en cualquiera de sus etapas y que se mezclan con éste como: partículas de metal desprendidas por utensilios o equipos, pedazos de vidrio por rotura de lámparas, pedazos de madera procedentes de empaques, etc. • La contaminación biológica alimentaria. Es un fenómeno que se presenta por la invasión de microbios patógenos durante la elaboración, la manipulación, el transporte y la distribución al público de los alimentos, u originada por el mismo consumidor. Las principales causas son las siguientes: Estas sustancias químicas son responsables de enfermedades (como el cáncer), de mutaciones genéticas, de alergias y de una serie de alteraciones de la salud de gran complejidad. Un contaminante de un producto alimentario se define como: “Cualquier sustancia no añadida intencionalmente al alimento, que está presente en dicho alimento como resultado de la producción (incluidas las operaciones realizadas en agricultura, zootecnia y medicina veterinaria), fabricación, elaboración, preparación, tratamiento, envasado, empaquetado, transporte o almacenamiento de dicho alimento o como resultado de contaminación ambiental”. Atendiendo a esta definición no se pueden considerar como contaminantes aquellas sustancias que están presentes en el alimento como consecuencia de un “uso intencionado”, es decir, que han sido utilizadas para obtener un fin en el proceso productivo del alimento (por ejemplo los coadyuvantes de elaboración). Sin embargo, sí se incluyen implícitamente las sustancias tóxicas naturales producidas por determinados microhongos en forma de metabolitos tóxicos que no se añaden de forma intencionada a los alimentos (micotoxinas). − Animales enfermos que dan origen a productos contaminados. Tal es el caso de vacas lecheras con tuberculosis, que producen leche con el bacilo de la TBC; la leche y el queso que producen la fiebre de Malta, especialmente de origen caprino; la carne de cerdo infectada con triquina, y muchos otros casos. − Portadores de enfermedades que manipulan alimentos y los contaminan. Los casos más patéticos son los enfermos de TBC, de cólera, de tifoidea, y de enfermedades gastrointestinales, entre otros. Control de la Contaminación Ambiental − • 477 La contaminación de alimentos durante la elaboración, manipulación, transporte y distribución al público por falta de las previsiones sanitarias requeridas. Son muy frecuentes los casos de verduras contaminadas por riego y lavado con aguas servidas; la manipulación de alimentos en lugares sucios (suelo, polvo, etc.); el contacto de los mismos con animales, como los perros; el transporte en forma no higiénica (sin refrigeración, sin cobertura, etc.); y el deterioro por almacenamiento prolongado sin las medidas necesarias (refrigeración). La contaminación química alimentaria.- Se debe a la presencia de elementos o sustancias químicas provenientes de desechos de actividades humanas, de la adición deliberada de sustancias a los alimentos, o sustancias tóxicas de origen natural, que convierten a un alimento en peligroso para la salud. Este tipo de contaminación puede ser causada por: − − − La presencia de metales pesados, por lo general tóxicos, en bajas concentraciones. Los principales son plomo, arsénico, mercurio, cadmio, cobalto, estaño y manganeso. Pesticidas (plaguicidas, biocidas o agrotóxicos), que son diversas sustancias químicas usadas para el control de plagas (ratas, insectos, hongos, etc.) como carbamatos, insecticidas organoclorados, insecticidas organofosforados, fungicidas y herbicidas, utilizados en los cultivos y algunos muy peligrosos, como el DDT. Restos de medicamentos y sustancias de crecimiento aplicados a los animales, como antibióticos y hormonas. − Aditivos para preservar y colorear los alimentos, hoy usados intensamente en la industria alimentarla. − Sustancias tóxicas naturales como micotoxinas, biotoxinas y alérgenos. 478 Manual de Gestión y Control Ambiental Contaminación Cruzada La contaminación cruzada se produce cuando microorganismos patógenos (dañinos), generalmente bacterias, son transferidos por medio de alimentos crudos, manos, equipo, utensilios a los alimentos sanos. Un ejemplo típico de contaminación cruzada es el contacto de la sangre de la carne con alimentos cocidos. Es importante que usted conozca cómo se pueden contaminar los alimentos para tomar las medidas preventivas adecuadas. De acuerdo a como esto sucede la contaminación cruzada se puede producir de dos formas: directa o indirectamente. La contaminación cruzada directa ocurre cuando un alimento contaminado entra en "Contacto Directo" con uno que no lo está. Cuando se mezclan alimentos cocidos con crudos en platos que no requieren posterior cocción como ser en ensaladas, platos fríos, tortas con crema, postres, etc. La contaminación cruzada indirecta es la producida por la transferencia de contaminantes de un alimento a otro a través de las manos, utensilios, equipos, mesadas, tablas de cortar, etc. Limitaciones a los niveles de contaminantes Para llegar a establecer límites máximos a la existencia de cualquier contaminante han de ser evaluados los siguientes criterios: 1. Información toxicológica: identificación sustancias tóxicas, metabolismo de los seres humanos o animales (según corresponda), información de grupos de población con vulnerabilidad especial (ancianos, lactantes, etc.). Control de la Contaminación Ambiental 479 2. Resultados analíticos: datos cualitativos y cuantitativos válidos soportados en muestras representativos y obtenidos por procedimientos apropiados tanto de muestreo como de ensayo. 3. Datos de ingestión: información por grupos de consumidores en función de sus grados de exposición, con información real de dietas totales y con sistemas basados en modelización de las mismas. 4. Consideraciones relativas al comercio: problemas existentes, previstos o posibles en el comercio internacional y legislación aplicable. 5. Consideraciones relacionadas con la evaluación y gestión de riesgos. A nivel legislativo se han fijado los límites máximos o contenido máximo de determinados contaminantes en los productos alimenticios los cuales no se podrán comercializar cuando contengan un contaminante en una cantidad que supere el contenido máximo establecido en las normas o reglamentos. La industria es la máxima responsable de un tipo de consideración que, de forma inequívoca, condiciona la bondad de la gestión de los factores de riesgo con el objetivo último de controlar el contaminante dentro de sus límites máximos. Nos referimos a las Consideraciones Tecnológicas. Para evaluar las posibilidades de controlar el proceso de contaminación y estar en condiciones de garantizar la calidad deseada de un producto es indispensable llevar a cabo medidas para aplicar en el origen. Asimismo deben formularse buenas prácticas de fabricación (BPF) y/o buenas prácticas agrícolas (BPA) para controlar el problema de contaminación. En el siguiente cuadro se describe la contaminación biológica y química de los alimentos: 480 Manual de Gestión y Control Ambiental Control de la Contaminación Ambiental 6.9 481 PRODUCCIÓN MÁS LIMPIA (P+L) Producción más limpia, de acuerdo a la UNEP (United Nations Environment Programme: Programa Ambiental de las Naciones Unidas)), es "la aplicación continua de una estrategia ambiental, preventiva e integrada en los procesos productivos, los productos y los servicios, para reducir los riesgos relevantes a los humanos y el medio ambiente". El proceso de Producción más Limpia en el Ecuador, tiene respaldo jurídico en la Constitución del Estado, en la Ley de Gestión Ambiental, en la Ley de Ciencia y Tecnología y sobre todo su respaldo se fundamenta en los principios emitidos en la Cumbre de Río 1992 para la consecución del Desarrollo Sostenible. La Producción Más Limpia es una estrategia empresarial que permite al sector productivo ser más rentable y competitivo a través de los ahorros generados por uso eficiente de materias primas y recursos naturales, reducción de la contaminación en la fuente de sus procesos, productos o servicios, evitando así sanciones económicas por parte de las autoridades ambientales y los réditos de ofrecer al mercado productos fabricados bajo tecnologías limpias. En el caso de los procesos productivos se orienta hacia la conservación de materias primas y energía la eliminación de materias primas tóxicas y la reducción de la cantidad y toxicidad de todas las emisiones contaminantes y de los desechos. En el caso de los productos se orienta a la reducción de los impactos negativos que acompañan el ciclo de vida del producto, desde la extracción de materias primas hasta su disposición final. En los servicios se orienta hacia la incorporación de la dimensión ambiental, tanto en el diseño como en la presentación de los mismos. 482 Manual de Gestión y Control Ambiental El Ministerio del Ambiente ha propuesto Líneas de Política en Producción más Limpia, las mismas que se enmarcan en una estrategia apoyada en su elaboración con el proyecto (Banco Interamericano de Desarrollo y Centro Ecuatoriano de Producción más Limpia) BID - CEPL cuyo objetivo en su aplicación, será la disminución del nivel de contaminación. Este proceso, direcciona todas sus actividades a la obtención de un Ecuador más Limpio y Competitivo (EmLC) como un eslogan de desarrollo y un objetivo de Ministerio. El proceso de Producción más Limpia pretende: • Generar y consolidar una masa crítica de actores públicos y privados que produzcan en forma limpia. • Declarar como prioridad nacional el prevenir y minimizar la contaminación en su origen, bajo el concepto de ciclo de vida del producto. • Destacar como instrumento, la transferencia de tecnología para la disminución de los Gases Efecto Invernadero (GEI). • Fomentar el desarrollo de un sistema de tratamiento de envolturas y recipientes descartables. • Apoyar al consejo Nacional de Competitividad. • Promover convenios de Producción más Limpia entre el estado y las entidades ejecutoras, Entidades Seccionales, Organizaciones no gubernamentales y los sectores de Producción y de Servicio. La incorporación de P+L tiene importantes beneficios para el empresario, ya que aumenta su eficiencia, disminuye sus costos y, adicionalmente, obtiene mejoras desde el punto de vista ambiental, valor agregado que contribuye a la disminución de la contaminación, materia de vital importancia, para la competitividad de las empresas.
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