FACULTAD DE CIENCIAS CONTAMINACION AMBIENTAL M.Sc. Wilfredo Chávez Huamán

UD 1: EL CICLO DE LOS CONTAMINANTES TEMA 1.2: PRODUCCION, TRANSPORTE, TRANSFORMACIÓN Y DEGRADACION

CICLO DE LA CONTAMINACION Todo episodio de contaminación esta constituido por: – La fuente de producción del contaminante – El medio de transporte, su transformación física y química – Y el medio receptor

La fuente de producción Es punto o zona que origina el contaminante

El transporte Una vez emitida la sustancia (contaminante primario) este se desplaza a otras zona del medio afectado o a otros medios dependiendo del mecanismo de transporte predominante. Las características fisicoquímicas del medio permiten determinar la naturaleza del transporte, la cinética de las reacción y la distribución entre las fases. Dependiento de las característica fisicoquímicas del contaminante, entoces este puede degradarse a compuestos inertes o transformarse químicamente (contaminantes secundarios)

Mecanismos de dispersión Absorción – Adsorción La sustancia es depositada sobre la superficie del suelo y de los vegetales. Una parte de la misma es absorbida a través de las hojas de las plantas, otra parte es absorbida o adsorbida por los constituyentes del suelo. Ciertas sustancias tienen una gran facilidad para adherirse a las arcillas, formando compuestos muy estables que persisten durante mucho tiempo, causando una gran dificultad para la des-contaminación de estos suelos. La adsorción es la adherencia de una sustancia a la superficie de un solido, mientras la absorción implica la penetración de la sustancia en el interios del solido. La sorción engloba a los anteriores

Mecanismos de transporte Lavado – Escorrentia Tanto la fracción de sustancia que queda sobre la superficie de los vegetales como la que queda en el suelo sin reaccionar químicamente con éste, es disuelta o arrastrada por el agua de riego o de lluvia hacia otros terrenos, hacia acuíferos o corrientes superficiales y de allí al mar. El grado en que se produzca este arrastre dependerá de las características de la precipitación (especialmente para contaminantes no solubles o sólidos, como por ejemplo las cenizas de incendios), pero sobre todo de las características de la sustancia, en concreto su capacidad de fijación al suelo y su solubilidad. La solubilidad es intrínseca de cada sustancia, y depende de sus propiedades químicas.acuíferos solubilidad Una vez en medio acuoso, los contaminantes pueden sufrir otras transformaciones químicas, como hidrólisis, procesos de oxidación- reducción, foto-degradación, que los transforman en otras sustancias más o menos estables y tóxicas.hidrólisisoxidación- reducciónfoto-degradación

Mecanismos de transporte Bioconcentración – Bioacumulación La fracción de sustancia depositada en la superficie de los vegetales o absorbida por los mismos y la que es disuelta o arrastrada por el agua se introduce en el organismo de los seres vivos que los ingieren. Dependiendo del metabolismo de cada organismo y de las propiedades químicas de la sustancia, ésta se eliminará por los cauces de excreción normales o pasará a acumularse en los tejidos, especialmente en el hígado y las células adiposas. Generalmente, una sustancia soluble en agua tiende a eliminarse fácilmente, mientras que si no lo es tiene preferencia por acumularse en el tejido graso.metabolismo

Mecanismos de transporte Evaporación Es el paso de la sustancia del agua al aire. Responde a una ley física llamada "Ley de Henry" de manera que para cada sustancia química existe un coeficiente de reparto aire- agua constante, que depende de sus características químicas y determina lo volátil que es. Así, una sustancia con un bajo punto de ebullición tendrá más facilidad para pasar al estado gaseoso y movilizarse desde la hidrosfera (ríos, mar), la superficie de los vegetales e incluso la superficie terrestre a la atmósfera.Ley de Henrypunto de ebulliciónhidrosferaatmósfera

Dispersión Se refiere a la mera dispersión física de materia en un medio. Tanto en la hidrosfera como en la atmósfera o el aerosol, las corrientes, vientos, diferencias de presión y temperatura, provocan el movimiento de las partículas, también de los contaminantes, en la extensión del compartimento. Así es posible que humos emitidos por chimeneas de centrales térmicas recorran miles de kilómetros antes de que el dióxido de azufre que arrastran se precipite a la tierra en forma de lluvia ácida.dióxido de azufrelluvia ácida Mecanismos de transporte

Sedimentación Por efecto de su solubilidad y densidad y la fuerza de gravedad, algunos contaminantes en el seno de un líquido tenderán a precipitar al fondo del mismo, lo que produce su acumulación en las capas profundas o los sedimentos, dificultando su degradación (por la ausencia de luz y el descenso de temperatura, que ralentiza enormemente las reacciones químicas) y favoreciendo su persistencia.solubilidaddensidad

Deposición Deposición seca: El contaminante en la atmósfera pasa de nuevo al suelo o la superficie vegetal por acción del viento y la gravedad. Deposición húmeda: La sustancia es arrastrada (disuelta o en suspensión) por los meteoros (lluvia, nieve), volviendo al suelo, agua o superficie vegetal. Mecanismos de transporte

Advección Es el transporte horizontal de contaminante por efecto de una fuerza, por ejemplo el transporte de una sustancia contaminante por la corriente de un río o el viento en la atmosfera o una corriente marina en los oceanos. Conducción Es el transporte vertical del contaminante por efecto de una fuerza, corrientes de aire verticales Mecanismos de transporte

Difusión La difusión es un proceso físico irreversible por el cual las partículas de un contaminante se desplazan de zonas de mayor concentración a zonas de menor concentración. Es un proceso que tiene lugar siempre que exista un gradiente de concentraciones, incluso aunque no se produzca ningún otro fenómeno (en ausencia de flujo).

Mecanismos de transporte Infiltración Los contaminantes disueltos en el agua de infiltración son transportados a través de la zona no saturada hasta los acuíferos, que constituyen sistemas heterogéneos formados por una matriz sólida, en la que existen multitud de poros interconectados rellenos de fluidos (agua o aire).

Transformación La mayoría de las sustancias químicas se hallan sujetas a reacciones de transformación bióticas (biodegradación) o abióticas, que originan la degradación de los contaminantes. Entre las segundas cabe citar la fotodegradación y la hidrólisis La fotodegradación Es el proceso de descomposición de un compuesto químico bajo la acción de la luz del sol, y es más intenso en las sustancias situadas en superficie y expuestas a la acción del sol. La hidrólisis es la reacción de degradación que se produce en algunos compuestos por medio de la acción del agua, y es en ambientes saturados donde tiene mayor alcance.

La biodegradación es un proceso que puede producirse de forma espontánea o inducida y que consiste en la utilización de procesos microbiológicos para degradar o transformar los contaminantes. Se puede producir en presencia de oxígeno (condiciones aeróbicas) o en ausencia de él (condiciones anaeróbicas). Durante la biodegradación los microorganismos presentes de forma natural en el medio transforman las sustancias químicas del suelo como consecuencia directa o indirecta de sus procesos metabólicos.

El medio receptor Finalmente, si el contaminante pasa las barreras químicas y físicas llega al medio receptor. El medio receptor puede ser organismos vivos, ecosistemas, etc, con el que interacciona. La cantidad de contaminante que alcanza el medio receptores una fracción de de la que es emitida, debido a los procesos que se dan en el medio de transporte.