jueves, 6 de noviembre de 2008

LA ECOLOGIA

Es la ciencia que estudia las relaciones establecidas entre los seres vivos y de estos con el medio ambiente. Objeto de estudio la naturaleza. Se puede describir los sist. Naturales y la oferta ambiental que es el soporte de que disponen las sociedades para su crecimiento y desarrollo
Medio ambiente


Se entiende por medio ambiente o medioambiente al entorno que afecta y condiciona especialmente las circunstancias de vida de las personas o la sociedad en su conjunto. Comprende el conjunto de valores naturales, sociales y culturales existentes en un lugar y un momento determinado, que influyen en la vida del ser humano y en las generaciones venideras. Es decir, no se trata sólo del espacio en el que se desarrolla la vida sino que también abarca seres vivos, objetos, agua, suelo, aire y las relaciones entre ellos, así como elementos tan intangibles como la cultura. El Día Mundial del Medio Ambiente se celebra el 5 de junio.
Algunos Conceptos Básicos

Varios son los conceptos bioclimáticos básicos que nos permiten entender y aplicar las técnicas bioclimáticas. A continuación pasamos a exponer algunos de ellos:

Clima


El clima se puede definir como el conjunto de condiciones atmosféricas de carácter cíclico anual que caracterizan una zona o región.
Las condiciones atmosféricas a consideran para identificar un tipo de clima son: la temperatura del aire, la humedad relativa, la radiación solar recibida, la cantidad de precipitaciones y la dirección e intensidad del viento.
Se puede hacer una clasificación climática en tres grandes grupos o tipos de clima: cálidos, fríos y templados. Estas clasificaciones climáticas orientan sobre los parámetros ambientales de grandes áreas geográficas, pero es imprescindible analizar dentro de ellas el microclima del lugar que puede hacer variar las condiciones climáticas y en consecuencia de diseño del edificio.


Clima cálido


Temperaturas agradables incluso en los meses fríos pudiendo distinguir entre climas cálidos secos o humedos, el primero con humedad muy baja y precipitaciones casi nulas ( zonas desérticas cercanas al ecuador) y el segundo con un alto grado de humedad y precipitaciones fuertes e irregulares (zonas subtropicales marítimas).


Clima frío


Su parámetros característicos son la alta latitud, bajas temperaturas, reducida radiación solar y vientos desagradables procedentes de los polos.


Clima templado


Es el tipo de clima más complejo por la variabilidad de sus parámetros, aunque en general la radiación solar es intensa, los veranos secos y los inviernos lluviosos y más fríos en el interior que en las zonas costeras. Dentro de este tipo de clima se incluye el clima mediterráneo. Nuestro país a causa de su geografía es una de las zonas mediterráneas con mayor variedad de climas.

Confort térmico

El confort térmico es una sensación neutra de la persona respecto a un ambiente térmico determinado. Según la norma ISO 7730 el confort térmico “es una condición mental en la que se expresa la satisfacción con el ambiente térmico”.

El confort térmico depende de varios parámetros globales externos, como la temperatura del aire, la velocidad del mismo y la humedad relativa, y otros específicos internos como la actividad física desarrollada, la cantidad de ropa o el metabolismo de cada individuo.

Para llegar a la sensación de confort, el balance global de perdidas y ganancias de calor debe ser nulo conservando de esta forma nuestra temperatura normal, es decir se alcanza el equilibrio térmico.

A continuación exponemos algunos intervalos de valor de los parámetros de confort externos que interactúan entre sí para la consecución del confort térmico y que se encuentran representados en las Cartas bioclimáticas:

· Temperatura del aire ambiente: entre 18 y 26 ºC
· Temperatura radiante media superficies del local: entre 18 y 26 ºC
· Velocidad den aire: entre 0 y 2 m/s
· Humedad relativa: entre el 40 y el 65 %

Cartas Bioclimáticas

Los Diagramas bioclimáticos también denominados cartas bioclimáticas son sistemas de representación gráfica de las relaciones entre las diferentes variables térmicas que influyen en la sensación del confort térmico.
Básicamente se trata de diagramas psicrométricos, es decir relacionan temperatura y humedad, sobre los que se establecen las condiciones de confort en función de los índices térmicos.
Una de las cartas bioclimáticas más habituales es la Carta Bioclimática de Olgyay. Esta carta es un diagrama de condiciones básicas donde el eje de abscisas representa la humedad relativa y el de coordenadas la temperatura. Dentro de este diagrama se localiza una zona denominada de confort con cuyos valores temperatura-humedad del cuerpo humano tiene una sensación térmica agradable.
Cada zona dispone de una carta bioclimática específica, dependiendo de las condiciones particulares de temperatura y humedad, representativa del clima. Sobre dicha carta se pueden estudiar las desviaciones respecto a la zona de confort y cómo actuar para volver a la misma.

Mecanismos de transmisión del calor



El calor es una energía que se transmite de unos cuerpos a otros mediante tres tipos de mecanismos diferentes:


Conducción


La conducción es la manera de transferir calor desde una masa de temperatura más elevada a otra de temperatura inferior por contacto directo. El coeficiente de conducción de un material mide la capacidad del mismo para conducir el calor a través de la masa del mismo. Los materiales aislantes tienen un coeficiente de conducción pequeño por lo que su capacidad para conducir el calor es reducida, de ahí su utilidad.



Convección


La transmisión de calor por convección es un intercambio de calor entre el aire y una masa material que se encuentran a diferentes temperaturas. El transporte del calor se produce por movimientos naturales debidos a la diferencia de temperaturas, el aire caliente tiende a subir y el aire frío baja, o bien mediante mecanismos de convección forzada.



Radiación


Es un mecanismo de transmisión de calor en el que el intercambio se produce mediante la absorción y emisión de energía por ondas electromagnéticas, por lo que no existe la necesidad de que exista un medio material para el transporte de la energía. El sol aporta energía exclusivamente por radiación.
Inercia térmica



La inercia térmica


es la capacidad que tiene la masa de conservar la energía térmica recibida e ir liberándola progresivamente, disminuyendo de esta forma la necesidad de aportación de climatización.
La inercia térmica o capacidad de almacenar energía de un material depende de su masa, su densidad y su calor específico. Edificios de gran inercia térmica tienen variaciones térmicas más estables ya que el calor acumulado durante el día se libera en el período nocturno, esto quiere decir que a mayor inercia térmica mayor estabilidad térmica.
La inercia térmica es un concepto clave en las técnicas bioclimáticas ya que la capacidad de acumulación térmica de las soluciones que conforman un elemento arquitectónico es básica para conseguir eldecuado nivel de confort y la continuidad en las instalaciones de climatización.
La inercia térmica conlleva dos fenómenos, uno de ellos es el de la amortiguación en la variación de las temperaturas y otro es el retardo de la temperatura interior respecto a la exterior.
Un ejemplo de gran inercia térmica es el suelo, cuyo efecto climático puede ser utilizado ya que amortigua y retarda la variación de temperatura que se produce entre el día y la noche. El semienterramiento de edificios puede llegar a aprovechar la capacidad de acumulación calorífica del suelo.



Tipos de radiación solar



La radiación solar se puede manifestar de tres formas distintas dependiendo de cómo se recibe en los objetos:


Radiación directa: Es la que procede directamente del sol.



Radiación difusa: Es la que se recibe de la atmósfera debido a la dispersión de la radiación solar en la misma.


Radiación reflejada: Es la que se refleja en la superficie terrestre.
La superficies horizontales reciben más radiación difusa que reflejada y las superficies verticales más reflejada que difusa.



Trayectoria solar



La trayectoria solar es un concepto dependiente de la variabilidad del ángulo que forma el eje de rotación de la tierra, que no siempre es perpendicular, con el plano de su trayectoria de traslación con respecto al sol. La inclinación de este eje es lo que produce las estaciones del año, las variaciones en horas solares y el ángulo de la radiación solar .


Calor de vaporización



El agua durante el proceso de evaporación, paso de estado líquido a gaseoso, necesita absorber una cierta cantidad de calor de su entorno inmediato lo que resulta en un enfriamiento del mismo. El calor absorbido recibe el nombre de calor de vaporización. Un efecto parecido producen las plantas que transpiran permanentemente eliminando el agua en forma de vapor. El agua y las plantas por esta razón producen una sensación de frescor .

Muro Trombe

El muro trombe es un elemento constructivo situado entre una zona exterior y un espacio que deseamos climatizar actuando en realidad como un colector de la energía del sol.

El muro trombe está conformado por dos hojas separadas entre sí por medio de una cámara de aire de unos 10 cm. La hoja o cara exterior del muro es de material transparente, vidrio o plástico, habitualmente de un color oscuro para lograr una mayor absorción de la energía solar. Después de la cámara de aire se sitúa un material de alta inercia térmica como ladrillo, piedra, etc. En la parte superior e inferior del muro se localizan orificos de ventilación que permiten la circulación del aire caliente de unos espacios a otros.

Su funcionamiento se basa en la captación de la energía solar a través de la superficie transparente que produce el calentamiento del aire en la cámara interior. Este aire se distribuye por convección desde los orificios superiores de ventilación al interior de las estancias, expulsándose el aire frío por las aberturas inferiores. Una parte del calor generado es absorbida por el muro interior por conducción trasladándose también al espacio interior.

Aislamiento térmico

El aislamiento térmico tiene como objetivo el dificultar las trasmisiones de calor del interior al exterior y viceversa para evitar las pérdidas de calor en períodos fríos y la ganancia del mismo en épocas cálidas.

El aislamiento es fundamental tanto en los muros como en los huecos acristalados que también deben ser aislados, con por ejemplo, un doble acristalamiento.

En el caso de los muros se localiza normalmente en su hoja exterior para mantener la inercia térmica del interior y hay que hacer especial hincapié en la reducción de los puentes térmicos que suelen tener menor resistencia térmica.

Puente térmico

El puente térmico es una junta entre materiales de diferentes características que produce una discontinuidad en la capa aislante que puede producir pérdidas de calor.

Ventilación natural

La ventilación natural es un mecanismo utilizado en climas cálidos para eliminar el exceso de calor de los espacios interiores. Se consigue normalmente mediante aperturas en muros exteriores opuestos que contribuyen a la formación de corrientes de aire cruzadas. Para conseguir que la ventilación natural sea óptima los muros abiertos deberán estar orientados a la zona de viento dominante del entorno.

La ventilación, sin embargo debe realizarse de una manera controlada para que la pérdida de calor que produce sea admisible con la sensación de confort. Las juntas de las aperturas de muros para ventilar también deben ser tratadas para evitar las infiltraciones


Tipos de contaminantes



Las sustancias contaminantes pueden ser de naturaleza física, biológica o química y pueden aparecer en todos los estados físicos (sólido, líquido o gaseoso).
Contaminantes físicos
Contaminantes biológicos
Contaminantes químicos
Contaminantes pueden ser impurezas naturales y contaminaciones generados por la acción del hombre.
Impurezas naturales
Impurezas inorgánicas como un contenido elevado de suelo y agua en metales pesadas u otros oligoelementos y sales. Los contenidos en el agua pueden alcanzar valores que no permiten un uso como agua potable o que limitan el uso del agua para algunos aplicaciones. La presencia de estas impurezas depende de la situación geológica regional.
Impurezas orgánicas como los residuos vegetales en el suelo y el agua producido por la descomposición natural de la celulosa, ligninas, peptinas y albúminas; los residuos de los excrementos de animales con posibles efectos nocivos y también organismos vivos como algas y bacterias. Normalmente las impurezas orgánicos naturales son de importancia secundaria para la calidad del agua por la actuación autolimpiadora de las aguas, aunque bajo circunstancias especiales pueden causar efectos negativos.
Contaminaciones generados por la acción del hombre
Mas importante (o en general: más peligroso) son las contaminaciones generados por la acción del hombre.


La actividad industrial o laboral particular determina la cantidad, los tipos y las características de los contaminantes emitidos.



Durante todos los procesos industriales sustancias nocivas o tóxicas pueden llegar al agua o al suelo, sea intencionalmente, accidentalmente o como causa de una manipulación inadecuada de materiales peligrosos.



Existen sustancias que son peligrosas para el medio acuático, otros causan problemas predominantemente para los microorganismos del suelo, otros son nocivos para animales y el hombre.



En forma general se puede concluir:



cualquier sustancia que tiene efectos negativos para ecosistemas también es nocivo para el hombre cuando entra al cuerpo humano y
cualquier sustancia dañosa para la salud de personas también causa problemas en al medio ambiente una vez liberada a la atmósfera, al suelo o al agua.

Contaminantes físicos



Los contaminantes físicos son caracterizados por un intercambio de energía entre persona y ambiente en una dimensión y/o velocidad tan alta que el organismo no es capaz de soportarlo.
Por varios razones el contaminante físico que mas que otros esta relacionado con la geología ambiental es la radiactividad (natural o artificial).
La radioactividad natural puede generar problemas ambientales por ejemplo en la cercanía de yacimientos de Uranio (y otros minerales radioactivos).
Las distintas aplicaciones de sustancias radioactivas en ciencia, técnica y en la producción de energía y también el uso militar generan cantidades considerables de deshechos radioactivos.
La búsqueda y la habilitación de lugares seguros para el almacenamiento definitivo de este tipo de deshecho es una problema para cada país que utiliza sustancias radioactivas para fines civiles o militares. El aspecto geológico de la solución de este problema forma parte de la geología ambiental.
(Para obtener mas información al tema véase el capitulo: basurales y vertederos.)



Tipos de radiación ionizante



La radiación ionizante se llama así porque - debido a la alta energía que tiene - puede producir iones en la materia que esta en contacto con ella (la materia puede ser por ejemplo el cuerpo humano).



Los tipos de radiación ionizante hay que diferenciar en:



Radiación electromagnética muy intensa
Radiación de partículas
Rayos - X y Radiación γ
Radiación ð y Radiación ð
(La radiación ð,ð y γ representan lo que se entiende como "radioactividad".)
Fuentes
Existen numerosos aplicaciones en técnica y medicina que utilizan emisores de radiaciones ionizantes, por ejemplo:



Exámenes radiológicos en la medicina



La análisis de minerales (difractometría de rayos X, análisis de fluorescencia de rayos X)
Uso de indicadores o marcadores radioactivos ("tracer") (ejemplo: en petroleoductos a veces se mandan distintos tipos de petróleo, o material de distinta calidad. En este caso se pueden marcar un producto con un elemento radioactivo para indicar donde termina un lote y donde comienza el segundo, agregando una pequeña cantidad de un tracer.)


El fuente mas importante de material radioactivo (tanto por la cantidad de material que producen, como por las caracteristicas nocivas de las sustancias que generan) son las plantas nucleares.



La generación de "basura" radioactivo por parte del militar de algunos países también hay que considerar - sea por el uso de motores nucleares en algunos submarinos u otros buques de guerra o sea por el reemplazo o la desarmación del arsenal nuclear.
Otras fuentes de radiaciones son naturales como minerales radioactivos (minerales de Uranio por ejemplo). La minería de estos minerales puede generar un impacto ambiental muy negativa liberando concentrados de sustancias radioactivas al medio ambiente.



El problema del Radón.



Un fuente natural de radioactividad es el gas radioactivo Radón. Radón es un gas radioactivo que pertenece a la cadena de desintegración del Uranio. Se forma por desintegración de Radio - 226 a Radón - 222.
En todos los partes donde existen minerales que contienen Uranio - entonces en cualquier roca magmática - se forma Radón. Concentraciones relativamente altas de Radón se encuentran en zonas de rocas magmáticas en general.



El gas puede difundir por las fracturas y grietas de la roca al ambiente. En lugares de mala ventilación (el sótano de una casa o una mina subterránea) las concentraciones pueden ser importantes.



El Radón es un elemento químico que pertenece al grupo de los gases preciosos (como Helio, Argón etcétera) y así no es nocivo ni es venenoso ni tiene otra propiedad tóxica.
La inhalación y exhalación del radón no causa daño ninguno a la salud. Problemáticos son los productos de la desintegración radioactiva del radón. La vida media del Radón es de solo 3,8 días y se desintegra emitiendo radiación a para formar isótopos también radioactivos de Polonio, Plomo y Bismuto, Telurio y Astato.



Si el núcleo del gas se descompone dentro del pulmón emite una partícula a y además los productos sólidos de la desintegración no pueden ser eliminados por la respiración pero quedan ahí - y pueden desarrollar todo efecto biológico posible en el tejido del cuerpo (del pulmón).
La dosis de radiación que cualquier persona recibe en el caso normal no tiene que causar preocupación. Un peligro para la salud existe cuando la persona esta expuesta por mucho tiempo a concentraciones significativos de Radón.



De la región minera de Schneeberg (Erzgebirge, "montaña de mena") en Alemania se sabe desde el siglo 15 que los mineros en minas de plata sufrieron muy frecuentemente una misteriosa enfermedad del pulmón - que posteriormente (en el año 1879) se identificaron como cáncer pulmonar.



Se puede imaginar que personas que trabajan mucho tiempo en un ambiente con una concentración elevada de radón pueden sufrir daños severos de la salud.
Investigaciones indican que desde una exposición a 3000 Bq m3 aire aumenta el riesgo de cáncer pulmonar. Una casa "normal" (con sótano) cuenta con 50 hasta 1000 Bq m3 aire. En casos extremos de casas en la ciudad de Schneeberg mediciones reportan valores de hasta 50000 Bq m3 aire. Se estima que la exposición a radón causa entre 30 y 90 muertos de cáncer adicional entre 1 millón de personas.



Contaminantes biológicos



En general. todos los agentes representados por organismos vivos (la mayoría suelen que ser microorganismos como bacterias, virus, hongos etcétera).
Se puede imaginar por ejemplo la existencia de un microclima dentro de una mina subterránea que favorece el crecimiento de hongos. Falta de higiene alrededor de una mina / plata puede favorecer la presencia de parásitos o otros portadores de enfermedades como ratas - seguramente un problema mas frecuente en la minería artesanal que en la gran minería).
Contaminantes químicos


Los agentes químicos representan seguramente el grupo de contaminantes más importante - debido a su gran número y a la omnipresencia en todos los campos laborales y en el medio ambiente.



Como contaminantes químicos se puede entender toda sustancia orgánica e inorgánica, natural o sintética que tiene probabilidades de lesionar la salud de las personas en alguna forma o causar otro efecto negativo en el medio ambiente. Los agentes químicos pueden aparecer en todos los estados físicos.


Gaseoso


gases propiamente dichos, vapores (sustancias de estado normal liquido o sólido - vapor de mercurio por ejemplo) y humos (resultado de la combustión de sustancia orgánica - también puede ser clasificado como sólido .



Fuentes de contaminantes gaseosos pueden ser por ejemplo:



Emisiones continuas como:



la descarga de chimeneas, quema de mercurio a aire libre, emisiones de maquinas, vehículos y del transito en general, desaireacion de tanques y emanaciones volátiles de la superficie de lagunas de residuos
Emisiones instantáneas momentáneas como todo tipo de emisión accidental (por ejemplo incendios)



Los contaminantes gaseosos son importantes para la geología ambiental cuando las sustancias precipitan con el peligro de contaminar suelo o agua.



En cambio, contaminantes sólidos y líquidos pueden ser liberados directamente al sistema suelo agua subterránea con los efectos ambientales correspondientes.



Sólido



El grupo de sustancias sólidas incluye sustancias como minerales de asbestos, sustancias contaminantes adsorbidas a partículas sólidas, sólidos en suspensión y también los polvos (los últimos dos con carácter transitorio entre sólido y gaseoso).


Contaminantes sólidos también pueden ser distintos tipos de basura como por ejemplo:
Suelo roca excavado o residuos de la construcción (en general no tóxico, pero con la problema de almacenarlo en alguna parte)



Basura domestico / industrial en general
Otras sustancias que hay que considerar como residuos especiales o tóxicos



Líquido



Todo tipo de sustancia liquida que puede causar danos para la salud incluyendo por ejemplo todo tipo de combustible que puede destruir ecosistemas o recursos hídricos en general y que pueden afectar finalmente también el ser humano.



Los líquidos pueden ser liberados al medio ambiente en forma controlada intencional o en forma incontrolada.



Forma controlada: (controlada significa: se conoce la cantidad y la concentración exacta de los residuos y (mas o menos) el área de la dispersión que (ojalá) permite reducir el riesgo.)
Descarga de residuos sobre aguas superficiales (océano),
Infiltración intencionada de residuos ácidos al suelo o la dispersión de pesticidas sobre un terreno etcétera.



Forma incontrolada:



Emisión de líquidos por un accidente o por manipulación almacenamiento inadecuado (cambio de aceite de una maquina, escape de un tanque en mal estado etcétera),
Formación de lixiviado y filtración de sustancias liquidas al subterránea (hacia el agua subterránea). Esto incluye la formación de aguas ácidas de una mina
Importante: La clasificación en emisión controlada - incontrolada no dice nada sobre el peligro real de la sustancia; también una descarga intencional puede tener un impacto muy negativo o incluso un efecto al medio ambiente incontrolado.



Peligro de contaminantes



El grado de peligro de contaminantes químicos se puede considerar según los siguientes factores:
Explosividad:


(La capacidad de una sustancia para expander sus moléculas en forma brusca y destructiva.)



Inflamabilidad



(La capacidad de una sustancia para producir combustión de sí misma, con desprendimiento de calor.)



Toxicidad



(La capacidad de una sustancia para producir daños a la salud de las personas que están en contacto con ella.)



Reactividad



(La capacidad de una sustancia para combinarse con otras y producir un compuesto de alto riesgo (como compuesto inflamable, explosivo, tóxico etc.)


Corrosividad



(Sustancias con propiedades ácidas o alcalinas.)


Clasificación de contaminantes químicos



Los agentes químicos representan el grupo de contaminantes más importante debido a su gran número y la omnipresencia en todos los campos laborales y en el medio ambiente.
Como agentes (o contaminantes) químicos se puede entender toda sustancia orgánica e inorgánica, natural o sintética que tiene probabilidades de lesionar la salud de las personas en alguna forma.



Los contaminantes químicos se puede diferenciar según el siguiente esquema:



(1) asbestos, sílice y otros minerales



(2) metales ejemplos: plomo, mercurio y compuestos orgánicos de mercurio, cadmio, zinc, cromo y cobre (entre otros)



(3) semimetales arsénico, fósforo, selenio, telurio



(4) otros sustancias y compuestos inorgánicas como:



halógenos (flúor, cloro, bromo)
azufre y compuestos de azufre (ácido sulfúrico, dióxido de azufre)
derivados del nitrógeno (amoniaco, óxidos de nitrógeno)
cianuro, ácido cianhídrico, derivados cianohalogenados
(entre otros)



(5) compuestos orgánicos



hidrocarburos como:



hidrocarburos alifaticos . (todo tipo de combustible, metano, butano, propano etcétera)



hidrocarburos aromáticos (benceno, tolueno, xileno) ("BTX")



hidrocarburos aromáticos policiclicos (antraceno, benzoantraceno, naftalina)



hidrocarburos clorados halogenizados (clorobenceno, clorofenol)



otros grupos de compuestos orgánicos como por ejemplo:



alcoholes (metilico, propilico etcétera) aldehidos (formaldehído) Glicoles Cetonas Esteres Eteres Acidos orgánicos



Efectos tóxicos



Como tóxico se entiende cualquier sustancia que, introducida en el cuerpo en una cierta cantidad, ocasiona la muerte o graves trastornos. Los efectos tóxicos pueden variar entre reacciones alérgicos mas o menos leves y la muerte, con todo tipo de enfermedad o daño temporal o permanente en el entremedio.


Son muy escasos los casos de que una contaminación ambiental causa una intoxicación tan grave que se produce la muerte instantánea o en poco tiempo (aunque se conocen casos extremos de este tipo). Más común es que contaminaciones del agua o del suelo producen algún tipo de enfermedad (incluyendo cáncer) o reacciones alérgicas.



Existen numerosos sustancias que, en pequeña dosis, son necesarios o beneficiosos para el cuerpo la salud y que ingeridas en dosis superior a un cierto limite pueden dañar al organismo.


La ciencia que estudia las propiedades venenosas (o tóxicas) de las sustancias y sus efectos en seres vivos es la toxicología. La meta principal de la toxicología es la definición del limite (o sea, de la concentración) en que una sustancia comienza a tener efectos nocivos.



La vía de entrada al organismo



Depende de las características de la sustancia existen tres posibilidades como contaminantes tóxicos pueden ingresar al Cuerpo por contacto epidérmico, inhalación o ingestión.



Transformación y eliminación de tóxicos



La absorción de sustancias tóxicas en el cuerpo produce una serie de reacciones que pueden modificar y / o eliminar la sustancia. El tóxico modificado se llama "metabolito". Puede ocurrir que al transformarse las características nocivas de la sustancia aumentan, o sea el metabolito es más peligroso que la sustancia original.


Ejemplos para algunas sustancias



Metales pesadas y semimetales



ejemplos son: Talio, Bario, Cadmio, Plomo, Mercurio, Cromo, Cinc, Níquel, Cobre, Arsénico (entre otros).



Las fuentes de estos sustancias pueden ser natural o artificial.
Yacimientos de minerales (o anomalías geoquimicas como zonas de alteración hidrotermal) pueden mostrar contenidos elevados de metales pesadas y otros oligoelementos en el suelo y el agua. Por procesos naturales (meteorizacion) los elementos químicos nocivos pueden ser liberados al suelo y al agua - alcanzando a veces valores que sobrepasan todas las normas permisibles.



Aparte de esto, los metales pesadas tienen gran distribución y un amplio espectro de aplicaciones en industria y técnica. Los relaves que produce la minería contienen muchas veces (o sea, siempre) metales pesadas como plomo o mercurio.



Plomo Aproximadamente el 50 % del plomo se usan en forma pura o el aleaciones Para soldadura (50 - 80 % Pb), Tipo de imprenta (60 - 90 % Pb), bronce (hasta 15 a 20 % de Pb). La otra mitad se usa en numeroso compuestos químicos como por ejemplo el Plomo tetraetilo C2H5Pb en el combustible plomado.



Los mejores consumidores del plomo son la industria de baterías (con un gran porcentaje de reciclaje de baterías), la industria de petróleo (componente del combustible) y otros como industria de cables, pinturas entre otros.
Mercurio Mercurio aparece en la naturaleza en forma elemental (liquido) y compuesto con otros elementos químicos (ejemplo: HgS - Cinabrio). En la minería artesanal de oro se utiliza el mercurio elemental para la amalgamizacion de oro. El oro se obtiene por la quema del amalgamo (vaporización del mercurio) El mercurio liberado al medio ambiente forma con otros elementos químicos compuestos que son más problemáticos que el mercurio puro.



En particular se trata del mercurio metilizado, un compuesto orgánico [(CH3)2Hg]. Este compuesto es fácil soluble y de gran toxicidad. La actividad de microorganismos (bacterias, algas, hongos) transforma el mercurio a mercurio metilizado que se acumula con gran facilidad en organismos vivos.



Compuestos inorgánicos



Ejemplos son compuestos como sulfato, nitrato, nitrito, fosfato y cianuro por ejemplo. También aguas ácidas generados por la minería forman parte de este grupo de sustancias.



Cianuro (CN-) El Cianuro es un co - producto de varios industrias como productores de fertilizantes y también de la minería de oro.



Se obtiene el oro por un proceso de dos fases:



fase: Cianuración



2 Au + 8 NaCN + 2 H2O +O2 = 2 NaAu(CN)2 + 2 NaOH (en realidad la reacción es un poco más complicada)



fase: Recuperación del oro por precipitación de cinc



Zn + 2 NaCN + NaAu(CN)2 = Au + Na2Zn(CN)2 (El cinc metálico reacciona con iones de cianuro y el complejo de cianuro-oro liberando el oro metálico)
Para la cianuración del oro se requiere concentraciones de 100 mgl de NaCN (que equivale a 50 mgl cianuro libre), en el caso que no hay otros metales presentes que forman complejos de cianuro. En forma parecida se obtiene también plata de la roca, pero hay que emplear cantidades mayores de cianuro en mayor concentración.


El la roca hay otros minerales metales aparte de oro y plata, que también forman compuestos de cianuro como por ejemplo: Fe(CN)64-, Fe(CN)63- , Ni(CN)62-, además compuestos de cinc y cobre entre otros. Otro compuesto es el thiocianato SCN- que se forma como producto de la reacción del cianuro con azufre, liberado por ejemplo de pirita. Lo más elevado el consumo de cianuro en el proceso (sobre todo para la obtención de plata), lo más incrementa la formación de compuestos del cianuro con otros metales (es decir, lo más alta la cantidad de metales liberados de la roca).



Si las aguas residuales del proceso son liberados al medio ambiente sin tratamiento contienen pequeñas cantidades de cianuro libre y grandes cantidades de complejos cianuro - metal con distinta solubilidad y toxicidad.



El cianuro libre (CN-)


es altamente tóxico y forma compuestos tanto orgánicos como inorgánicos cuales también pueden ser tóxicos por su parte. Experimentos con peces mostraron una toxicidad de LC-50 = 96 horas (mortalidad de 50 % de los animales después de 96 horas) para compuestos de cianuro en las siguientes concentraciones: 0,18 - 0,26 mg/l Zn(CN)42- 0,02 mg/l KCN (Cianuro de Potasio) 0,042 mg/l HCN (Cianuro Hidrogenizado o ácido prusio)




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