SOSTENIBILIDAD 2 PARCIAL PDF

Ciencias de la Sostenibilidad ADSG 1026 Julie Nieto Wigby, Ph.D Facultad de Ciencias de la Vida PAO 2 – 2024 Octubre 1 al 20 enero, 2024 Lunes – 11h30 a 13h00 Miércoles – 11h30 a 13h00 Semana 9 - Unidad 4 Unidad 4 – Sostenibilidad de los recursos naturales 4.1 Alimen...

Ciencias de la Sostenibilidad ADSG 1026 Julie Nieto Wigby, Ph.D Facultad de Ciencias de la Vida PAO 2 – 2024 Octubre 1 al 20 enero, 2024 Lunes – 11h30 a 13h00 Miércoles – 11h30 a 13h00 Semana 9 - Unidad 4 Unidad 4 – Sostenibilidad de los recursos naturales 4.1 Alimentación 4.2 Manejo minería y petróleo sostenible 4.3 Eficiencia energética y energías renovables Producción de alimentos y el ambiente Cap 4: Uso sostenible de los recursos naturales  Tabla de contenido Producción de agricultura industrializada versus orgánica. Control natural de plagas versus pesticidas. Uso de ingeniería genética para la producción de transgénicos. Producción acuícola en cultivos extensivos e intensivos. Insumos de la industria acuícola. Efectos ambientales en la mala práctica agrícola y acuícola. Objetivos de clase El estudiante aprenderá a: - Definir seguridad alimentaria - Conocer la importancia de una producción agrícola sostenible - Entender qué son los organismos genéticamente modificados o GMO - Deteminar ventajas y desventajas de la Acuicultura  Seguridad alimentaria Seguridad alimentaria hace referencia a la disponibilidad de alimentos, el acceso de las personas a ellos y el aprovechamiento biológico de los mismos. La pobreza impide que las personas compren lo suficiente. La mitad de las personas del mundo sobreviven con el equivalente de $ 2.25 por día. Los obstáculos a la seguridad alimentaria son la guerra, la corrupción y el mal tiempo (sequías, inundaciones y cambio climático). Gaza, Venezuela, Ecuador (octubre 2021)  Seguridad alimentaria Seguridad alimentaria hace referencia a la disponibilidad de alimentos, el acceso de las personas a ellos y el aprovechamiento biológico de los mismos. ¿Cómo alimentar a 9.8 billones de habitantes en el 2050 sin perjudicar La pobreza impide que las personas compren el severamente lo medio suficiente. La mitad de las personas delambiente? mundo sobreviven con el equivalente de $ 2.25 por día. Los obstáculos a la seguridad alimentaria son la guerra, la corrupción y el mal tiempo (sequías, inundaciones y cambio climático). ¿Cómo son producidos los alimentos? ¿Cómo son producidos los alimentos? ¿A QUÉ COSTO AMBIENTAL? ¿Cómo son producidos los alimentos? Dramático incremento de la producción de alimentos – maximizar producción Tierras de cultivo, pastizales y pesca abastecen la mayoría del alimento mundial. De un total de 30 000 plantas comestibles, 14 abastecen el 90% de las calorías de los alimentos mundialmente. La mitad del mundo sobrevive principalmente comiendo 3 granos de cultivo: arroz, trigo y maíz. Al igual que pocas especias de mamíferos y peces. Lo cual aumenta la vulnerabilidad genética ante condiciones de un medio Ver video: Agricultura industrializada ambiente cambiante. Fertilizantes y pesticida sintéticos Se viola el principio de sostenibilidad de la biodiversidad ¿Cómo son producidos los alimentos? Sorgo Mijo Camote Cultivos que son vulnerables al cambio climatico Monocultivos industrializados Mayor tecnificación. El objetivo es incrementar la productividad del cultivo por área, desde 1960 se ha duplicado. Practicada principalmente en países desarrollados y produce 80% del alimento mundial Usa equipo pesado, pesticidas, fertilizantes inorgánicos. Plantaciones agrícolas es una forma de agricultura industrializada usada principalmente en países menos desarrollados por ejemplo banano, café, soya, caña de azúcar, palma africana. Mayores productores de granos son China, India y USA, produciendo casi la mitad de la demanda mundial, reciben subsidios para mejorar su competitividad Policultivos tradicionales Agricultura de subsistencia Produce para la familia y un pequeño excedente para la venta o almacenamiento Agricultura tradicional Poca tecnificación. Practican los cultivos diversos usando fertilizantes naturales. Previene la erosión. Huerto familiar urbano Necesita menos fertilizantes al tener raíces a diversas profundidades. La densidad del cultivo disminuye la necesidad de pesticidas. Se cultivan hasta 20 diferentes cultivos en un área pequeña  Agricultura y producción orgánica Cultivos sin pesticidas ni fertilizantes sintéticos y sin semillas genéticamente diseñadas. Animales con alimentación 100% orgánica sin antibióticos ni hormonas. Certificado orgánico Demanda más mano de obra por lo tanto es más costosa Agricultura Orgánica Desventajas.. Compostaje a gran escala genera metano y oxido nitroso El arado para control de maleza puede ocasionar erosión. Es mejor la agricultura sin arado Más uso de estiércol – Reduce erosión del contamina suelo y ¿Cual de estas ventajas y desventajas del recuadro suelo agua subterránea piensa que es la más importante? ¿Porque? Retiene mas agua en Compostaje a gran el suelo en época de escala genera gases sequia invernadero Mejora fertilidad del Menor productividad suelo requiere mayor Se usa menos energía extensión y emite menos CO2 Requiere arado para control de maleza – No contamina el agua erosión (pesticidas fertilizantes sintéticos Mayor costo resulta en mayor precio Beneficia aves, abejas, vida silvestre 24 Uso de fertilizantes inorgánicos Enfatiza en prevención de erosión del sintéticos y lodos para suplir suelo y uso de fertilizantes orgánicos nutrientes (estiércol, compostaje), no lodos Uso de pesticidas sintéticos Rotación de cultivos y control Usa semillas convencionales y biológico de pestes genéticamente modificadas No usa semillas GM Depende de energías fósiles no renovables (gas natural y petróleo) Uso reducido de combustible fósil. Uso solar o eolico Contamina significativamente el aire y agua y GEI Contamina menos agua y aire GEI Exportado globalmente Orientado a consumo regional o local Usa antibióticos y hormonas de No usa antibióticos, hormonas crecimiento para producir carne crecimiento en producción carne Ecuador es un país agrícola (exportador) ¿Cómo producimos alimento en Ecuador?  Semana 9 - act 1 producción de alimento en el Ecuador (grupo) Producción alimento en Ecuador Producción agropecuaria (agrícola, ganadera, acuícola) 1 Identifique dos producto agropecuario que el Ecuador produce, uno para la costa uno para la Sierra ? 2 Provincias en las que se produce 3 Hectáreas totales destinadas al cultivo - indique año si esta disponible 4 Tipo de cultivo (industrializado, intensivo, semi-intensivo, extensivo) 5 Indique su uso y si es para uso/consumo local o exportación 6 Cantidad exportada y en que año  Semana 9 - act 1 producción de alimento en el COSTA Ecuador (grupo) Producción alimento en Ecuador Producción agropecuaria (agricola, ganadera, 1 Camarón acuicola) Guayas (60%), El Oro (15%), 2 Esmeraldas (9%), Manabí (8%) 1 Identifique dos producto agropecuario que el Ecuador produce, uno para la costa uno para la Sierra ? 3 210,000 hectáreas - 2022 2 Provincias en las que se produce 3 Hectáreas totales destinadas al cultivo - indique año si Intensivo, esta semi-intensivo, disponible 4 4 extensivo Tipo de cultivo (industrializado, intensivo, semi-intensivo, extensivo) 5 5 Exportación principalmente Indique su uso y si es para uso/consumo local o exportación 6 Cantidad exportada y en que año 6 1.4 millones de toneladas - 2022  Tabla de contenido Producción de agricultura industrializada versus orgánica. Control natural de plagas versus pesticidas. Uso de ingeniería genética para la producción de transgénicos. Producción acuícola en cultivos extensivos e intensivos. Insumos de la industria acuícola. Efectos ambientales en la mala práctica agrícola y acuícola. Control natural de plagas versus uso pesticidas La naturaleza controla la población de plagas. Plaga: es cualquier especie que interfiere con el bienestar humano compitiendo por comida, invadiendo nuestros hogares, esparciendo enfermedades o siendo una molestia. Un servicio ecosistémico es el control natural de plagas, de hecho se estima que controlan en mayor cantidad que los pesticidas y muchos de ellos no afectan a los humanos. Araña comiendo un saltamontes Ventajas y desventajas de pesticidas sintéticos Cuando un Se reproducen y pesticida es Unos pocos son resistentes rociado sobre insectos al pesticida un cultivo sobreviven El pesticida se ha vuelto ineficaz y el agricultor Cuando el cultivo se debe buscar un pesticida fumiga nuevamente más fuerte. 34 Ventajas y desventajas de pesticidas sintéticos Aumenta productividad Controla las pestes rápidamente Algunos tienen alta persistencia y pueden biomagnificarse Perjudican insectos polinizadores como las abejas Pueden contaminar el aire, agua y suelo si son aplicados ineficientemente Residuos de pesticidas causan cáncer por el ejemplo el glifosato. Los pesticidas no son probados rigurosamente para su seguridad. 35 Ventajas y desventajas de pesticidas sintéticos Los opositores al uso de pesticidas sintéticos sostienen que los efectos nocivos de estos superan sus beneficios: Desarrollo de resistencia genética a pesticidas en organismos plaga. Los insectos dentro de 5 a 10 años, pueden desarrollar inmunidad a plaguicidas. Pueden poner a los agricultores en un gasto económico, porque tienen que pagar más y más a fin de controlar las plagas. Algunos insecticidas matan depredadores naturales y parásitos que ayuda a controlar las poblaciones de plagas. Algunos pesticidas dañan la vida silvestre (colonias de abejas) Los pesticidas que se aplican de manera ineficiente contaminan el ambiente. Terminan en el aire, el agua superficial, el agua subterránea, los sedimentos del fondo, alimentos y organismos no objetivo, incluidos los humanos. Algunos pesticidas amenazan la salud humana. 36 Ventajas y desventajas de pesticidas sintéticos Los opositores al uso de pesticidas sintéticos sostienen que los efectos nocivos de estos superan sus beneficios: Semana Desarrollo de resistencia genética 9 act a pesticidas 2 - Análisis en organismos plaga. de Los insectos dentro de 5 a pesticidas/químicos 10 años, pueden desarrollar inmunidad a plaguicidas. que se usan Pueden poner a los agricultores en un gasto económico, porque tienen que pagar más y más a fin de controlar las plagas. en los cultivos reportados en la Algunos insecticidas matan depredadores Act 1, e indicar naturales si han sido y parásitos que ayuda a controlar las poblaciones de plagas. Algunos pesticidas dañan la vida prohibidos o restringidos silvestre (colonias de abejas) su uso Los pesticidas que se aplican de enmanera Ecuador o contaminan el ambiente. Terminan en el ineficiente aire, el agua superficial, el agua subterránea, los sedimentos del fondo, alimentos y organismos internacionalmente. no objetivo, incluidos los humanos. Algunos pesticidas amenazan la salud humana. 37  COSTA 1 Camarón Guayas (60%), El Oro (15%), Esmeraldas (9%), 2 Manabí (8%) 3 210,000 hectáreas - 2022 4 Intensivo, semi-intensivo, extensivo 5 Exportación principalmente 6 1.4 millones de toneladas - 2022 Se utilizan antibióticos (oxitetraciclina) y 7 quimicos no autorizados para algunos destinos (sulfato de cobre), fertilizantes (N, P) ¿Cuáles son los efectos de la producción industrializada de alimentos? Analistas afirman que el balance es negativo de la producción industrializada de alimentos: Reducción de la biodiversidad Bosques y pastizales convertidos en cultivos. Los pastizales se utilizan para grandes plantaciones de soya para alimentar ganado, caña de azúcar para etanol para autos al igual que palma africana para biodiesel. Agrobiodiversidad, se estima que desde 1900 se ha perdido el 75% de la diversidad genética de cultivos agrícolas. En Ecuador la gran mayoría del banano cultivado es de la especie Cavendish. En USA el 97% de las variedades de plantas comestibles no existen más. Existen 1400 bancos de semillas refrigerados para preservar las especies amenazadas. Bóveda de semilla global Svalbard “Boveda de semillas del día de juicio final” https://www.youtube.com/watch?v=2_OEsf-1qgY (9min16seg) Dilema Necesitamos Procesos producir industriales Contaminan alimento son mas productivos ¿¿¿Qué hacemos??? Orgánico es Menos bueno para el ¿Qué opciones productivo ambiente tenemos?  Tabla de contenido Producción de agricultura industrializada versus orgánica. Control natural de plagas versus pesticidas. Uso de ingeniería genética para la producción de transgénicos. Producción acuícola en cultivos extensivos e intensivos. Insumos de la industria acuícola. Efectos ambientales en la mala práctica agrícola y acuícola. Bioingeniería: Organismos genéticamente modificados. El maíz era antiguamente del tamaño del dedo meñique y los tomates del tamaño de una uva, con el cruce de especies ha mejorado el tamaño. La modificación genética aumenta, elimina o modifica segmentos del ADN. Busca eliminar indeseables características y aumentar características deseadas mediante la transferencia de genes entre especies que normalmente no se podrían cruzar. GMO (genetically modified organisms) cuesta menos que el cruce de especies y toma menos tiempo, se emplea principalmente en USA, Brasil y Argentina mientras que en Europa está prohibido el uso de las semillas y productos que contengan GMOs. En USA el 80% de los productos contienen GMOs. Bioingenieros buscan que los cultivos GMOs sean resistentes a las sequias, temperaturas extremas, pestes y parásitos, que crezcan más rápido con menos agua, fertilizantes y pesticidas y mayor tiempo de post cosecha. Controversia sobre Alimentos GMO Bacillus thuringiensis. Es una bacteria natural del suelo que contiene un gen que produce químicos tóxicos para ciertos insectos. Disminuye el uso de pesticidas pero de acuerdo a ciertos descubrimientos esta toxina pueda causar problemas a la salud humana como diabetes y problemas cardiacos. Afectan a la biodiversidad, permite el uso de herbicidas que afecta a organismos polinizadores. Se puede expandir y cruzar con especies salvajes alterando su desarrollo natural. 64 países requieren que se identifique en la etiqueta los productos transgénicos. Puedo saber si estoy comprando productos GMOs? Si bien la Constitución prohíbe los cultivos y semillas, en el país es legal la importación y consumo de productos transgénicos. Ecuador importa soya y maíz genéticamente modificados de EE. UU. y Argentina que sirven en la elaboración de balanceado para animales de consumo y compactación de embutidos respectivamente. Caso estudio 2: Arroz dorado (debate sobre su uso) ❑ Informción general ❑ Diferentes puntos de vista ❑Entrevista a nutricionista  Producción de peces y crustáceos Acuacultura es el cultivo de peces, moluscos, crustáceos y algas en estanques, lagos, represas, jaulas submarinas en agua dulce o salada. En el 2015 el 50% de la producción de peces y mariscos provino de la acuacultura. Las flotas industriales de pesca capturan el pescado salvaje. El 30% de los recursos pesqueros se encuentran con sobrepesca Mundialmente la acuacultura envuelve las especies que se alimentan de algas: bagre, carpa, tilapia y crustáceos. O se alimentan de carne como el salmón y el camarón a los cuales les alimentan con harina de pescado Acuacultura y sus impactos Generalidades 1/3 de la pesca de los océanos se usa para harina y aceite de pescado con el que se alimenta a peces en la acuicultura además de la ganadería. Dentro de la pesca para satisfacer la demanda se incluye el kril antártico que es la base de cadena alimenticia de antartida. Uso de pesticidas y antibióticos 51 Sistemas de cultivo Principales características de los diferentes sistemas de cultivo para camarón. Insumos acuícolas Exportaciones de camarón en Ecuador  Impactos de la Acuicultura en Ecuador Los manglares son importantes en el control de la erosión y actúan como cortavientos, son lugares de desove para diversas especies marinas, son utilizados por aves migratorias y tienen otras características que los hacen componentes importantes de los ambientes costeros en los que ocurren. Bosques de manglar en los alrededores de la ciudad de Guayaaquil, además se observan las camaroneras. Acuicultura Sustentable Soluciones Proteger los manglares y estuarios Mejorar la gestión de residuos. Reducir el escape de especies acuícolas a la naturaleza Establecer sistemas de policultivos autosostenibles que combina plantas acuáticas y especies. Certificar formas sostenibles de acuicultura. Producción industrializada de carne daña el medio ambiente Generalidades Es artificialmente barato porque no considera los costos medio ambientales y a la salud que genera. Ganadería intensiva u Operaciones de alimentación concentrada de animales (CAFO, siglas en inglés) Alta huella hídrica particularmente en el ganado vacuno El estiércol no pude ser aprovechado para fertilizante por su alto contenido de antibióticos y pesticidas. La mayoría va a plantas de tratamiento de desechos. Produce metano que es un gas de efecto invernadero 25 veces más perjudicial que el CO2. El ganada puede ser alimentado por granos o por pasto. Gran cantidad de maíz es producido para alimentación animal. 57  Consumo de carne y CAFO (Operación concentrada de alimentación animal) CAFO CAFO Sector Animal grandes CAFO medianas pequeños ganado o vaca pares / pantorrilla 1000 o más 300-999 menos de 300 ganado lechero maduros 700 o más 200-699 menos de 200 menos de pavos 55.000 o más 16,500-54,999 16.500 gallinas o pollos de engorde menos de ponedoras (sistemas de manejo 30.000 o más 9,000-29,999 9.000 de estiércol líquido) pollos distintos de las gallinas ponedoras (distinto de un 37,500- menos de 125.000 o más sistemas de manejo de estiércol 124,999 37.500 líquido) gallinas ponedoras (distinto de un menos de sistemas de manejo de estiércol 82.000 o más 25,000-81,999 25.00 líquido) https://es.qwe.wiki/wiki/Concentrated_animal_feeding_operation GRACIAS 59  Ciencias de la Sostenibilidad ADSG 1026 Julie Nieto Wigby, Ph.D Facultad de Ciencias de la Vida PAO 2 – 2024 Octubre 1 al 20 enero, 2024 Lunes – 11h30 a 13h00 Miércoles – 11h30 a 13h00 Semana 10 - Unidad 4 Unidad 4 – Sostenibilidad de los recursos naturales 4.1 Alimentación 4.2 Manejo minería y petróleo sostenible 4.3 Eficiencia energética y energías renovables Contenido Planeta tierra – geología y dinámica del planeta Actividad de las placas tectónicas terremotos y tsunamis Minería / petróleo Consecuencias ambientales de la minería Mineria pequeña, mediana y gran escala Geología – estudia los procesos dinámicos de la tierra (recursos naturales y peligros (volcanes, terremotos) Tierra forma – 4.6 mil millones de años, progresivamente enfrió quedando tres capas – 1) Núcleo (hierro con centro solido + roca derretida), 2) Manto (mesosfera y astenosfera), 3) Corteza continental (plataforma submarina 71% y terrestre) Litosfera – yacimientos minerales Litosfera – combinación de corteza y parte rígida externa del manto. Zona con recursos minerales. Temperatura genera movimiento de roca liquida, que se enfría al subir y luego cae al centro Petroleum is a fossil fuel derived from ancient fossilized organic materials, such as zooplankton and algae. Petroleum and many of the liquid and solid forms are called "mineral hydrocarbons." Legally (Chester mineral dictionary), petroleum has been called a mineral but this usage does not satisfy the common geologic definition of a mineral as an inorganic substance with chemical and physical properties Minería 1. ¿Cuál es la importancia de la minería? 2. ¿Cuál es el mineral más extraído del mundo? 3. ¿Hay diferencias en la manera de extraer minerales? 4. ¿Cual es el mecanismo de extracción más contaminante? 5. ¿Cómo afecta la minería al ambiente? 6. ¿Cuál es el país mas rico en minerales? 7. ¿Cuál crees que es el país mas rico en minerales? ¿Que pasa en Ecuador – S10 Tarea 1 1. ¿Cuál es la importancia de la minería? Es necesaria? Es importante? Mira a tu alrededor…. Un niño promedio que nace hoy necesitará un suministro de por vida de - 750 libras de zinc (para accesorios domésticos, cosméticos y más), - 800 libras de plomo (para baterías, dispositivos médicos y más), - 1,500 libras de cobre (para cables eléctricos y más), - 3,593 libras de aluminio (para electrodomésticos, latas, aviones y más) - 32,700 libras de hierro. La suma de tan solo estos cinco minerales excede las 20 toneladas de material por persona: casi el mismo peso que el de un auto para 14 pasajeros. 2. ¿Cuál es el recurso mineral más explotado del mundo? En términos de volumen, son: - Hierro mineral - Carbón mineral (principal Fuente de energía no renovable), - Potasa caústica, y - Cobre China e Indonesia son los mayores productores mundiales de carbon no vegetal (16 nov 2023) https://www.statista.com/topics/1143/mining/#topicOverview 2. ¿Cuál es el recurso mineral más explotado del mundo? En términos de volumen, son: - Hierro mineral - Carbón mineral (principal Fuente de energía no renovable), - Potasa caústica, y - Cobre China e Indonesia son los mayores productores mundiales de carbon no vegetal (16 nov 2023) https://www.statista.com/topics/1143/mining/#topicOverview 2. ¿Cuál es el recurso mineral más explotado del mundo? Usos de minerales – tecnología hasta En términos de volumen, son: edificios - Hierro mineral El valor depende también de su - Carbón mineral (principal Fuente de energía no - Escasez (disponibilidad), renovable), - Demanda - Potasa caústica, y - Propiedades únicas - Cobre - Pureza - Calidad China e Indonesia son los mayores - Localidad productores mundiales de carbon no vegetal - Cantidad (16 nov 2023) https://www.statista.com/topics/1143/mining/#topicOverview  Top 10 minerales mas valiosos del mundo Mineral Cualidad bondad Usos 1. Rodio Alta resistencia a corrosión, y Convertidores catalíticos autos, electrónicos, cubiertas turbinas fundición avión termocuplas 2. Platinio Denso, raro Catalizador de reacciones químicas, producción fertilizantes, plásticos, fibra sintética, celdas de combustión, contacto eléctrico 3. Oro No se corre, buen conductor Electrónicos, odontología, medicina 4. Diamante Altamente duro Usos ópticos, herramientas de corte, aparatos electrónicos 5. Paladio Alto punto de fundición y Convertidores catalíticos automóviles, aparatos electrónicos, celdas resistencia corrosión de combustión, convierte hidrogeno en electricidad, energía limpia autos híbridos 6. Iridio Mas densos y resistentes a Electrónicos, plugs, y para aleaciones, quimioterapias corrosión 7. Osmio Mas denso elemento Agente de aleación contactos eléctricos, catalizador 8. Rutenio Muy duro Aplicaciones en altas temperaturas, metalurgia, electrónicos. 9. Litio El mas ligero, menos denso Baterías recargables (celulares, laptops, carros eléctricos) 10. Cobalto Duro y quebradizo Baterías, mat magnéticos https://geologyscience.com/geology/the-top-10-most-valuable-minerals-found-on-earth/ 3. ¿Hay diferencias en la manera de extraer minerales? 3. ¿Hay diferencias en la manera de extraer minerales? La minería de superficie es la más adecuada para extraer minerales que están cerca de la superficie de la tierra. También suele ser un método de minería más rentable que la minería subterránea. Los minerales comunes que se extraen mediante la minería de superficie son algunos de los más extraídos, como el carbón, el hierro y la bauxita (aluminio 4:1). 3. ¿Hay diferencias en la manera de extraer minerales? La minería subterránea es mejor para extraer minerales que se encuentran en las profundidades de la superficie de la tierra. Entre los minerales comunes que se extraen mediante la minería subterránea se encuentran el oro, el plomo y la plata. Es importante recordar que muchos minerales se pueden extraer tanto mediante la minería superficial como la subterránea. La relativa profundidad del yacimiento y el valor económico del mineral tienen un papel importante a la hora de determinar qué método de minería se debe utilizar. Una mina subterránea puede tener una profundidad de 300 metros o de 3 kilómetros. La mmina subterránea más profunda de la tierra, la mina de oro Mponeng, que se encuentra en Sudáfrica, tiene una profundidad operativa de más de 3.1 km. 3. ¿Hay diferencias en la manera de extraer minerales? La minería de placer es el método de separar metales valiosos de sedimentos mediante un tamizado. Este tipo de minería se lleva a cabo en lechos de ríos, arenas y entornos donde hay una acumulación natural de sedimentos. Entre los minerales comunes que se recogen mediante la minería de placer se encuentran el platino, el estaño y los diamantes. 3. ¿Hay diferencias en la manera de extraer minerales? La minería in situ es el método de recuperar minerales de la tierra sin extraer la mezcla de rocas y minerales de la superficie para su procesamiento. Se inyecta una solución que disuelve el mineral en su ubicación original y se bombea la solución que ahora incluye los minerales hacia la superficie. El mineral más común que se extrae mediante la minería in situ es el uranio. 4. ¿Cual es el mecanismo de extracción es el que más afecta al ambiente? En términos de volumen, son: La mineria de superficie es la que mas afecta al ambiente, debido a que causa el mayor cambio en el uso de la superficie y afecta el ambiente. El proceso involucra extracción y movilización de material sobre y debajo de la superficie. https://www.statista.com/topics/1143/mining/#topicOverview 5. Efectos ambientales de la minería Minería puede causar: Erosión, Sumideros (sinkholes), Pérdida de biodiversidad, Contaminación del suelo, agua subterránea, superficial con químicos utilizados proceso de extracción Polvo Donde existe la mayor cantidad de minerales The African continent is no doubt the most resource-abundant continent. Resources such as gold, diamond, oil, natural gas, copper, uranium, among others are mined in different parts of the continent  Caso Congo – Limitless water, from the world's second-largest river, the Congo, a benign climate and rich soil make it fertile, beneath the soil abundant deposits of copper, gold, diamonds, cobalt, uranium, coltan and oil are just some of the minerals that should make it one of the world's richest countries. Democratic Republic of Congo is among the five poorest nations in the world. In 2022, nearly 62% of Congolese, around 60 million people, lived on less than $2.15 a day. About one out of six people living in extreme poverty in SSA lives in DRC ¿Porqué creen que China es el que más demanda minerales? La minería artesanal utiliza técnicas simples que requieren de un mayor esfuerzo físico de las personas. -Baja productividad debido al uso de técnicas ineficientes y a que usualmente se realiza en pequeñas parcelas y en terrenos de superficie o creados por aluvión de materiales. Ecuador - Los trabajos que desarrollan los mineros artesanales en el país, se basan en la extracción de minerales metálicos (oro, cobre), no metálicos (calizas, arcillas, feldespatos) y, materiales de construcción (arena, ripio) Países extraer oro – China, Australia, Rusia, USA La técnica de extracción de oro consiste en agregar excesos de mercurio sobre los minerales previamente molidos o pulverizados y luego mediante movimientos, permitir que éstos se liguen intrínsecamente para posteriormente separarlos (PNUMA & MADS, 2012) La extracción de oro o metal con sales de cianuro. La solución de cianuro de sodio se mezcla con rocas, reaccionado con el oro, escurriéndose arrastrando el metal a estanques asentamiento (pasando por varias piscinas). Piscinas tóxicas animales, y humanos (desbordan). Las sustancias químicas usadas en la minería y en el procesamiento de minerales contaminan la tierra, agua y aire, causando problemas de salud a los trabajadores y a la gente que vive cerca de las minas. Que sucede en Ecuador… Que sucede en Ecuador…  Concesionario SolGold Construcción mina – 2025 Producción - 2030 Concesonario Atico Mining Corporation Mina construcción Producción 2024 Concesionario Adventus Mina próxima construirse Producción 2024 Concesionario Solaris Mina próxima terminar 2025 Producción 2027 Concesionario Lumina Gold Concesionario Dundee Construcción mina 2026 Concesionario Grupo Mexico precious metals Producción 2028 construcción mina 2023 Mina próxima construirse Mina construirse 2023 Producción 2024 Producción 2026 Minerales Ecuador Metálicos No metálicos Oro (Zaruma) Azufre Plata (alta conductividad y joyas) Yeso (construcción, agricultura, medicina) Cobre (conductividad eléctrica) Caliza Plomo Feldespato (cerámica) Zinc (previene corrosión en otros metales) Arena silícea Molibdeno (aleaciones acero, resistencia Mármol (construcción) corrosión y alta temp, semiconductores) Zeolitas (agricultura, filtro agua) Caolín (vidrio, tejas, cerámica) La producción de plata en el Ecuador es una actividad artesanal y de sustento mediante trabajo individual, familiar o asociativo, que se caracteriza por la utilización de herramientas, máquinas simples y portátiles. Esta producción ha tenido un comportamiento oscilante, con tendencia a la baja desde 2015, luego de que se han hecho efectivos los controles por parte de la ARCOM al no permitir que la poca producción nacional artesanal se mezcle con el contrabando que viene de otros países. En 2018 la producción de este metal alcanzó apenas 192.0 kilos Las exportaciones de plata son poco representativas, como efecto de ser una producción artesanal incipiente y sin mayor relevancia en las exportaciones del país. Sostenibilidad Escenario A – Se extrae, se usa, se tira, extracción minerales no hay nuevos descubrimientos, los precios suben Escenario B – Reciclaje, aumento de reservas por mejor tecnología, precios mas altos y nuevos descubrimientos Escenario C – Reciclar, reusar, reducir consumo, aumento reservas por mejor tecnología, precios más altos y nuevos descubrimientos Zeolites are microporous, crystalline aluminosilicate materials commonly used as commercial adsorbents and catalysts. They mainly consist of silicon, aluminum, oxygen Energías Renovables – presentación en grupo (Semana 11) Validar integrantes de grupos mientras hacen actividad Energías Exposición - 1. Solar 1. Que es, que principio usa, porque es renovable 2. Eólica 2. Como se produce (explicar proceso), cuanto puede 3. Hidroeléctrica producir 4. Geotérmica 3. Un grupo presenta ventajas y otro desventajas 5. Atómica 4. Indicar si existe en Ecuador – presentar un caso 5. Indicar el país, empresa o sitio de mayor producción 6. Hidrogeno en el mundo, presentar. 7. Océano 8. Bioenergía  Ciencias de la Sostenibilidad ADSG 1026 Julie Nieto Wigby, Ph.D Facultad de Ciencias de la Vida PAO 2 – 2024 Octubre 1 al 20 enero, 2024 Lunes – 11h30 a 13h00 Miércoles – 11h30 a 13h00 Segundo parcial Unidad 4 – Sostenibilidad de los recursos naturales 4.1 Alimentación 4.2 Manejo minería y petróleo sostenible 4.3 Eficiencia energética y energías renovables Unidad 5 – Sostenibilidad de los recursos naturales 5.1 Recursos hídricos Semana 13 (lunes 6 enero) 5.2 Contaminación del agua 5.3 Contaminación del aire 5.4 Consecuencias contaminación del aire Semana 13 (miércoles 8 enero) Unidad 6 – Desarrollo sostenible 6.1 Economía circular Semana 14 (miércoles 15 enero) 6.2 Manejo de residuos sólidos Semana 14 (lunes 13 enero) 6.3 Ciudades sostenibles Semana 15 (lunes 20 enero) Clase semana 13 – Lunes 6 enero 2025 Unidad 4 – Sostenibilidad de los recursos naturales 4.1 Alimentación 4.2 Manejo minería y petróleo sostenible 4.3 Eficiencia energética y energías renovables Unidad 5 – Sostenibilidad de los recursos naturales 5.1 Recursos hídricos 5.2 Contaminación del agua 5.3 Contaminación del aire 5.4 Consecuencias contaminación del aire Unidad 6 – Desarrollo sostenible 6.1 Economía circular 6.2 Manejo de residuos sólidos 6.3 Ciudades sostenibles 5.1 4 Analizar cómo las prácticas y la gestión actual y futura del agua pueden amenazar la integridad ecológica, la salud humana y seguridad hídrica 5 Analizar cómo las prácticas y la gestión actual y futura del agua pueden amenazar la integridad ecológica, la salud humana y seguridad hídrica 6 7 Aunque ¾ del planeta están cubiertas por agua, un poco más del 97.5% corresponde al agua de mar. Solo un 2.5% corresponde a agua dulce, de la cual 69% esta congelada (glaciares) y 30% de forma subterránea. Tan solo un 0.4% del agua dulce del planeta esta como agua atmosférica o en cuerpos de agua superficial. 8 Tan solo un 0.4% del agua dulce del planeta esta como agua atmosférica o en cuerpos de agua superficial 9 10 El agua es más que un recurso natural… 11 12 13  Volumen fijo de agua en el planeta no es INFINITO Recursos infinitos RENOVABLE su existencia no se agota por la utilización de los mismos, porque su utilización no modifica su stock o el estado de los mismos (energía solar, energía eólica, etc) 14  Volumen fijo de agua en el planeta no es INFINITO RENOVABLE Un recurso RENOVABLE es repuesto en el sistema por medios naturales. Sin embargo, la actividad humana puede generar cambios en los patrones espaciales y temporales de la disponibilidad del recurso. 15 16 unidad natural de estudio y de gestión del agua 17 18 Área aproximada de 34.500 km2 El área de la cuenca corresponde al 12,57% del territorio nacional. Contribuye a la generación de energía hidroeléctrica nacional (Sibimbe, Baba). La industria está representada por piladoras de arroz, fábricas de alimentos balanceados, haciendas de frutas (banano, mango, piña, limón, café y cacao); empacadoras de camarón e industrias donde se elaboran abonos orgánicos y químicos. 19 20 OFERTA HÍDRICA DEMANDA HÍDRICA Representada por el agua presente en cuerpos de agua Dictaminada por los requerimientos de agua superficial y subterránea que puede sostener las que imponen los habitantes de una Cuenca, actividades humanas y ecosistemas que se encuentran en sumados a los requerimientos del ecosistema la Cuenca (terrestre y acuático) y su biodiversidad A nivel de Cuenca, la demanda esta CALIDAD íntimamente ligada al uso del suelo de la misma, donde cuencas con dedicación Existen criterios de Calidad Ambiental que indican la predominante agrícola tienen una idoneidad o no del agua para un determinado fin (ej. demanda alta del recurso agua (mayor al Consumo humano, agricultura, recreación, pesquerías, sustento ecosistemas, etc) 90%) Hoy en día esta demanda está dada por la urbe, el sector industrial y agrícola, así como el sector energético, resultando en la inter-relación entre ellos (Nexo Alimento – Agua – Energía) 21 P – precipitación Qin – irrigación ET – evapotranspiración (suelo y plantas) Delta S – agua sedimento 22 23 Capacidad de la humanidad de proteger el acceso sostenible al agua para el sostenimiento de los medios de vida, el bienestar y el desarrollo socioeconómico. 24 1. 3 de cada 10 personas carecen de acceso a servicios de agua potable seguros, y 6 de cada 10 carecen de acceso a instalaciones de saneamiento gestionadas de forma segura 2. Al menos 892 millones de personas continúan con la práctica insalubre de defecación al aire libre 3. Las mujeres y las niñas son las encargadas de recolectar agua en el 80% de los hogares sin acceso a agua corriente 4. Entre 1990 y 2015, la proporción mundial que utilizaba una fuente mejorada de agua potable paso de 76% al 90% 5. La escasez de agua afecta a más del 40% de la población mundial, y se prevé que este porcentaje aumente. Más de 1700 millones de personas viven actualmente en cuencas fluviales en las que el consumo de agua supera la recarga. 6. 4 billones de personas carecen de acceso a servicios básicos de saneamiento, como retretes o letrinas. 7. Más del 80% de las aguas residuales resultantes de actividades humanas se vierten en los ríos o el mar sin ningún tratamiento, lo que provoca su contaminación 8. Cada día, alrededor de 1000 niños mueren debido a enfermedades diarreicas asociadas a la falta de higiene. 9. Aproximadamente el 70% de todas las aguas extraídas de los ríos, lagos y acuíferos se utilizan para riego. 10. Las inundaciones y otros desastres relacionados con el agua representan el 2570% de todas las muertes relacionadas con desastres naturales.  Mapa hídrico Ecuador ¿Podemos decir que el Ecuador tiene seguridad hídrica con solo ver este mapa? Vertiente cuencas hidrográficas Ecuador. 2021 26 https://www.youtube.com/watch?v=cSx9rlyfig0 Demanda hídrica – extracción / demanda de agua de cuerpos naturales (water withdrawls) Déficit hídrico – situación (espacio y tiempo) en la cuál el agua del sistema (cuenca) no es capaz de satisfacer la demanda de la misma Escasez hídrica – La escasez de agua es la condición en la cual la demanda de este recurso, en todos los sectores, incluyendo el del medio ambiente, no puede ser satisfecha debido al impacto del uso del agua en el suministro o en la calidad del recurso Deterioro ambiental – Degradación de la calidad del agua – descargas de contaminantes agrícolas, urbanos, industriales a cuerpos de agua superficiales y subterráneos Deterioro del ecosistema – contaminantes afectan al ecosistema y a la biodiversidad que depende del agua, y a los servicios ecosistémicos de ofrece 27 Water withdrawals, or water abstractions, are defined as freshwater taken from ground or surface water sources, either permanently or temporarily, and conveyed to a place of use. 28 Renovación de recursos hídricos (agua dulce) Cantidad de agua dulce (m3) ingresando a las cuencas de ríos y recarga de acuíferos subterráneos The chart shows the average per capita renewable freshwater resources, measured in cubic meters per person per year. 29 producción de alimentos 30 Demanda hídrica – extracción de agua de cuerpos naturales (water withdrawls) Déficit hídrico – situación (espacio y tiempo) en la cuál el agua del sistema (cuenca) no es capaz de satisfacer la demanda de la misma Escasez hídrica – La escasez de agua es la condición en la cual la demanda de este recurso, en todos los sectores, incluyendo el del medio ambiente, no puede ser satisfecha debido al impacto del uso del agua en el suministro o en la calidad del recurso Deterioro ambiental – Degradación de la calidad del agua – descargas de contaminantes agrícolas, urbanos, industriales a cuerpos de agua superficiales y subterráneos Deterioro del ecosistema – contaminantes afectan al ecosistema y a la biodiversidad que depende del agua, y a los servicios ecosistémicos de ofrece 31  - Situacional, o circunstancial Déficit hídrico – situación (espacio y tiempo) en la cuál el agua del sistema (cuenca) no es capaz de satisfacer la demanda de la misma demanda de hombre sustento de los ecosistemas biodiversidad 32 33 34 Demanda hídrica – extracción de agua de cuerpos naturales (water withdrawls) Déficit hídrico – situación (espacio y tiempo) en la cuál el agua del sistema (cuenca) no es capaz de satisfacer la demanda de la misma Escasez hídrica – La escasez de agua es la condición en la cual la demanda de este recurso, en todos los sectores, incluyendo el del medio ambiente, no puede ser satisfecha debido al impacto del uso del agua en el suministro o en la calidad del recurso Deterioro ambiental – Degradación de la calidad del agua – descargas de contaminantes agrícolas, urbanos, industriales a cuerpos de agua superficiales y subterráneos Deterioro del ecosistema – contaminantes afectan al ecosistema y a la biodiversidad que depende del agua, y a los servicios ecosistémicos de ofrece 35 La escasez de agua no solo es física, puede ser también económica. Falta de capacidades humanas, institucionales y financieras pueden limitar la provisión de agua, aún cuando está físicamente presente. 36 FUTURO Video – World water crisis - explained NETFLIX - 2020 https://www.youtube.com/w atch?v=C65iqOSCZOY 37 38 Demanda hídrica – extracción de agua de cuerpos naturales (water withdrawls) Déficit hídrico – situación (espacio y tiempo) en la cuál el agua del sistema (cuenca) no es capaz de satisfacer la demanda de la misma Escasez hídrica – La escasez de agua es la condición en la cual la demanda de este recurso, en todos los sectores, incluyendo el del medio ambiente, no puede ser satisfecha debido al impacto del uso del agua en el suministro o en la calidad del recurso Deterioro ambiental – Degradación de la calidad del agua – descargas de contaminantes agrícolas, urbanos, industriales a cuerpos de agua superficiales y subterráneos Deterioro del ecosistema – contaminantes afectan al ecosistema y a la biodiversidad que depende del agua, y a los servicios ecosistémicos de ofrece 39 Factores como la falta de saneamiento en la cuenca conlleva a la emisión de descargas con/sin/con limitado tratamiento que pueden resultar en la liberación de contaminantes urbanos, industriales y agrícolas a los cuerpos de agua superficial y subterráneos Las cuencas agrícolas presentan un alto riesgo de contaminación por la aplicación de fertilizantes (nitrógeno y fósforo), así como por aplicación de pesticidas sintéticos 40 Factores como la falta de saneamiento en la cuenca conlleva a la emisión de descargas con/sin/con limitado tratamiento que pueden resultar en la liberación de contaminantes urbanos, industriales y agrícolas a los cuerpos de agua superficial y subterráneos Las cuencas agrícolas presentan un alto riesgo de contaminación por la aplicación de fertilizantes (nitrógeno y fósforo), así como por aplicación de pesticidas sintéticos 41 42 43 ¿Qué actividades tiene mayor huella hídrica? 44 S13 – actividad 1 y tarea 1 – Actividades y consumo de agua – buscar en internet Actividad S13 Act1 - indicar cantidad de agua requerida por unidad Agricultura Mundo – Los tres productos agrícolas con mayor huella hídrica Agricultura mundo – Los tres productos agrícolas mas eficientes hídricamente Industrias de mayor consumo de agua – indicar tres Tarea S13T1 - indicar cantidad de agua requerida por unidad Agricultura Ecuador – 3 productos agrícolas con mayor huella hídrica escoger los tres de la lista de la tarea S9 – producción de alimento en el Ecuador (matriz 10 productos) Hogares – 3 acciones o actividades de mayor consumo de agua en el hogar 45 https://believe.earth /es/como-ahorrar- agua/ 46 47 48 49 50 10 Ways You’re Wasting Water May 24, 2021 Did you know that most households in the United States use an average of 300 gallons per day according to the US Environmental Protection Agency? Here are 10 ways that you may be wasting water without being aware of it: 1) Using your toilet as a trash can. Representing almost a third of a household’s total indoor consumption, toilets are the biggest source of water use in your home. Every time you flush a facial tissue or feminine product, you waste five to seven gallons of water. Not to mention, flushing something other than human waste and toilet paper is bad for your pipes and drains! 2) Taking baths and long showers. The average American shower uses 17.2 gallons of water and lasts up to 8 minutes – that’s a lot of water. Shortening your showers can make a huge difference. 3) Conventional showerheads. Maybe consider switching to a low-flow showerhead, which uses about 2 gallons of water per minute. 4) Leaky pipes. According toThe US News Reports, an average household can leak more than 10,000 gallons of water per year.It’s important to keep an eye out for leaks around your toilet, faucets, hose bibbs and any other plumbing fixture that you use often.Repair or replace leaking water lines as soon as possible, and keep an eye on your water bill month to month to spot hidden leaks. 5) Laundry loads that are only half full. Ensure that each load of laundry you do is pretty full. This will be more cost-effective in the long run than doing multiple smaller loads. 6) Running a dishwasher that’s not completely full. Similar to #5,make sure your dishwasher is completely full before you run it. In fact, you should consider running it on a “light” cycle if a “normal cycle” isn’t necessary. 7) Washing dishes with running water. Instead, fill up your sink with soap and water and let the dishes soak. After a few minutes, go ahead and wash them off! 8) Conventional toilets. If you have an older toilet, it could be using up to two gallons more water than a newer low-flush or high-efficiency toilet. 9) Overwatering your lawn. During the summertime, it’s best to water your lawn in the morning (5-10am) because the air is cooler and water evaporates more slowly. Additionally, it’s really only necessary to water it twice a week. 10) Running the water while brushing your teeth. If you have the habit of running the water when you’re brushing your teeth, simply remind yourself to turn it off. If you think about it, there is no reason the water needs to be running. This also goes for washing your face! 51 Unidad 5.2 Fotografía cortesía de Siel Wellens Sosteniendo la Calidad Ambiental Contaminantes del AGUA  CONTAMINACION DEL AGUA Analizar cómo las prácticas y la gestión actual y futura del agua pueden amenazar la integridad ecológica, la salud humana y la seguridad. 53 CONTAMINACION DEL AGUA CONTENIDO Contaminación de fuentes hídricas Tipos de contaminantes y sus efectos Impactos de las actividades humanas: o sobre la salud de los ecosistemas, o salud de los océanos, o servicios ecosistémicos, o riesgos para salud humana. 54 Contaminación del AGUA 55  Contaminación del AGUA PROBLEMA La oferta de agua para diferentes usos puede verse disminuída por su mala calidad. “El mundo ha perdido el 70% de sus zonas húmedas naturales en el último siglo; sin embargo, el 80% de las aguas residuales se vierte en vías fluviales sin un tratamiento adecuado” (PNUD, 2020). https://www.youtube.com/watch?v=C65iqOSCZOY 56 Contaminación deldel Contaminación AGUA AGUA La contaminación del agua se define como cualquier cambio en la calidad del agua que, ponga en peligro la vida de organismos, o la haga no apta para los usos del hombre (Ej.: beber, irrigar el suelo, pescar o recrearse). Se considera la contaminación de cuerpos de agua superficial, como lagos, rÍos, deltas/estuarios y océanos, y cuerpos de agua subterránea. 57 Contaminación del AGUA Fuentes El contaminante puede ingresar al agua a través de tuberías de descarga de efluentes – fuente puntual-; ó puede ser conducido por escorrentía a través del flujo superficial, subsuperficial o subterráneo del agua hacia los ríos y lagos – fuente difusa-. 58  Contaminación del AGUA – por tipo de fuente Fuentes puntuales Fuentes difusas Industrias Agricultura Plantas de tratamiento de agua Bosques talados Minas subterráneas y a cielo abierto Sitios de construcción Acuacultura y actividades pecuarias Pavimento urbano (calles, aceras, estacionamientos) y parques Pozos petroleros Actividades pecuarias Plantas termoeléctricas y refinerías Playas y zonas turísticas ¿Qué son los lodos de aguas residuales? El lodo residual es un residuo contaminante, proveniente del proceso de tratamiento de residuos urbanos. Su disposición final puede tornarse un problema al ser descartado de manera incorrecta, generando graves problemas ambientales y 59 salubres. Contaminación del AGUA Contaminantes y sus fuentes Tipo/Efectos Ejemplos Principales fuentes Agentes infecciosos Bacteria, virus, Excretas humanas y (patógenos) causan protozoarios, parásitos animales enfermedades Desechos que demandan Desechos orgánicos de Plantas de tratamiento, oxígeno y lo consumen en plantas y animales agropecuaria, plantas detrimento de especies procesadoras de alimentos, acuáticas papeleras Nutrientes minerales causan Nitratos (NO3-) y fosfatos Plantas de tratamiento, bloom de algas y de otras (PO43-) fertilizantes inorgánicos. especies (Eutrofización) 60 Contaminación del AGUA Contaminantes y sus fuentes Tipo/Efectos Ejemplos Principales fuentes Químicos Gasolina, plásticos, Industria, granjas, orgánicos/inorgánicos agregan pesticidas, solventes… ácidos, ciudades, minas toxinas al sistema acuático bases , sales, metales Sedimentos que irrumpen la Suelo, arcillas Erosión del suelo productividad primaria, la cadena alimenticia Metales pesados causan Plomo, mercurio, arsénico Rellenos sanitarios, cáncer e irrumpen sistema actividades urbanas, minas inmune y endócrino y descargas industriales Contaminación térmica que Calor Plantas de energía eléctrica limita desarrollo de especies e industrial acuáticas 61 Contaminación del AGUA Contaminantes y sus fuentes Tipo/Efectos Ejemplos Principales fuentes Agentes infecciosos Bacteria, virus, Excretas humanas y (patógenos) causan protozoarios, parásitos animales enfermedades Desechos que demandan Desechos orgánicos de Plantas de tratamiento, oxígeno y lo consumen en plantas y animales agropecuaria, plantas detrimento de especies procesadoras de alimentos, acuáticas papeleras Nutrientes minerales causan Nitratos (NO3-) y fosfatos Plantas de tratamiento, bloom de algas y de otras (PO43-) fertilizantes inorgánicos. especies (Eutrofización) 62 Contaminación del AGUA Contaminantes y sus fuentes Tipo/Efectos Ejemplos Principales fuentes Agentes infecciosos Bacteria, virus, Excretas humanas y (patógenos) causan protozoarios, parásitos animales enfermedades Desechos que demandan Desechos orgánicos de Plantas de tratamiento, oxígeno y lo consumen en plantas y animales agropecuaria, plantas detrimento de especies procesadoras de alimentos, acuáticas papeleras Nutrientes minerales causan Nitratos (NO3-) y fosfatos Plantas de tratamiento, bloom de algas y de otras (PO43-) fertilizantes inorgánicos. especies (Eutrofización) 63 Arsénico en el agua Arsenic also can be released into groundwater as a result of human activities, such as mining, and from its various uses in industry, in animal feed, as a wood preservative, and as a pesticide. In drinking-water supplies, arsenic poses a problem because it is toxic at low levels and is a known carcinogen. Mar 1, 2019 Arsenic and Drinking Water | U.S. Geological Survey Contaminated water used for drinking, food preparation and irrigation of food crops poses the greatest threat to public health from arsenic. Long-term exposure to arsenic from drinking-water and food can cause cancer and skin lesions. It has also been associated with cardiovascular disease and diabetes. Dec 7, 2022 Arsenic - World Health Organization (WHO) 64  Fuentes naturales Fuentes antrópicas Contaminación del AGUA Ej.: depósitos naturales Ej.: desechos urbanos. de arsénico(As), En diversas fuentes naturales de agua superficial de Ecuador, así como en otras a nivel mundial, la concentración de arsénico supera los límites permisibles (10 µg/L) establecidos por la Organización Mundial de la Salud. ¿Qué cosas tienen arsénico? El trióxido de arsénico se puede encontrar en los pesticidas y en los defoliantes, así como en el whiskey destilado ilícitamente (Murunga y Zawada 2007). Hoy en día, el arsénico se usa ampliamente en la industria electrónica como arseniuro de galio y como gas arsina en los componentes Acuiferos del mundo con depósitos naturales de arsénico de los semiconductores Fuente: Ravenscroft, P., 2007 65 Contaminación del AGUA en ciudades En las zonas urbanas la contaminacion del agua se da desde fuentes puntuales, y fuentes difusas. El mal manejo de los desechos sólidos en ciudades es fuente de contaminación para los cuerpos de agua circundantes. Las ciudades deben mantener plantas de tratamiento para remover los contaminantes de sus aguas residuales que se descargan a los cuerpos de agua circundantes 66 ODS 11: Ciudades y Comunidades sostenibles 67 Contaminación del AGUA en ciudades Las ciudades toman aguas de los rios, las someten a procesos de depuración y las distribuyen para consumo humano e industrial. Larsen, T. A., Hoffmann, S., Lüthi, C., Truffer, B., & Maurer, M. (2016). Emerging solutions to the water challenges of an urbanizing world. Science, 352(6288), 928-933. Dependiendo de su uso, las aguas residuales domésticas se clasifican en aguas grises y aguas negras. Las plantas de tratamiento de aguas residuales remueven los contaminantes orgánicos disueltos o en suspensión que de otra forma se descargarían a los ríos. Las aguas grises o de lluvias ingresan a los cuerpos de agua circundantes por drenaje directo; pero pueden arrastrar contaminantes químicos como hidrocarburos, aceites y grasas. 68 Edokpayi, J. N., Odiyo, J. O., & Durowoju, O. S. (2017). Impact of wastewater on surface water quality in developing countries: a case study of South Africa. Water quality, 401-416.  Contaminación del AGUA de ciudades Plantas de tratamiento de aguas residuales Los sistemas de tratamiento primario y secundario para aguas residuales se enfocan en reducir la contaminacion organica de las ciudades. ¿Qué podemos hacer con los lodos que resultan del proceso? 69 Contaminación orgánica de ríos y lagos - Los cuerpos de agua pueden diluir/degradar residuos orgánicos producto de fuentes puntuales. - Para la degradación de materia orgánica las bacterias usan O2 del agua para soportar su actividad bioquimica (biochemical oxygen demand -BOD) reduciendo considerablemente los niveles de oxígeno disuelto para otros usos. Qué sucedería si se colocara otra tubería de drenaje a la derecha de la que ya existe? 70 Contaminación del AGUA Contaminación de acuíferos 71 Contaminación del AGUA Contaminación de acuíferos 72 Contaminación del AGUA Disruptores endócrinos y sus efectos en salud humana Wee, S. Y., & Aris, A. Z. (2017). Endocrine disrupting compounds in drinking water supply system and human health risk implication. Environment international, 106, 207- 233. 73 74 75 The hormone 17-alpha- trenbolone leaves cows through their manure and moves into rivers, streams and other bodies of water where it can disturb fish and other water dwellers. The hormone resembles testosterone in its effects, but it’s ten times as strong 76  Ciencias de la Sostenibilidad ADSG 1026 Julie Nieto Wigby, Ph.D Facultad de Ciencias de la Vida PAO 2 – 2024 Octubre 1 al 20 enero, 2024 Lunes – 11h30 a 13h00 Miércoles – 11h30 a 13h00 Clase semana 13 – Miércoles 8 enero 2025 Unidad 4 – Sostenibilidad de los recursos naturales 4.1 Alimentación 4.2 Manejo minería y petróleo sostenible 4.3 Eficiencia energética y energías renovables Unidad 5 – Sostenibilidad de los recursos naturales 5.1 Recursos hídricos 5.2 Contaminación del agua 5.3 Contaminación del aire 5.4 Consecuencias contaminación del aire Unidad 6 – Desarrollo sostenible 6.1 Economía circular 6.2 Manejo de residuos sólidos 6.3 Ciudades sostenibles Protegiendo la Calidad Ambiental Contaminación del Aire Contaminates Tóxicos, Contaminates de Criterio, Sustancias Agotadoras de la Capa de Ozono http://www.chemeng.com.ec/2019/03/ Objetivo de la Unidad Esta unidad expone los conceptos claves sobre: - contaminates tóxicos, y contaminantes criterio - sustancias agotadoras de la capa de ozono, - las fuentes de emisión, - los impactos que generan dicha contaminación y - las posibles soluciones 4 La Atmósfera Terrestre Está compuesta por gases, partículas sólidas y líquidas, todos atraídos por la gravedad terrestre. En ella se producen los fenómenos climáticos y meteorológicos que afectan al planeta. Regula la entrada y salida de energía. Es el principal medio de transferencia del calor. Es un filtro para la energía radiante de longitudes de ondas peligrosas (onda corta). Regula la temperatura terrestre, evitando el enorme contraste entre el día y la noche (más de 300ºC) como ocurre en los cuerpos sin atmósfera: ejemplo la luna. Es la fuente de O2 para los heterótrofos, CO2 para los autótrofos, y del agua para todos. 5  Exósfera – Compuesta de gases muy ligeros. Capa minúscula o inexistente en debate entre científicos. Thermósfera – o Ionosfera, es responsable de absorción de fotones energéticos del sol. Es poco densa. Aquí se sucede la aurora boreal. Responsable de reflexión de ondas de radio y posibilita la comunicación de radio a distancia. Aquí orbitan las cápsulas espaciales. Es la más ancha con respecto a las demás (483 km). Capa más cálida. Mesósfera – En esta capa se combustionan los meteoritos y piedras. Aprox. 80 km ancho. Caracterizada por rápido descenso de temperatura a medida que aumenta altitud Estratósfera – Esta sobre la tropósfera. El aire fluye principalmente de manera horizontal. Aviones vuelan en esta zona. Presencia de la capa ozono. Tropósfera: Capa donde ocurre el clima La Atmósfera Terrestre 7 Composición del Aire Ne: 18,2 ppm O3: 11,6 ppm He: 5,24 ppm Kr: 1,14 ppm H: 0,5 ppm La atmósfera contiene una cantidad variable de vapor de agua (hasta 4%) 8 Respirar ….. Por esta razón la calidad del aire es TAN VITAL La respiración es una de las funciones vitales más importantes y es un acto inconsciente e involuntario. Igual que los latidos del corazón o la transmisión de sensaciones a través del sistema nervioso, la respiración se realiza sola, sin que tengamos que pensar en ella. Respirar ….. No podemos escapar del aire, es vital, está en todas partes. A diferencia del agua, alimentos, NO podemos escoger o tratar el aire de manera individual para hacer uso de ella Calidad de aire … ¿cómo se mide? Contaminación del aire (contaminantes criterio) Una mezcla de particulas solidas y gases presentes en el aire. La EPA ha definido un indice de Calidad de aire basado en los 5 contaminantes principales: - Ozono a nivel de la tierra - Materia particulada (incluyendo PM2.5 y PM10) - Monóxido de carbono (CO) - Dióxido de azufre (SO2) - Dióxido de nitrógeno (NO2) EPA – Environmental Protection Agency - USA Calidad de aire … ¿cómo se mide? Contaminación del aire - Ozono a nivel de la tierra Incoloro con olor pungente (cloro) - Materia particulada Variable - tamaño de la partícula - Monóxido de carbono Inoloro e invisible - Dióxido de azufre Percibido de 0.3 a 1 ppm (olor a fósforo, gas natural huevos podridos) - Dióxido de nitrógeno Incoloro con fuerte olor dulce (óxido nítrico) EPA – Environmental Protection Agency - USA Contaminación Atmosférica Es la presencia de sustancias en la atmósfera, que resultan de actividades humanas o de procesos naturales, presentes en concentración suficiente, por un tiempo suficiente y bajo circunstancias tales que interfieren con el confort, la salud o el bienestar de los seres humanos o del ambiente. 13 Foto: https://periodismoambientalucsg.wordpress.com/2015/07/06/mejorar-el-aire-de-guayaquil-aun-es-posible/ Contaminación aire – CONTROL en origen La contaminación sólo es posible controlarla durante el proceso de generación de la misma. Una vez emitida el humano pierde el control sobre la misma. Contaminación aire EsEsvariable variable Cambia de un día a otro, de una hora a otra. De que depende? Fuente de emisión en si, Meteorología local (vientos, temperatura del aire, humedad) Topografía local (geografía que determina vientos) Reacciones químicas (componentes en el aire) Deposición (depósitos de componentes) Respirar …..  Trazabilidad del contaminante SO2 – dióxido sulfuro afecta directamente (respiración humanos, y vegetación) H2SO4 – resulta de oxidación SO2 NO2 – que resulta de oxidación del NO (oxido nítrico) con O3 (ozono) Ambos se precipitan a la tierra 17 Capítulo 1 del Observatorio DKV Salud y Medio Ambiente 2010: "Contaminación Atmosférica y Salud". Contaminación aire Fuente Natural Antropogénica Fenómenos naturales tales como - Polen - Erupciones volcánicas, - Actividades sísmicas, - Actividades geotérmicas - Incendios, - Fuertes vientos, - Aerosoles marinos - Re-suspensión atmosférica o transporte de partículas naturales procedentes de regiones áridas (tormentas arena) Contaminación Atmosférica - contaminación del aire (tanto el exterior como en de interiores) es la presencia en él de agentes químicos, físicos o biológicos que alteran las características naturales de la atmósfera. Fuentes de Emisión Antropogénico Fuentes móviles Fuentes fijas Fuentes de área 21 Clasificación de Contaminantes Contaminantes Primarios Contaminantes Contaminantes Sustancias Gases de Contaminantes Secundarios Agotadoras Efecto Criterio Tóxicos del Ozono Invernadero Contaminantes Sintéticos CO Hexaclorobenceno CFC CO2 HCFC CH4 Arsénico NOx Halones N2O Hidracina HBFC O3 HFC Benceno BCM PFC SO2 MCF Mercurio SF5 CCl4 PM...... NF3 22 Contaminante criterio - Es la modificación de la composición natural del aire por la presencia de sustancias o compuestos en concentraciones que pueden tener un impacto nocivo en el medio ambiente y en la salud de la población expuesta Contaminantes Tóxicos: Hazardous Air Pollutant (HAP) – Efecto a corto (efecto agudo) o largo plazo (crónico) HAP HAP HAP PBT 188 compuestos prioritarios urbanos urbanos 49 compuestos 33 compuestos 12 compuestos Hexaclorobenceno (C6Cl6)1, Mercurio (Hg)1, Plomo (Pb)1 15. Bifenilos policlorados 1. 1,1,2,2-Tetracloroetano 8. Formaldehído 16. Níquel 2. Cloruro de Metileno 9. Acroleína 17. Butadieno (1,3 Butadieno) 3. 1,2-Dicloroetano 10. Hexaclorobenceno 18. Plomo 4. Cloruro de Vinilo 11. Arsénico 19. Cadmio 5. Acetaldehído 12. Hidracina 20. Tetracloruro de carbono 6. Cromo 13. Benceno 21. Cloroformo 7. Acrilonitrilo 14. Mercurio 22. Tricloroetileno 1 HAP presentes en todas las listas carcinogénicos PBT: persistentes, bioacumulativas y tóxicas https://www.carlroth.com/medias/SDB-2399-ES- 23 ES.pdf?context=bWFzdGVyfHNlY3VyaXR5RGF0YXNoZWV0c3wyNDc1OTV8YXBwbGljYXRpb24vcGRmfHNlY3VyaXR5RGF0YXNoZWV0cy9oYzgvaDNjLzg5NTA4NjMwMDM2NzgucGRmfGQwMjMzYjhiNzFiMWRlZDcyNTNlODk0YzRlNDFj OWY4OTFhNmIxZTQ3ZTcwNWI2MDE5NTUwMzI3NjhiMTg2YmM Overview of Green Building Material (GBM) Policies and Guidelines with Relevance to Indoor Air Quality Management in Taiwan PBT (Persistent, Bioaccumulative and Toxic Chemicals (PBTs) - bifenilos policlorados (PCB); - dioxinas y furanos; Dioxinas solubles en grasas, acumulan - metales pesados ​como plomo, mercurio y cromo en organismo, contaminación huevos (yema) y pollo Estos contaminantes no solamente son tóxicos, sino que permanecen en el ambiente por periodos largos de tiempo, son persistencia y se acumulan en los tejidos (bioacumulación). Estos son: - aldrin/dieldrin (insecticidas) - DDD, - mercurio y sus compuestos; - DDE, - benzo(a)pireno (madera y combustible); - Bifenilos Policlorados (PCB); - mirex; - hexaclorobenzeno; - clordano; - dioxinas y furanos (volcanes, madera, proceso minerales) - octacloroestireno; - alquil-plomo; - DDT (insecticidas) - toxafeno Que efecto tienen estos contaminantes? 26 Contaminantes Tóxicos Contaminantes de Criterio 27  Contaminantes de Criterio Monóxido de Carbono (CO) Dióxidos de Azufre (SO2) Óxidos de Nitrógeno (NOx) - Óxido nítrico (NO) Contaminante primario. Contaminante primario. Contaminante primario El más abundante en la tropósfera. Tiempo de vida ≈ 2- 4 años - Dióxido nitroso (NO2) Es tóxico: envenena la sangre. Contaminante primario SO2 precursor: se forma dentro de equipo. Tiempo de vida ≈ 2 meses Lluvia ácida (H2SO4); pH ≈ 5.6 Contaminante secundario se degrada en el aire a CO2 Deposición húmeda (4-14 días) se forma en la atmósfera. Aerosoles de Azufre (≈ PM1) NO y NO2 precursores: CO CO2 Deposición seca (2- 3 días) O3 troposférico Emisión natural: Lluvia ácida ácido nítrico (HNO3); 90% por la oxidación metano CH4 Emisión natural: ácido nitroso (HNO2) Emisión antropogénica: Volcanes Emisión antropogénica: quema incompleta de combustibles Emisión antropogénica: quema N del aire, combustibles fósiles y no-fósiles quema S en combustible fósil. fósiles y no-fósiles A nivel antropogénico sus fuentes de emisión son la quema de combustibles fósiles y no-fósiles  Consecuencias del SO 2 y NOx Lluvia Ácida Lluvia ácida o deposición ácida es un término amplio que incluye cualquier forma de precipitación con componentes ácidos (ácido sulfúrico o nítrico) que cae al suelo desde la atmósfera en forma seca o humeda. Incluye Lluvia, nieve, niebla, granizo o polvo ácido. SO2 + OH· → HOSO2 HOSO2· + O2 → HO2· + SO3 (H2SO4).SO3(g) + H2O (l) → H2SO4(l) 2NO + O2 ↔ 2NO2 OH + NO2 ↔ HNO3 HO2 + NO2 ↔ HO2NO2 OH + NO ↔ HONO 29 Miller et al., Living in the Enviromental, pp. 476 Contaminates de Criterio Fuentes de Emisión Antropogénico: quema de combustibles Material Particulado 10 µm Natural/Antropogénico: Natural: biológico Resuspensión polvo suelo plantas/insectos por viento y vehículos 9- 5μm: faringe, laringe y tranquial superior. 5- 2μm: tranqueobronquial. 2- 0,5μm: alveolar. < 0,5μm: se exhalan. 12 µm < 0,1μm: nanopartículas. 30  Consecuencias del O 3, NOx, VOC (comp orgánicos volátiles) Smog Fotoquímico El smog fotoquímico se genera en áreas urbanas por O3 y otros compuestos como el PAN Hidrocarburo + O2 + NO2 + luz → CH3COOONO2 (PAN) nitrato de peroxiacilo 31 Miller et al., Living in the Enviromental, pp 482 Ozono estratosférico y Ozono troposférico (O3) O3 estratosférico Bueno de lejos Se produce de forma natural en la estratosfera, Ozono Troposférico en donde el O2 usa la Contaminante secundario energía de los rayos UV para generar por reacción Precursores NOx ; COV química el O3. O3 troposférico Malo de cerca Contaminante secundario generado a partir del NOx y COV. Responsable del Smog Químico 32 Gu’a del PNUMA para los oficiales nacionales de ozono; 2015 CROMO CADMIO ASBESTO MERCURIO CROMO PLOMO C6Cl6 27% neumonía 18% accidente cerebrovascular 27% cardiopatía isquémica 20% neumopatía crónica, 8% cáncer de pulmón. 7 M muertes prematuras cada año 33 Ozono – agujero  Subtitle Producto - sustancias agotadoras de la capa de ozono 35 https://www.futuro360.com/desafiotierra/gran-hueco-capa-de-ozono-artico_20200330/ = 3 mm Sustancias Agotadoras del Ozono (SAO) Formación ozono Destrucción ozono estratosférico estratosférico 38 https://cienciadesofa.com/2015/03/respuestas-lviii-respuestas-rapidas-a-varias-preguntas-que-os-intrigan.html Sustancias Agotadoras del Ozono (SAO)- Ozone-Depleting Substance(s) (ODS) Sustancias Agotadoras del Ozono (SAO) PAO SAO. Sustancias químicas Clorofluorocarbonos (CFC) (11) 1 sintéticas con potencial Halones (1301) 10 para reaccionar con el Tetracloruro de carbono (TCC) 1,1 ozono de la estratosfera Metilcloroformo (MCF)** 0,1 Hidroclorofluorocarbonos (HCFC) (22) 0,055 por reacciones fotoquímicas Hidrobromofluorocarbonos (HBFC)* (22B1) 0,74 en cadena. Bromoclorometano (BCM) 0,12 Tiempo de vida: Bromuro de metilo (BdM) 0,6 100- 400 años. * Poco uso **Altamente Tóxica (se usa como disolvente) Se han identificado 196 productos químicos como SAOs cada uno con un PAO específico 39 https://www.gobiernodecanarias.org/medioambiente/temas/prevencion-y-calidad-ambiental/contaminacion_ambiental/sustencias_que_agotan_la_capa_de_ozono/que_son/ Usos de SAOs (Sustancias agotadoras de ozono) Refrigerantes Solventes de limpieza CFC y HCFC se utilizan como CFC-113 solvente de limpieza en refrigerantes sistemas de refrigeración electrónicos, limpieza de precisión, industrial, domésticos y de trasportes. desengrase de metales y limpieza en seco en Agentes espumantes la industria textil. Agentes espumantes en fabricación de Esterilizantes espumas como poliuretano. Se usan en la esterilización médica. Propulsores. Extintores de incendio CFC se usa como propulsores de Halones y HBFC como extintores de incendio. aerosoles. Fumigantes El bromuro de metilo 40 https://www.gobiernodecanarias.org/medioambiente/temas/prevencion-y-calidad-ambiental/contaminacion_ambiental/sustencias_que_agotan_la_capa_de_ozono/uso_de_sustancias/ Impacto de los SAOs 1. Salud humana 2. Crecimiento plantas 3. Cambios formas plantas 4. Afecta la orientación y motilidad en el fitoplancton 5. Daños en etapas tempranas del desarrollo peces, camarones, cangrejos, anfibios 6. Disminución de la capacidad reproductiva y deterioro del desarrollo larvario. 41  What is the current state of the ozone layer? Modified 19 Apr 2023 In 2000, the ozone hole reached its maximum extent since 1979 and has stopped increasing in size in subsequent years, which is attributable to the phasing out of ozone-depleting substances under the Montreal Protocol (EEA indicator 'Consumption of ozone-depleting substances’) https://www.eea.europa.eu/en/topics/in-depth/climate-change-mitigation-reducing-emissions/current-state-of-the- ozone-layer#:~:text=In%202000%2C%20the%20ozone%20hole,ozone%2Ddepleting%20substances’). Acciones Humanas por el O3 Protocolo de Montreal  1985 1999 El Convenio de Viena para Enmienda de Beijing. 2016 protección de la capa de O3. Enmienda de Kigali.