Lección 7 de 12
En Progreso

La contaminación ambiental, una breve explicación

La contaminación del ambiente son todos aquellos elementos que están presentes en él y que dañan, perjudican y ponen en peligro la seguridad, las condiciones de vida, el bienestar y las características de los ecosistemas y de la flora y fauna que los habitan, de tal forma que se altere el funcionamiento habitual del ambiente de forma negativa.

Una parte de esa contaminación es natural, por ejemplo, cuando un volcán entra en erupción libera una gran cantidad de gases y productos que pueden dañar el ecosistema, no obstante, la mayor parte de la contaminación se produce como consecuencia de las actividades humanas, ya sea con los plásticos en el mar, los residuos en la montaña o la emisión de CO2 a la atmósfera.

A la hora de clasificar la contaminación se puede tener en cuenta diferentes criterios. Sin embargo, por norma general se emplea como principal manera de clasificar los tipos de contaminación la observación del elemento contaminante o del que resulta contaminado. En este sentido disponemos de los siguientes tipos de contaminación.

  • Contaminación del aire o atmosférica: La más conocida, es el tipo de contaminación que surge de la liberación de partículas y sustancias químicas a la atmósfera. Es el tipo de contaminación que afecta a través del aire. Uno de los contaminantes más conocidos en este sentido son el CO2, el metano y el humo proveniente de la combustión.
  • Contaminación hídrica: Se trata del efecto de la emisión y liberación en las aguas de sustancias contaminantes. Se dificulta o altera la vida y el uso normativo, haciéndola no potable. Habitualmente esta contaminación es de origen industrial. Incluye la contaminación marítima, la cual haría referencia a la contaminación de los mares y océanos por la misma causa.
  • Contaminación del suelo y del subsuelo: Provocada por la filtración de sustancias en el suelo, genera alteraciones físicas y químicas en éste que hacen que por ejemplo resulte inhabitable, se contaminen las aguas subterráneas o se imposibilite el crecimiento de vida en el área. Entre los contaminantes del suelo más significativos se encuentran los hidrocarburos, metales pesados, Metil–terbutil–éter (MTBE), herbicidas, plaguicidas y organoclorados.
  • Contaminación radiactiva: Es producida por la liberación de material radiactivo y tiene efecto en cualquier superficie. Suele derivarse de la acción humana, como el vertido de residuos o por la ocurrencia de desastres en plantas de energía nuclear como el de Chernobyl o más reciente el de Fukushima.
  • Contaminación térmica: Uno de los tipos de contaminación menos conocidos, es generado por el cambio de temperatura en el entorno o en diferentes medios debido a la actividad humana.
  • Contaminación lumínica: el elemento contaminante en sí es la emisión de luz fuera de lo que sería natural, provocando problemas como la pérdida de orientación o los cambios en los biorritmos tanto de seres humanos como de otros animales.
  • Contaminación visual: A pesar de que en principio el concepto pueda asemejarse al de la contaminación lumínica, en este caso se hace referencia a la alteración del medio en base a estímulos visuales que no tienen que ver con la luminosidad. Por ejemplo, se refiere a los cambios visuales que se producen en la naturaleza debido a la actividad humana.
  • Contaminación acústica: Es la emisión de sonido en una proporción, frecuencia, tono, volumen y ritmo excesivos que provocan una alteración en el medio o en los seres que lo habitan. Este tipo de contaminación es el que viven, por ejemplo, aquellas personas que viven en barrios muy turísticos en los que hay multitud de discotecas y establecimientos con música.
  • Contaminación electromagnética: Aunque tal vez no es tan perceptible de manera directa por los seres humanos, se refiere a la contaminación derivada del uso de elementos eléctricos o que generen fenómenos electromagnéticos. Pueden generar desorientación y posibles daños en diferentes animales, y los efectos sobre los seres humanos aún son discutidos (vinculándose en ocasiones al cáncer, trastornos de la erección o algunos problemas mentales y físicos).
  • Contaminación genética: es la transferencia incontrolada o no deseada de material genético (por medio de la fecundación) hacia una población salvaje. Tanto de organismo genéticamente modificado a otros no modificados, o de especies invasivas o no nativas hacia poblaciones nativas.

La Organización Mundial de la Salud–OMS, señala que la insalubridad del ambiente puede ser letal, especialmente para los niños pequeños, que son especialmente vulnerables a la contaminación del aire y el agua debido a que sus órganos y su sistema inmunitario se están desarrollando y a que todo su cuerpo, en especial sus vías respiratorias, es más pequeño. La exposición a sustancias peligrosas en el embarazo aumenta el riesgo de prematuridad. Además, la contaminación del aire aumenta el riesgo que corren los bebés y niños en edad preescolar de contraer neumonías en su infancia y enfermedades respiratorias crónicas (por ejemplo, asma) durante toda la vida. Las cinco principales causas de muerte en los niños menores de cinco años guardan relación con el ambiente.

En el informe de la OMS, titulado ¡No contamines mi futuro! El impacto de los factores ambientales en la salud infantil, se ofrece un panorama general de las consecuencias de la contaminación en la salud de los niños, aportando datos que ilustran la magnitud del problema. Cada año:

  • 570 mil niños menores de cinco años fallecen como consecuencia de infecciones respiratorias (entre ellas las neumonías) causadas por la contaminación del aire.
  • 361 mil niños menores de cinco años fallecen a causa de enfermedades diarreicas debidas al acceso insuficiente a agua salubre, saneamiento e higiene.
  • 270 mil niños fallecen en el transcurso del primer mes posterior al parto por diversas causas —entre ellas la prematuridad— que podrían prevenirse proporcionando acceso a agua potable y a instalaciones de saneamiento e higiene en los centros de salud, y reduciendo la contaminación del aire.
Fig. 19 Informe OMS ¡No contamines mi futuro!

Los niños también están expuestos a productos químicos nocivos contenidos en los alimentos, el agua, el aire y otros productos de su entorno. Los productos químicos, como los fluoruros, los plaguicidas que contienen plomo y mercurio, los contaminantes orgánicos persistentes y otras sustancias presentes en productos manufacturados pueden acabar entrando en la cadena alimentaria. Asimismo, aunque la gasolina con plomo se ha eliminado casi por completo en todos los países, muchas pinturas contienen este metal y pueden afectar al desarrollo del cerebro.

Otro caso de riesgo emergente son los residuos eléctricos y electrónicos (por ejemplo, los teléfonos móviles usados) que, al no ser reciclados adecuadamente, exponen a los niños a toxinas que pueden afectar a sus aptitudes cognitivas y causar déficits de atención, lesiones pulmonares y cáncer. Se ha estimado que, entre 2014 y 2018, los residuos de aparatos eléctricos y electrónicos se incrementarán en un 19% y alcanzarán los 50 millones de toneladas.

Por otro lado, debido al cambio climático, están aumentando las temperaturas y las concentraciones de dióxido de carbono, factores que favorecen la producción de polen, que se ha asociado a un incremento de las tasas de asma en los niños. Entre un 11% y un 14% de los niños de cinco años presentan síntomas de asma, y se estima que el 44% de esos síntomas guardan relación con la exposición a riesgos ambientales.

Contaminación del Aire

La contaminación atmosférica es la presencia en el aire de materias o formas de energía que implican riesgo, daño o molestia grave para los seres vivos y bienes de cualquier naturaleza,​ así como que puedan atacar a distintos materiales, reducir la visibilidad o producir olores desagradables.

Una atmósfera contaminada puede dañar la salud de las personas y afectar a la vida de las plantas y los animales. Pero, además, los cambios que se producen en la composición química de la atmósfera pueden cambiar el clima, producir lluvia ácida o destruir el ozono, fenómenos todos ellos de una gran importancia global.

La contaminación atmosférica proviene principalmente de actividades humanas que arrojan una gama de sustancias, tales como monóxido de carbono, dióxido de nitrógeno, óxido de nitrógeno, ozono (a nivel del suelo), material particulado, dióxido de azufre, hidrocarburos y plomo, todas perjudiciales para la salud humana. Si nos enfocamos en el origen de la contaminación atmosférica podemos resumirla de la siguiente manera:

  • Hogares: La principal fuente de contaminación del aire en el interior de los hogares es la quema de madera y combustibles fósiles o basados en biomasa para cocinar, calentar o iluminar. Alrededor de 3,8 millones de muertes prematuras son causadas por la contaminación del aire en interiores cada año, la gran mayoría de ellas en el mundo en desarrollo. En 97 países, 85% de los hogares ya tiene acceso a fuentes de energía más limpias; pero aún 3.000 millones de personas continúan utilizando combustibles sólidos y chimeneas para cocinar, calentarse e iluminar.

Industrial: En muchos países, la generación de energía es la fuente principal de contaminación del aire. Las centrales eléctricas que queman carbón son un emisor importante, y las plantas con base en diésel son una preocupación creciente. Los procesos industriales y el uso de solventes en las industrias químicas y mineras también contaminan el aire. Las políticas y los programas destinados a aumentar la eficiencia energética y la producción a partir de fuentes renovables tienen un impacto directo en la calidad del aire. Actualmente, 82 de 193 países tienen incentivos que promueven la inversión en energías renovables, producción más limpia, eficiencia energética y control de la contaminación.

Fig. 20 Contaminación del aire por origen industrial
Foto: www.efeverde.com
  • Transporte: El creciente sector del transporte es responsable de casi una cuarta parte de todas las emisiones de dióxido de carbono relacionadas con la energía, a las cuales se atribuyen casi 400 mil muertes prematuras. Alrededor de la mitad de todas las muertes por contaminación del aire causadas por el transporte se deben a las emisiones de diésel. Por otro lado, las personas que viven más cerca de las principales arterias de tránsito tienen hasta 12% más de probabilidades de ser diagnosticadas con demencia. Reducir las emisiones de los vehículos es una intervención importante para mejorar la calidad del aire, especialmente en las áreas urbanas. Las políticas y normas que requieren el uso de combustibles más limpios y estándares avanzados de emisiones de los vehículos pueden ayudar a minimizar la contaminación causada por el transporte hasta en 90% o más.
  • Agricultura: Las fuentes principales de contaminación del aire provenientes de la agricultura incluyen el ganado, que produce metano y amoníaco, y la quema de residuos agrícolas. Las emisiones de metano contribuyen a la formación de ozono a nivel del suelo, que causa el asma y otras enfermedades respiratorias. El metano también es un gas de efecto invernadero con un impacto hasta 34 veces más potente que el dióxido de carbono en un período de 100 años. Alrededor de 24% de todos los gases de efecto invernadero emitidos en el mundo provienen de la agricultura, la silvicultura y otros usos del suelo.
  • Residuos: La quema de residuos a cielo abierto y los desechos orgánicos en los vertederos liberan a la atmósfera dioxinas nocivas, furanos, metano y material particulado como el carbono negro. A nivel mundial, se estima que 40% de los residuos se quema al aire libre, un problema que resulta más grave en las regiones que se están urbanizando y en los países en desarrollo. La quema a cielo abierto de residuos agrícolas y/o municipales se practica en 166 de 193 países.
  • Otras fuentes: Las erupciones volcánicas, las tormentas de polvo y otros procesos naturales también inciden en la calidad del aire. Las tormentas de arena y polvo son particularmente preocupantes. Las partículas finas de polvo pueden viajar miles de kilómetros junto con estas tormentas, que también pueden transportar agentes patógenos y sustancias dañinas relacionadas con problemas respiratorios agudos y crónicos.

La cantidad de contaminación depende de muchos factores, como el acceso a la cantidad de emisiones, la hora del día o el clima. Puede tener carácter local, cuando los efectos ligados al foco se sufren en las inmediaciones de este, como por ejemplo la hora pico del tránsito; o global, cuando las emisiones contaminantes pueden viajar largas distancias, incluso a veces a través de continentes, por las características del contaminante y a los patrones climáticos mundiales, afectando el equilibrio del planeta y zonas alejadas a las que contienen los focos emisores.

Fig. 21 Contaminantes primarios y secundarios

Un tipo de clasificación para los contaminantes es de acuerdo con su reactividad química. Existen los contaminantes primarios, que son los que se emiten directamente a la atmósfera, ​ como por ejemplo el dióxido de azufre–SO2, que daña directamente la vegetación y es irritante para los pulmones. Los contaminantes secundarios son aquellos que se forman mediante procesos químicos atmosféricos que actúan sobre los contaminantes primarios o sobre especies no contaminantes en la atmósfera.

Dentro de esta clasificación están el ácido sulfúrico–H2SO4, que se forma por la oxidación del SO3, así mismo el dióxido de nitrógeno–NO2, que se forma al oxidarse el contaminante primario óxido nitroso–NO y el ozono–O3. Ver Fig. 21. Ambos contaminantes, primarios y secundarios pueden depositarse en la superficie de la tierra por precipitación, deposición seca o húmeda e impactar en determinados receptores, como personas, animales, ecosistemas acuáticos, bosques, cosechas y materiales. En todos los países existen límites impuestos a determinados contaminantes que pueden incidir sobre la salud de la población y su bienestar.

De acuerdo con sus características físicas los contaminantes atmosféricos pueden ser gaseosos o en aerosol. Los contaminantes gaseosos más comunes son el monóxido de carbono, los hidrocarburos, los óxidos de nitrógeno, los óxidos de azufre y el ozono. Diferentes fuentes producen estos compuestos químicos pero la principal fuente antrópica es la quema de combustible fósil. Los aerosoles–también llamados partículas en suspensión o material particulado– son una mezcla heterogénea de partículas sólidas o líquidas suspendidas en un gas, como el aire de la atmósfera. ​ 

Fig. 22 Tamaño comparativos del Material Particulado

Algunas partículas son lo suficientemente grandes para verse en forma de hollín o humo. Otras son tan pequeñas que solo pueden detectarse con un microscopio electrónico. Cuando se respira el aerosol, las partículas que contiene pueden entrar en los pulmones, lo cual produce problemas respiratorios. Otros aerosoles tienen la capacidad de adsorber compuestos cancerígenos en la superficie de sus partículas. ​ Las partículas finas (representadas con PM2,5, mientras que las gruesas se representan con PM10) se inhalan fácilmente dentro de los pulmones, donde pueden permanecer durante prolongados períodos de tiempo–causando daños a la salud. Ver Fig. 22.

La contaminación del aire representa una amenaza para todos, si bien las personas más pobres y marginadas se llevan la peor parte, según la Organización Mundial de la Salud–OMS, es una realidad que nueve de cada diez personas respiran aire con altos niveles de contaminantes. Más de 3.000 millones de personas, en su mayoría mujeres y niños, sigan respirando todos los días el humo letal emitido por cocinas y combustibles contaminantes en sus hogares. Más del 90% de las muertes relacionadas con la contaminación del aire se producen en países de ingresos bajos y medianos, principalmente de Asia y África, seguidos por los países de ingresos bajos y medianos de la Región del Mediterráneo Oriental, Europa y las Américas.

Fig. 23 Efectos a la salud de los principales contaminantes atmosféricos

La OMS estima que cerca de 7 millones de personas mueren cada año por la exposición a las partículas finas contenidas en el aire contaminado, las cuales penetran profundamente en los pulmones y el sistema cardiovascular y provocan enfermedades como accidentes cerebrovasculares, cardiopatías, cáncer de pulmón, neumopatía obstructiva crónica e infecciones respiratorias, por ejemplo, neumonía. Sus estimaciones son que la contaminación del aire causa una cuarta parte (aprox. 27%) de todas las muertes de adultos por cardiopatías, el 34% de las muertes por accidentes cerebrovasculares, el 43% de las muertes por neumopatía obstructiva crónica y el 36% de las muertes por cáncer de pulmón.

Fig. 24 Efectos en la Salud debido a la contaminación del aire
Campaña educativa de la Organización Mundial de la Salud–OMS

Los niveles más elevados de contaminación del aire ambiente se registran en la Región del Mediterráneo Oriental y en Asia Sudoriental, donde los niveles medios anuales suelen quintuplicar con creces los límites establecidos por la OMS. Siguen a continuación las ciudades de ingresos bajos y medianos de África y el Pacífico Occidental. En general, los niveles más bajos de contaminación del aire se registran en países de ingresos altos, especialmente de Europa, las Américas y el Pacífico Occidental.

En las ciudades de los países de ingresos altos de Europa, se ha demostrado que la contaminación del aire reduce la esperanza media de vida de 2 a 24 meses, dependiendo de los niveles de contaminación. En el Gráfico 25 se muestra los niveles de contaminación del aire por material particulado. Es un gráfico de la Organización Mundial de la Salud del año 2016.

Fig. 25 Niveles de contaminación del aire por material particulado
Las zonas más afectadas por la contaminación del aire son aquellas pintadas de rojo. El satélite no distingue materia particulada gruesa y fina, por lo que el rojo sobre África se debe a las tempestades de arena del Sahara. La arena es un tipo de materia particulada gruesa.

Contaminación del Agua

La contaminación hídrica es la acción y el efecto de introducir materias, o formas de energía, o inducir condiciones en el agua que, de modo directo o indirecto, impliquen una alteración perjudicial de su calidad en relación con los usos posteriores o con su función ecológica. La magnitud de su impacto generalmente depende de una combinación de aspectos como la cantidad y el tipo de contaminante.

La degradación de las aguas viene desde tiempos antiguos, por ejemplo, el rio Nilo, pero ha sido en este siglo cuando se ha extendido este problema a ríos, lagos y mares de todo el mundo. De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud-OMS, 2 millones de toneladas de aguas residuales junto con residuos industriales se descargan diariamente en los cuerpos de agua; de hecho, se calcula que actualmente se producen 1.500 km3 de aguas residuales, un volumen 6 veces mayor que el volumen total de los ríos del planeta.

La dinámica del agua tiene una gran capacidad de autodepuración natural puesto que en las cuencas el ciclo del agua, las corrientes y los ciclos biogeoquímicos se depuran de los contaminantes, sin embargo cuando su concentración o cantidad exceden ciertos niveles, la capacidad natural de autodepuración, no es suficiente para revertir las afectaciones.  Esta misma facilidad de regeneración y su aparente abundancia hace que sea el vertedero habitual de residuos de la actividad humana: fertilizantes/ pesticidas, desechos químicos, metales pesados, residuos radiactivos, etc. De la misma manera, los pesticidas utilizados en los campos de cultivo agrícola se filtran por los canales subterráneos y llegan a las redes de consumo; y también con el vertido accidental de petróleo y otras sustancias peligrosas.

Fig. 26 Ilustración de la Contaminación agua en ríos

Ahora bien, no podemos afirmar que en los ríos, lagos o mares existe agua pura, porque en la naturaleza tiene contacto con muchos otros elementos. Entonces para definir que el agua pueda estar contaminada es importante acotar que no partimos del agua pura, sino de la composición natural del agua. En tal sentido, la calidad del agua no es un término absoluto, sino que es un concepto que dice relación con el uso o actividad a que se destina: agua potable, doméstico, uso industrial, riego/agropecuario, conservación de la vida acuática, acuícola, de generación eléctrica, navegación, turístico /recreativo, biológico, medicinal.

Algunos parámetros indicadores de la calidad son:

  • Físicos: Características organolépticas (color, olor y sabor), turbidez y sólidos totales, temperatura y conductividad.
  • Químicos: Indicadores de materia orgánica (Demanda Biológica de Oxígeno–DBO, Demanda Química de Oxígeno–DQO, Carbono Orgánico Total–COT); salinidad, dureza y cloruros; pH (acidez y alcalinidad); nutrientes vegetales (N y P), metales pesados y contaminantes prioritarios; oxígeno disuelto y otros gases (sulfuro de hidrógeno).
  • Biológicos: Bactérias (especialmente coliformes), vírus, hongos, algas.

Cada país define en su legislación la calidad de las aguas y determinan las concentraciones o estándares para cada una. Este punto será tratado más adelante en los capítulos siguientes.

Ahora bien, pasaremos a mencionar las principales Fuentes de Contaminación, entre las cuales podemos tener:

  • Agrícola ganadero (materia orgánica, nutrientes, microorganismos), debido al escurrimiento de biocidas y fertilizantes, así como deforestación y erosión del suelo.
  • Doméstico (vertidos de aguas residuales sin tratamiento, alimentos, basuras, jabones, biodegradable, tratamientos biológicos).
  • Urbana (lluvia aceites, materia orgánica, contaminantes de la atmósfera, pesticidas, abonos, erosión del suelo).
  • Industrial (vertido de aguas de procesos sin tratamiento, aguas de enfriamiento, substancias tóxicas, iones metálicos, productos químicos, hidrocarburos, detergentes, pesticidas, radiactividad, entre muchos otros).

Hay dos clases de fuentes de contaminación: puntuales y difusas. Las fuentes puntuales son aquellos puntos en que una masa de contaminantes se descarga en cuerpos de agua en lugares bien precisos, a través de tuberías o canales. Son fáciles de identificar, monitorear y regular; pueden ser del tipo: continuas con características constantes, continuas con características variables o Instantáneas/discontinuas.

Fig. 27 Contaminación puntual y difusa
Ilustración modificada de Ministerio de Medio Ambiente, Gobierno de Chile

Los ejemplos de fuentes puntuales son: fábricas, plantas de tratamiento de aguas residuales, minas subterráneas, pozos de petróleo, buques de petróleo, etc. Las fuentes difusas pueden ser: Altamente variables en el espacio o Altamente variables en el tiempo. Las fuentes de contaminación difusa son las fuentes que no se pueden localizar en un solo sitio de descarga. Los ejemplos de las fuentes de contaminación difusa son: deposición ácida del aire, tráfico, aguas de escorrentía de campos de cultivo. La contaminación por fuente difusa es difícil de controlar porque los causantes de ella no pueden ser precisados.

La importancia de esta clasificación radica en el manejo de la contaminación, mientras la proveniente de fuentes puntuales puede ser controlada mediante acciones concretas, determinar las fuentes específicas de contaminación difusa es sumamente complicado, y, por tanto, identificar al responsable de la descarga, darle seguimiento, o controlarla.

Pasamos ahora a resumir los principales agentes contaminantes de los cuerpos de agua y sus principales efectos en los ecosistemas y en el ser humano: contaminantes físicos, contaminantes químicos, biológicos, radioactivos.

En el caso de los contaminantes físicos, son principalmente sólidos o materiales en suspensión, cuyos impactos en los ecosistemas acuícolas, son consecuencia de la obstrucción de la luz. Entre ellos podemos resaltar:

  • Color: es el resultado de la reflexión de ciertas longitudes de onda de la luz incidente. El Color puro se debe a las substancias disueltas, se obtiene después de eliminar la turbidez. El Color aparente se debe a la suma de substancias disueltas más las partículas en suspensión. En las aguas limpias no contaminadas el color amarillo se debe a substancias húmicas, los colores rojizos se deben a compuestos de hierro, las tonalidades negras se deben a la presencia de manganeso.
Fig. 28 Contaminación de agua por turbidez
  • Turbidez: La turbidez se debe a substancias insolubles en suspensión, coloides, microorganismos. Un agua turbia dificulta el paso de la luz impidiendo la fotosíntesis y disminuyendo el aporte de oxígeno disuelto. La transparencia de un cuerpo de agua natural es un factor decisivo para su calidad y productividad.
  • Temperatura: La temperatura del agua determina sus propiedades físicas, químicas y biológicas. La temperatura es importante en la solubilidad de las sales, y de los gases por lo tanto influye en la conductividad y en el pH. La contaminación térmica interfiere en los ciclos de crecimiento y reproducción de las especies presentes y disminuye la solubilidad de los gases en el agua.
  • Conductividad: La conductividad eléctrica es la medida de la capacidad del agua para conducir la electricidad, e indica la materia ionizable total. Este parámetro depende de la temperatura. La dureza y conductividad son dos parámetros que están muy relacionados, ya que las sales de calcio y magnesio son las más abundantes en la naturaleza. La conductividad y la dureza reflejan el grado de mineralización de las aguas y su productividad potencial.
  • Sólidos: Sólidos totales (ST) incluyen partículas de suelo insolubles, sedimento, material sólido orgánico e inorgánico que está suspendido en el agua y que en términos de masa total es la mayor fuente de contaminación acuática. En muchos ríos la carga de sedimentos ha aumentado bruscamente a causa de la erosión acelerada de campos de cultivos, deforestación, construcciones y explotaciones mineras. Los sedimentos originados por los sólidos suspendidos destruyen los lugares de alimentación y reproducción de peces y obstruyen y cubren lagos, represas, ríos y bahías.

Los contaminantes químicos, pueden ser de origen inorgánico o bien de origen orgánico podemos resaltar:

  • La contaminación inorgánica consiste en el aporte de nutrientes, detergentes y metales que llegan a los cuerpos de agua. Por ejemplo, el hierro y el cobre forman parte de pigmentos sanguíneos; zinc es cofactor de enzimas. En los sistemas acuáticos los metales se incorporan en forma natural por los procesos de meteorización de rocas y se pierden a través de la incorporación en los sedimentos. Sin embargo, los procesos antropogénicos incorporan también metales a los ambientes acuáticos y en cantidades mucho mayor que los procesos naturales. Ver la siguiente tabla comparativa.

Pero son los metales pesados, que aunque están presentes en forma natural en ambientes acuáticos y algunos son elementos esenciales para la vida, son los compuestos químicos más preocupantes; el cadmio (Cd), cromo (Cr), mercurio (Hg), níquel (Ni), plomo (Pb) y zinc (Zn), son metales tóxicos y repercuten en el sistema nervioso central y en el riñón, además de que se les atribuyen alergias, intoxicación y en ocasiones un carácter cancerígeno.

Existe un número considerable de problemas graves de salud que pueden producirse como consecuencia de la contaminación química del agua de consumo, además de existir el riesgo de intoxicaciones crónicas asociadas a ésta. Por ejemplo, la contaminación por arsénico es considerada una amenaza para más de 140 millones de personas afectadas en 70 países de todos los continentes. El arsénico está asociado a lesiones en la piel y a enfermedades neurotóxicas, asimismo, la presencia de otros iones en cantidades peligrosas puede causar problemas: el manganeso y el cromo están asociados a enfermedades neurotóxicas; el flúor, al deterioro del sistema óseo y los dientes.

El caso de los nutrientes, son compuestos que forman parte de ciclos biogeoquímicos y se presenta en exceso debido a aportes antrópicos generan problemas de eutroficación o eutrofización. Ver Fig. 28. Dentro de esta familia de compuestos tenemos:

  • Las aguas superficiales bien aireadas no deben contener amonio. Aguas abajo de descargas de aguas servidas se encuentra amonio en concentraciones de hasta 4 mg/l. La presencia de amonio indica contaminación reciente.
  • Los nitritos provienen de la oxidación del amonio o reducción del nitrato.
  • El nitrato proviene principalmente del uso de fertilizantes

Fósforo. El fósforo es un factor limitante en el crecimiento de algas o fitoplancton, su presencia favorece la eutrofización y trae como consecuencia el aumento de materia orgánica, bacterias heterótrofas y finalmente disminución del oxígeno disuelto.

Fig. 29 Diferencias entre cuerpo de agua natural y eutrofizado
  • Contaminantes orgánicos: La contaminación orgánica es la más importante en magnitud y sus fuentes son de origen doméstico, industrial, agrícola y ganadero. A grandes rasgos, los compuestos orgánicos se subdividen en naturales y sintéticos; los primeros producen mal olor y sabor, mientras los sintéticos son de origen industrial y son tóxicos, en esta categoría se encuentran los compuestos orgánicos persistentes-COP (entre los cuales resaltan: 
Fig. 30 Bioacumulación y Biomagnificación

Hidrocarburos aromáticos policíclicos, Plaguicidas organoclorados, Fenoles clorados, Bifenilos policlorados); residuos de plaguicidas (por ejemplo: fumigantes, fungicidas, insecticidas y herbicidas) que junto a los disolventes producidos por las actividades industriales, tienen principal impacto en el hecho de que son persistentes, bioacumulables, se transportan largas distancias y han sido relacionados con efectos cancerígenos.

Recientemente se ha detectado la presencia de compuestos potencialmente peligrosos, denominados “emergentes” que se derivan principalmente de descargas industriales o domésticas de agua. Aún no existe información sobre su abundancia e impacto por lo que en su mayoría no están regulados, pero se estima que algunos pueden ser persistentes. Entre estos, tal vez los que suscitan mayor preocupación son los fármacos, particularmente los antibióticos y las drogas.

Hay tres índices para medir la contaminación orgánica en forma global:

  • Demanda química de Oxigeno (DQO): Es la cantidad de oxígeno consumido por la materia existente en el agua, oxidable en condiciones determinadas (estima materia oxidable de origen orgánico y mineral).
  • Demanda biológica de oxigeno (DBO): La demanda bioquímica de oxigeno mide la cantidad de oxigeno consumido en la degradación bioquímica de la materia orgánica mediante procesos biológicos aerobios.
  • Carbono orgánico total (COT): Mide el contenido total de carbón de los compuestos orgánicos (orgánicos fijos, volátiles ya sea naturales o sintéticos).
Fig. 31 Contaminación de agua por microorganismos

La contaminación biológica está compuesta por la presencia de diversos tipos de patógenos como bacterias, protistas, helmintos y virus pueden encontrarse en agua. Algunos afectan a todas las personas, pero existen otros llamados oportunistas que impactan principalmente a grupos vulnerables como niños, ancianos y personas con enfermedades crónicas.  La inmunidad a este tipo de organismos también depende de factores como la edad, el sexo y las condiciones de vida.

A nivel global, los patógenos han tenido un gran impacto en la salud de las personas, entre los más frecuentes están: Campylobacter sp., el causante más importante de diarrea infecciosa y gastroenteritis de origen bacteriano en seres humanos; Vibrio cholerae, agente infeccioso del cólera; Salmonella sp. responsable de 16 millones de casos de diarrea al año.

Se han estimado en 5 millones las defunciones anuales como consecuencia de enfermedades transmitidas por el agua. Entre las que podemos destacar la diarrea, el cólera, la disentería, la fiebre tifoidea y la poliomielitis; estas enfermedades son la principal causa de muerte de menores de cinco años. En el caso de la diarrea, se calcula que la contaminación del agua provoca más de 502 mil muertes anuales.

Por otro lado, los brotes epidémicos ocasionados por virus también han tenido repercusiones importantes. Entre los ejemplos más notables se encuentra la epidemia que alcanzó los 230 mil casos de hepatitis, ocurrida en Nueva Delhi, India en los años de 1955 y 1956.

Así mismo, la contaminación tiene un impacto directo en la biodiversidad, particularmente para los peces de agua dulce, más de la mitad de ellos se encuentran en peligro y tienen tasas de extinción hasta cinco veces mayores que las especies terrestres. En algunas regiones más del 50% de las especies de peces nativas se encuentra en peligro de extinción, lo mismo para cerca de un tercio de los anfibios del mundo. Además, ya se ha relacionado la contaminación con especies asociadas a los cuerpos de agua interiores; en el planeta, el 24% de los mamíferos y 12% de las aves asociados a estos cuerpos están amenazados.

Contaminación del Suelo

Se habla de contaminación del suelo cuando se introducen sustancias o elementos de tipo sólido, líquido o gaseoso que ocasionan que se afecte la biota edáfica, las plantas, la vida animal y la salud humana. Es una degradación de la calidad del suelo asociada a la presencia o aumento de concentración de sustancias químicas de origen antropogénico, que provoca cambios perjudiciales y reduce su empleo potencial, tanto por parte de la actividad humana, como por la naturaleza.

La contaminación del suelo tiene consecuencias para todas las formas de vida a las que afecta pues altera la biodiversidad del suelo, reduciendo la materia orgánica que contiene y su capacidad para actuar como filtro. También se contamina el agua almacenada en el suelo y el agua subterránea, provocando un desequilibrio de sus nutrientes.

Entre las causas más frecuentes de la contaminación del suelo se encuentran: los plásticos arrojados sin control, presencia de vertederos de basura ilegales, vertidos incontrolados de materia orgánica proveniente de depuradoras, aplicación de plaguicidas (insecticidas, herbicidas, fungicidas) y abonos/fertilizantes sin prácticas de aplicación adecuadas, almacenamiento incorrecto de productos y/o residuos en actividades industriales con contenido de químicos, combustibles, compuestos con metales pesados, compuestos orgánicos persistentes, sustancias radioactivas, vertidos no controlados de residuos industriales, accidentes con el transporte de mercancías peligrosas, deposición de contaminantes atmosféricos y los contaminantes emergentes, como los productos farmacéuticos y los destinados al cuidado personal.

Fig. 32 Causas de la contaminación del suelo
Fuente: Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente-PNUMA

Adicionalmente, las prácticas agrícolas insostenibles reducen la materia orgánica del suelo y pueden facilitar la transferencia de contaminantes a la cadena alimentaria. Por ejemplo, el suelo contaminado puede liberar contaminantes en las aguas subterráneas que luego se acumulan en los tejidos de las plantas y pasan a los animales que pastan, a las aves y finalmente a los humanos que se alimentan de las plantas y los animales. Los contaminantes en el suelo, aguas subterráneas y en la cadena alimentaria pueden causar diversas enfermedades y una excesiva mortalidad en la población, desde efectos agudos a corto plazo –como intoxicaciones o diarrea–, hasta otros crónicos a largo plazo, como el cáncer.

Los suelos deben ser reconocidos y valorados por su capacidad productiva, así como por su contribución a la seguridad alimentaria y al mantenimiento de servicios ecosistémicos clave, de manera que más allá del impacto en el ambiente, la contaminación del suelo tiene también un elevado coste económico, debido a la reducción de los rendimientos y la calidad de los cultivos.

Se mencionan algunas razones por las que la contaminación del suelo no puede subestimarse:

  • Afecta la disponibilidad y calidad de los alimentos, ya que el contenido de nutrientes de los tejidos de una planta está directamente relacionado con el contenido de nutrientes del suelo y su capacidad para intercambiar nutrientes y agua con las raíces de esa planta. Se alteran los ciclos biogeoquímicos del carbono, del oxígeno, del fósforo, del azufre y del nitrógeno entre otros. Estos elementos y los procesos derivados van desde el suelo al aire y al agua y también circulan entre los diferentes seres vivos. Debido a los contaminantes generados por el hombre pueden sufrir modificaciones.
  • Riesgo de interrupción de procesos biológicos, pues un suelo contaminado dificulta el desarrollo de la vida de la fauna, sin existir alimento ni agua limpia, las especies migran o sufren daños irremediables en su cadena de procreación.
  • La vegetación se degrada, se reducen las especies presentes en el área contaminada, y podría ocurrir la acumulación de contaminantes en las plantas. Dependiendo del contaminante esta afectación podría ocurrir sin que generen daños notables en estas. ​Sin embargo podría afectarse la cadena trófica ya que, al ser absorbidos y acumulados por la vegetación, los contaminantes del suelo pasan a la fauna en dosis muy superiores. Cuando estas sustancias son bioacumulables, el riesgo se amplifica al incrementarse las concentraciones de contaminantes a medida que ascendemos en la cadena trófica, en cuya cima se encuentra el hombre. Este efecto se llama biomagnificación. Ver antes en la Fig. 30.
  • La contaminación del suelo afecta a su capacidad de filtrado. Los suelos actúan de filtro y amortiguador para los contaminantes. Pero el potencial del suelo para hacer frente a esta presión es finito. Si se supera la capacidad del suelo para protegernos, se afecta nuestra cadena alimentaria.
  • Afecta la calidad de los cuerpos de agua superficial y subterránea.      La contaminación de mantos freáticos es una grave consecuencia de la percolación e infiltración de sustancias contaminantes desde el suelo. Uno de los casos más relevantes son los plaguicidas empleados en exceso en la agricultura. El exceso de nitrógeno depositado en las tierras de labor por medio de fertilizantes.
  • Un tercio de los suelos están moderadamente o muy degradados debido a la contaminación, así como a la erosión, la pérdida de carbono orgánico, la salinización, compactación y la acidificación. Se necesitan aproximadamente 1000 años para formar 1 cm de capa arable superficial. El suelo que vemos es todo el que hay disponible. Sin embargo, los suelos se enfrentan aún a más presión debido a la contaminación. La tasa actual de degradación del suelo amenaza la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer sus necesidades más básicas.
Fig. 33 Funciones del suelo
Fuente: FAO-Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura
  • La contaminación del suelo puede poner en riesgo nuestra salud. Una parte importante de los antibióticos –utilizados ampliamente en la agricultura y en el ámbito de la salud humana– se liberan en el ambiente tras ser excretados del organismo al que se les administró. Estos antibióticos pueden filtrarse en los suelos y propagarse en el ambiente. Esto produce bacterias resistentes a los antimicrobianos, lo que disminuye la eficacia de los antibióticos. Cada año, unas 700 mil muertes son atribuibles a bacterias resistentes a los antimicrobianos.
  • Las precipitaciones ácidas sobre determinados suelos originan, gracias a la capacidad intercambiadora del medio edáfico, la liberación del ion aluminio, desplazándose hasta ser absorbido en exceso por las raíces de las plantas, afectando a su normal desarrollo.
  • En otros casos, se produce una disminución de la presencia de las sustancias químicas en el estado favorables para la asimilación por las plantas. Así pues, al modificarse el pH del suelo, pasando de básico a ácido, el ion manganeso que está disuelto en el medio acuoso del suelo se oxida, volviéndose insoluble e inmovilizándose.
  • A este hecho hay que añadir que cuando el pH es bajo, las partículas coloidales como los óxidos de hierro, titanio, zinc, etc. que puedan estar presentes en el medio hídrico, favorecen la oxidación del ion manganeso. Esta oxidación se favorece aún más en suelos acidificados bajo la incidencia de la luz solar en las capas superficiales de los mismos, produciéndose una actividad fotoquímica de las partículas coloidales anteriormente citadas, ya que tienen propiedades semiconductoras.
  • Otro proceso es el de la biometilización, que es un proceso por el cual reaccionan los iones metálicos y determinadas sustancias orgánicas naturales, cambiando radicalmente las propiedades fisicoquímicas del metal. Es el principal mecanismo de movilización natural de los cationes de metales pesados. ​
  • Los metales que ofrecen más afinidad para este proceso son: mercurio, plomo, arsénico y cromo. Los compuestos organometálicos así formados suelen ser muy liposolubles y salvo casos muy puntuales, las consecuencias de la biometilización natural son irrelevantes, cuando los metales son añadidos externamente en forma de vertidos incontrolados, convirtiéndose realmente en un problema.

Degradación paisajística: la presencia de vertidos y acumulación de residuos en lugares no acondicionados, generan una pérdida de calidad del paisaje, a la que se añadiría en los casos más graves el deterioro de la vegetación, el abandono de la actividad agropecuaria y la desaparición de la fauna.

Contaminación Radiactiva

Antes de hablar de contaminación, se menciona que la radiactividad es un fenómeno físico que se basa en la capacidad que tienen los núcleos de algunos elementos químicos de producir radiaciones de tipo ionizante. Entre sus principales características destaca que son capaces de ionizar gases, producir fluorescencia (capacidad de reflejar la luz), imprimirse en placas radiográficas o atravesar cuerpos opacos. Existen tres tipos de radiaciones ionizantes, la proveniente de partículas α (alfa), partículas β(beta) y partículas γ (gamma). La radiación alfa, se mueve relativamente más lentas (20 mil km/s) y tienen un leve poder de penetración. La radiación beta se corresponde a un flujo de electrones y se mueve a una velocidad cercana a la velocidad de la luz (300 mil km/s), son partículas subatómicas de mayor poder de penetración que las alfa. Los rayos gamma tienen la misma naturaleza que la luz ordinaria, pero con una longitud de onda mucho menor, son eléctricamente neutros y no pueden ser desviados por campos eléctricos o magnéticos, y tienen un poder de penetración de la materia bastante alto. Ver Fig. 34.

Fig. 34 Tipos de radiación.
Fuente: Modificada de Nuclear Radiation and Health Effects. World Nuclear Association

Ahora bien, se habla de contaminación radioactiva o contaminación nuclear a la presencia no deseada de sustancias radioactivas en el entorno. ​Esta contaminación puede proceder de radioisótopos naturales o artificiales.

En la naturaleza no existe ningún material que tenga radiactividad cero. Además, no sólo eso, sino que el mundo entero está constantemente bombardeado por rayos cósmicos, que generan Carbono que se incorpora a los organismos vivos (incluidos los seres humanos).

Otro radioisótopo que se contiene en cualquier material, incluidos los seres vivos es el Potasio. Estas radiaciones han convivido con el ser humano a lo largo de toda su existencia, por lo que se presupone que en los niveles naturales (que pueden llegar a provocar en las personas que viven en ciertos ambientes niveles superiores a los 10 mSv al año), no son dañinos. El promedio mundial de radiación recibida oscila entre 2,4 y 3,0 mSv al año, depende de los isotopos terrestres y de la incidencia de los rayos solares.

De hecho, se ha postulado que los mecanismos de reparación genética que poseen nuestras células pudieron evolucionar gracias a las radiaciones que nos envuelven. Sin embargo, hoy en día, aplicando las normas internacionales de protección radiológica, se aconseja reducir estas radiaciones naturales hasta niveles considerados razonablemente bajos.

Fig. 35 Dosis promedio anuales a partir de fuentes naturales.
Fuente: Modificada de Nuclear Radiation and Health Effects. World Nuclear Association

Entonces, podemos afirmar que la contaminación proveniente de fuentes naturales se da cuando se trata de aquellos isótopos radiactivos que existen en la corteza terrestre desde la formación de la Tierra o de los que se generan continuamente en la atmósfera por la acción de los rayos cósmicos, pero que se encuentran en concentraciones más elevadas que las que pueden encontrarse en la naturaleza (dentro de la variabilidad existente). Ejemplos de estos radioisótopos pueden ser el 235U, 210Po, radón, 40K o 7Be. Las actividades humanas provocan que la exposición a la radiactividad natural de las personas se vea incrementada. Esto sucede por ejemplo en la minería con el radón o en ciertas industrias que generan materiales en los que se ha aumentado la concentración en radioisótopos naturales (que se han denominado TENORM, TNORM o simplemente NORM).

El caso de los radioisótopos artificiales, no existen de forma natural en la corteza terrestre, sino que se han generado en alguna actividad humana. En este caso la definición de contaminación es menos difusa que en el caso de los radioisótopos naturales, ya que su variabilidad es nula, y cualquier cantidad se podría considerar contaminación. Por ello se utilizan definiciones basadas en las capacidades técnicas de medida de estos radioisótopos, de posibles acciones de limpieza o de daño, que pueden causar hacia las personas o la biota. Ejemplos de estos radioisótopos artificiales pueden ser el 239Pu, 244Cm, 241Am o 60Co. Es importante no confundir la exposición externa a las radiaciones ionizantes (por ejemplo, en un examen radiológico), con la contaminación radiactiva. Es útil en este último caso pensar en términos de “suciedad” cuando se habla de contaminación. Como la suciedad, esta contaminación puede eliminarse o disminuirse mediante técnicas de limpieza o descontaminación, mientras que la exposición externa una vez recibida no puede disminuirse.

Cuando se habla de contaminación radiactiva, en general se tratan varios aspectos:

  • Contaminación de personas. Esta puede ser interna cuando han ingerido, inyectado o respirado algún radioisótopo, o externa cuando se ha depositado el material radiactivo en su piel.
  • Contaminación de alimentos: Se produce cuando el material radiactivo hace contacto con los alimentos, contaminándolos y volviéndolos portadores de productos radiactivos. De esta manera, si se ingiere cualquier producto contaminado radiactivamente, el consumidor también se habrá contaminado. En muchas ocasiones, las fugas radiactivas han arruinado cosechas enteras de alimentos, y no sólo eso, sino que también el agua que alcanza la contamina volviéndola inservible.
  • Contaminación de suelos. En este caso la contaminación puede ser solo superficial o haber penetrado en profundidad.
  • Contaminación del agua. Aquí la contaminación aparecerá como radioisótopos disueltos en la misma.

Las principales causas de la contaminación radiactiva por radiaciones artificiales son la utilización de estos materiales radiactivos y la exposición de residuos liberados sin su correcto almacenaje, aunque también destacan causas como:

  • Industrial: Principalmente por la fabricación de combustibles nucleares y de la producción de energía nuclear en la cual se provecha la liberación de energía proveniente del proceso de fisión, de la cual se emiten a la atmósfera sustancias radiactivas, controladas legalmente para estar por debajo de los límites legales, por ejemplo, a través de la refrigeración de los reactores nucleares con agua, que tras ser utilizada se devuelve al mar o al río. Igualmente, los residuos radiactivos pueden ser fuentes de contaminación. De otras también pues las sustancias radiactivas tienen un sinfín de aplicaciones en muchos campos, lo que conlleva una cierta generación de residuos radiactivos.
  • Prácticas médicas habituales, que generan residuos radiactivos a través de la medicina nuclear y la radioterapia. Algunos ejemplos de residuos contaminados, pueden ser metales de las jeringas irradiadas, material de laboratorio, excretas de pacientes tratados, aguas residuales, entre otros.
  • Ensayos militares con materiales radiactivos realizados a cielo descubierto o en áreas subterráneas, en los que los gases que se producen van a parar finalmente a la atmósfera, donde quedan retenidos. Por otro lado, los restos sólidos son susceptibles de terminar en masas de agua, donde producen la alteración de éstas. También puede generarse durante la fabricación de dichas armas nucleares o durante la fase de investigación asociada.
  • Accidental: puede ser resultado de una pérdida del control accidental sobre los materiales radiactivos durante la producción o el uso de radioisótopos. Por ejemplo, si un radioisótopo utilizado en imágenes médicas se derrama accidentalmente, el material puede dispersarse por las personas que lo pisen o puede ocurrir que se expongan a él demasiado tiempo. También cuando ocurren grandes accidentes nucleares como los de Chernóbil (fuga de estroncio-90 que afecta al calcio y a los huesos) y Fukushima, en los que se pueden dispersar elementos radiactivos en la atmósfera, el suelo y cuerpos de agua.

El cuerpo humano puede incorporar radioelementos a través de la respiración, cuando los átomos que componen el gas radón se desintegran mientras están en los pulmones, sus productos de desintegración se fijan en otras partículas más pesadas que a su vez se pueden fijar en los pulmones, y continúan su cadena radiactiva y sus emisiones en el interior del organismo. También por la alimentación, cuando se contamina un suelo, las plantas, y los animales que comen estas plantas, pueden a su vez contaminarse. Ciertos organismos son particularmente radioacumulantes, como algunos tipos de setas o los mejillones.

Fig. 36 Central nuclear Fukushima, contaminación radiactiva por accidente.
Foto: www.elperiodicodelaenergia.com

Los niveles de contaminación altos pueden plantear riesgos a las personas y al entorno: los radioelementos tienen una duración más o menos larga y se desintegran emitiendo radiaciones. Cuando los radioelementos se fijan en el cuerpo humano pueden ser más peligrosos que cuando se eliminan de forma normal por el organismo (en la heces, orina o sudor). Estos efectos varían en función del organismo y del nivel y tipo de radiación, así como de los tejidos y órganos afectados. En el caso de los radioisótopos que emiten radiaciones alfa y beta, si los radioisótopos permanecen fuera del organismo el daño que pueden provocar, incluso para actividades muy grandes, es muy limitado. Pero cuando se incorporan, pueden dañar a las células, ya que depositan en ellas toda su energía. En cualquier caso, es seguro que las partículas radiactivas destruyen progresivamente las células del cuerpo humano, llegando a dañar su ADN, pudiendo generar:

  • Defectos genéticos. Cáncer. El cáncer de tiroides es muy frecuente debido a que dicha glándula absorbe las partículas de yodo radiactivas. Además, otros cánceres comunes son el cáncer de huesos y los tumores cerebrales.
  • Problemas en la médula ósea. Ésta se ve muchas veces afectada, pudiendo la persona presentar anemia y leucemia.
  • Infertilidad y malformaciones en el feto, así como problemas en la descendencia asociados al crecimiento y aprendizaje, pudiendo presentar cerebros y cráneos pequeños.
  • Sistema inmunitario debilitado, lo cual aumenta el riesgo por infecciones bacterianas y otras patologías.
  • Alteraciones gastrointestinales.
  • Problemas de salud mental, como la angustia emocional y psicológica ante emergencias que involucran peligros de radiación.
  • En exposiciones prolongadas o de alto nivel, puede ocasionar la muerte.

Contaminación Térmica

Podemos definir la contaminación térmica de una manera más coloquial como un proceso que modifica la temperatura del ambiente de manera perjudicial. Esta modificación puede tratarse tanto de una subida como de una disminución de la temperatura, lo que puede afectar negativamente a la calidad del aire, del agua y a los seres vivos que hacen vida en el área adyacente a la descarga térmica.

Es más habitual que la contaminación térmica se manifieste en el medio acuático, debido a que en el aire este tipo de contaminación puede dispersarse más rápidamente. Si bien, tampoco está exenta de sufrirla, por ejemplo, mediante aparatos de aire acondicionado que emiten calor a la calle.

Además, la elevada inercia térmica del agua, la convierte en un elemento idóneo para almacenar el calor. Este hecho es utilizado por las centrales térmicas, ya que no convierten toda la energía química en electricidad y liberan el resto en forma de calor, por lo que necesitan de un sistema de refrigeración. Sin embargo, antes de tirar esta agua a elevada temperaturas en los ríos y mares, la hacen pasar por una torre de evaporación que reduce parte de esta temperatura. Este proceso altera algunas de las características fisicoquímicas del agua de ríos y mares. Por este motivo, las centrales se sitúan en la proximidad de ríos y mares.

Entre las principales causas de la contaminación térmica encontramos las siguientes:

  • Uso del agua como sistema de refrigeración: La principal causa de contaminación térmica por este factor son las plantas industriales y manufactureras. Estas plantas obtienen el agua de fuentes próximas para evitar el calentamiento excesivo de las maquinas, que luego se vierten nuevamente a esta fuente, pero a una temperatura mayor. Cuando esta agua es devuelta a su fuente natural, la temperatura de ese cuerpo de agua se incrementa de forma importante. Esto tiene como consecuencia descenso de los niveles de oxígeno, disminución de la longevidad de organismos marinos, pérdida de vegetación o destrucción de hábitats marinos.
Fig. 37 Ejemplo de contaminación térmica, proveniente de sistema de refrigeración.
  • Erosión del suelo, ya que deja a los cuerpos de agua más expuestos al calentamiento del sol. Esto lleva a un perjuicio de los biomas acuáticos, pues favorece las condiciones anaerobias en estos lugares.
  • Deforestación: La vegetación también sirve de impedimento para que la energía solar llegue de forma directa a los estanques, ríos y lagos. Cuando hay un proceso de deforestación, la eliminación de plantas y árboles permite que las masas de agua absorban más calor procedente de la energía solar.
  • Escorrentía de superficies pavimentadas: Durante la época de verano, el pavimento se calienta en exceso y se crean escorrentías de agua caliente hacía los sistemas de alcantarillado y otras aguas superficiales.
  • Causas naturales: Entre estas causas, encontramos a los volcanes y actividad geotérmica del fondo de los océanos y mares y que pueden causar que la lava caliente los cuerpos de agua. También encontramos a los rayos solares, que introducen gran cantidad de calor en los océanos.

Las consecuencias de estos cambios en la temperatura ambiental son sobre todo notorias en los entornos acuáticos, e involucran lo siguiente:

  • Reducción del oxígeno en el agua. El agua caliente puede retener cantidades menores de oxígeno disuelto que el agua fría, debido a su exceso de energía interna. Esto ocasiona que el agua sea menos idónea para la vida, sofocando especies animales.
  • Desbalances tróficos. Los niveles elevados de temperatura del agua pueden acelerar ciertos procesos reproductivos a la par que entorpecen otros, ocasionando que algunas especies proliferen desordenadamente y otras, en cambio, disminuyan de número. Todo ello interrumpe el delicado balance trófico del ecosistema.
  • Liberación de toxinas. El calentamiento de las aguas cataliza o produce reacciones químicas descontroladas, cuyo impacto en los ecosistemas es impredecible, causando muertes masivas, proliferaciones descontroladas de especies o desbalances bioquímicos.
  • Migración masiva. El calentamiento del agua y el aire en determinadas regiones puede ser inhóspito para las especies endémicas, forzándolas a marcharse de sus hábitats y a invadir los de otras especies. Esto incide en la pérdida de la biodiversidad y en el despoblamiento de las regiones.

Contaminación Lumínica

La contaminación lumínica es una gran desconocida para gran parte de la humanidad, pues la atención se desvía hacia temas generalmente se conciben como más relevantes. Sin embargo, la contaminación lumínica podría tener consecuencias graves, a pesar de que no se ha estudiado con la profundidad que debería. Es cierto que los seres vivos han adaptado a lo largo de su evolución su ritmo de vida (biorritmo) a los ciclos astronómicos, como la alternancia entre el día y la noche, pero las actividades del ser humano afectan el curso natural y amenaza con alterar estos biorritmos “eliminando” la noche. Es por tanto algo obvio, que la contaminación lumínica tiene serias consecuencias sobre los seres vivos. En la Fig. 38 se observa la intensidad de este tipo de contaminación a nivel mundial.

Fig. 38 Mapa mundial compuesto contaminación lumínica
Fuente: NASA. Imágenes tomadas del satélite Suomi NPP entre abril y octubre del año 2012

La contaminación lumínica consiste en la dispersión de los excedentes de luz provenientes de las fuentes artificiales de iluminación por la atmósfera que provocan en consecuencia que el brillo sobre el cielo nocturno aumente. Este brillo aumenta a causa de las propiedades de reflexión y refracción de la luz al atravesar las partículas que se encuentran en nuestra atmósfera.

Fig. 39 Niveles de contaminación lumínica

Generalmente la contaminación lumínica se debe a la mala calidad del alumbrado, y produce como consecuencia que disminuya la visibilidad de los cuerpos celestes del cielo durante la noche, afectando no solamente al área donde se produce, como los grandes núcleos poblacionales, zonas comerciales, polígonos industriales, carreteras y vías de comunicación, además de otras consecuencias u efectos:

  • Pérdida energética con la consiguiente pérdida económica, que tiene como consecuencia adicional el consumo excesivo de los recursos naturales que se necesitan para la generación de energía.
  • El consumo energético excesivo genera mayores cantidades de residuos durante su producción, lo cual contribuye al cambio climático.
  • Altera los ciclos naturales de muchas especies al causar modificaciones en sus biorritmos de actividad-descanso.
  • Derivado de la modificación de los biorritmos, puede producir fatiga, insomnio o ansiedad, entre otros.
  • Afecta gravemente a las cadenas tróficas en las que se ven implicados los animales nocturnos, puesto que su capacidad de caza se ve comprometida y, por tanto, su alimentación.

El alumbrado proporciona grandes ventajas, como son la seguridad, la fluidez de tránsito o captar atención hacia zonas de interés, sin embargo, el problema es el mal uso del alumbrado artificial, ya que su diseño se guía por la estética y no por su funcionalidad, teniendo en cuenta las repercusiones adicionales que puedan tener. A la final, no se trata de eliminar estas fuentes de alumbrado, sino de encontrar un equilibrio que respete al ambiente.

La mayoría de las farolas tienen un diseño erróneo (mal apantallamiento del alumbrado exterior) al enviar la luz que emiten hacia arriba, es decir, hacia el cielo (por ejemplo, esas farolas redondas). Sin embargo, donde realmente hace falta esa luz es en el suelo, de forma que para iluminar esta zona se necesita administrar una potencia mayor, produciéndose el derroche energético.

Así mismo, contribuyen otras fuentes de intensidades lumínicas muy grandes (sobreiluminación): Proyectores o cañones láser, iluminación excesiva con fines publicitarios, ausencia de un horario de apagado y encendido eficiente.

Fig. 40 Ejemplos de diseños de iluminación utilizada en espacios públicos

Contaminación Visual

La contaminación visual es un tipo de contaminación que parte de todo aquello que afecte o perturbe la visualización de algún sitio, o paisaje, afectando su estética, es básicamente la presencia en un paisaje de elementos gráficos o visuales que no pertenecen a él y que interrumpen su estética, violentan su percepción de conjunto y/o entorpecen la belleza del entorno. En áreas naturales o rurales está asociada a la degradación del paisaje, generalmente de gran valor turístico. En áreas pobladas se relaciona con el abuso de elementos “no arquitectónicos” que alteran la estética, la imagen del paisaje, y que generan, a menudo, una sobre estimulación visual agresiva, invasiva y simultánea.

Fig. 41 Ejemplo de contaminación visual en área urbana

Dichos elementos pueden ser carteles, cables, chimeneas, antenas, postes y otros elementos, que no provocan contaminación de por sí; pero mediante la manipulación indiscriminada del hombre (tamaño, orden, distribución) se convierten en agentes contaminantes, que puede incluso llegar a afectar a la salud de los individuos, transmitiendo sensaciones de caos, agresión o descuido.

La contaminación visual puede ser:

  • Publicitaria. La que proviene de anuncios, mensajes o llamados de atención de algún tipo.
  • Por desechos. Producida por la acumulación de desechos de cualquier índole, desde pilas de basura a objetos abandonados (vehículos, construcciones, etc.).
  • Arquitectónica. Ocasionada por edificaciones que violentan el panorama urbano o rural del entorno.
  • Lumínica. Aquella que consiste en luces de distinto tipo que interrumpen el paisaje, como reflectores, por ejemplo.
  • Industrial. Es el que generan los elementos propios de la actividad productiva, como chimeneas, torres de enfriamiento, grandes silos, antenas radioeléctricas, entre otros.

Quizás la contaminación visual no parece ser una de las más graves, sobre todo teniendo en cuenta el grave estado de otras como la atmosférica o la contaminación del agua, dado que se trata de un fenómeno fundamentalmente estético, de percepción. En los seres humanos, en cambio, se asocia a factores psicológicos como el incremento del estrés, lo cual deteriora significativamente sus condiciones de vida, trabajo o desarrollo. Además, en un ámbito socioeconómico, la contaminación visual impacta negativamente en el turismo y en las actividades recreativas, volviendo hostiles entornos que tendrían que ser armónicos o amigables.

Contaminación Acústica

La contaminación acústica o sonora, también llamada estrés auditivo, es mayor en las ciudades y procede de diferentes focos como la circulación, atascos, construcciones u obras, fiestas y discotecas y los niveles suelen ser mayores por la noche que por el día. Son los especialistas en ruido los que son los encargados de realizar sus mediciones y elaborar los mapas de ruido en las ciudades, donde se detallan los niveles de ruido en las diferentes zonas y sus umbrales, tanto de día como de noche. La Organización Mundial de la Salud (OMS) propuso un límite superior de ruido de 65 decibelios (dB) para que no produzca daños en la salud humana, aunque miles de personas se exponen todos los días a niveles superiores.

Las características que posee este tipo de contaminación son bastante particulares, con respecto a otros tipos de contaminaciones. Algunas de las características de la contaminación acústica son:

  • Es un contaminante que se produce con poca energía.
  • No emite desechos ni su efecto en la naturaleza se acumula, pero sus efectos sobre los seres vivos sí.
  • Su radio de expansión a partir del foco de emisión es pequeño, con respecto a otros tipos de contaminaciones.
  • No es dispersado por medios como el viento, aunque sí son ondas que se desplazan por el aire.
  • Se percibe no solo a través del oído, pues por ejemplo también se pueden percibir las vibraciones en todo el cuerpo.

La constante exposición a niveles elevados de ruido puede provocar estrés, ansiedad, problemas cardiovasculares o problemas de aprendizaje. No obstante, son muchos más las consecuencias para la salud que se producen a raíz de este tipo de contaminación, como son los siguientes:

  • Insomnio: Aquellas ciudades con una elevada actividad nocturna con bares, pubs o discotecas, sufren más ruido por la noche. Este nivel de ruido nocturno puede producir problemas del sueño e insomnio en los vecinos. El insomnio aumenta el riesgo de sufrir problemas de estrés, ansiedad, falta de memoria, problemas del aprendizaje o problemas del sistema inmunológico. Ya existen estudios que relacionan el nivel de ruido con el aumento de ingresos hospitalarios.
  • Problemas cardiovasculares: Se ha investigado que las personas expuestas de forma crónica a niveles de ruido por encima de los 65 dB o de forma aguda a niveles entre 80-85 dB, pueden sufrir problemas cardíacos a largo plazo. El motivo es que el organismo responde a estos elevados niveles de ruido liberando hormonas que elevan la presión arterial, frecuencia cardíaca o vasoconstricción. Las personas mayores son las más vulnerables.
Fig. 41 Niveles de ruido
  • Problemas auditivos: Las personas expuestas de forma crónica a estos niveles de ruido, tienen mayor riesgo de sufrir lesiones en el oído. Son lesiones que van destruyendo las células auditivas poco a poco y dañando la audición. La pérdida de audición produce problemas en la vida cotidiana como dificultad en las relaciones sociales, deterioro del rendimiento laboral y académico, aislamiento, soledad o depresión.

La vida salvaje se enfrenta a problemas incluso mayores derivados de los elevados niveles de ruido, debido a que son mucho más sensibles a ellos. Un problema añadido que tienen es que no pueden distinguir si la fuente de ruido representa un peligro o no, por lo que, por ejemplo, los animales domésticos se vuelven más agresivos con altos niveles de ruido. Además, los animales se pueden desorientar y sufrir cambios graves en su comportamiento. En cuanto a los animales que se encuentran en la naturaleza, pueden sufrir pérdidas de audición y volverse presa fácil para los depredadores, lo que altera el equilibrio natural. Incluso existe el riesgo que pierdan su capacidad de cazar.

Otras especies que se comunican mediante llamadas pueden ser incapaces de comunicarse de esta forma y, como consecuencia, tener problemas para la reproducción. Otras que se orientan por ondas de sonido, pueden desorientarse y ver afectados sus patrones de migración, lo cual puede suceder tanto en aire y tierra como en el agua, como sucede a delfines y todo tipo de ballenas cuando varan en las playas. En resumen, el ruido puede alterar los patrones de sueño, migración, alimentación o apareamiento en la fauna.

Contaminación Electromagnética

Según los especialistas, la contaminación electromagnética es causada por la sobreabundancia de señales electrónicas en el espectro radioeléctrico, originadas por diversos aparatos.

Las fuentes de esas señales son teléfonos celulares, emisores de Wi-Fi, radios, televisores, satélites, líneas de alta tensión, radares, conectores Bluetooth y otros artefactos que emiten, de manera deliberada o no, campos o señales electromagnéticas.

Se han observado dos formas de esta contaminación, que se diferencian por su naturaleza física y su motivo de emisión:

  • Radiación electromagnética de alta frecuencia. De onda corta (3 a 30 MHz), son las emitidas por aparatos electrónicos, telefonía móvil, radio.
  • Radiación electromagnética de baja frecuencia. De onda larga (30 a 3000 MHz), son las emitidas por aparatos eléctricos, transformadores o líneas de alta tensión.
Fig. 42 Exposición a ondas electromagnéticas

Los seres vivos están expuestos a ciertos tipos de campo electromagnético desde que nacemos, muchos de ellos provenientes de fenómenos de la naturaleza, y otros productos del ser humano.

Dichos campos electromagnéticos se producen cuando una carga eléctrica se desplaza a través de un conductor, como ocurre con los electroimanes o con la atmósfera cuando está cargada de estática, debido a la fricción de los materiales suspendidos en ella. Se trata de campos invisibles, imperceptibles en primera instancia, pero cuyos efectos sobre la materia han sido abundantemente comprobados. En la siguiente gráfica se muestra el espectro de frecuencias de las radiaciones, en el cual se incluyen las ionizantes, donde las consecuencias se describieron en el párrafo de contaminación radioactiva, también se puede observar las no ionizantes, a la cual nos referimos como contaminación electromagnética.

Fig. 43 Espectro de frecuencias

Se estima que este tipo de contaminación puede ocasionar las siguientes patologías, dependiendo de los niveles de exposición y de la intensidad de estos:

  • Problemas neurológicos: migrañas, astenia, irritabilidad, mareos, temblores y alteraciones sensoriales.
  • Problemas reproductivos: alteraciones del ciclo menstrual, infertilidad, abortos, disminución de la libido o esterilidad.
  • Problemas cardíacos: arritmias, aumento de la tensión arterial, ACV.
  • Cáncer: formas de leucemia o tumores.

En el ambiente, muchos animales poseen un cierto grado de orientación geomagnética que les permite migrar masivamente en determinadas épocas y conservar siempre la exactitud de sus trayectorias. Los campos eléctricos artificiales interfieren en esas migraciones.

Además, las formas de vida que habitan cerca de ondas electromagnéticas abundantes sufren consecuencias nocivas en la salud semejantes a las que afectan al ser humano en las ciudades.

Debemos notar que la OMS consideró las radiaciones electromagnéticas no ionizantes de baja intensidad como posibles cancerígenos desde 2002 y las de alta frecuencia también desde 2011.

Contaminación Genética

El término contaminación genética está definido por la Organización para la Alimentación y la Agricultura de Naciones Unidas (FAO) como:

“Diseminación incontrolada de información genética (que frecuentemente alude a transgenes) hacia genomas de otros organismos que, en su forma natural, no contienen tal información”

Fig. 44 Contaminación genética

Este flujo de genes se da en plantas mediante la polinización y en animales mediante el apareamiento. El término se ha ampliado últimamente desde su definición original para incluir la transmisión de genes, desde un organismo genéticamente modificado-OMG a uno no modificado.

En 2004, en un estudio de campo cercano a Oregón, Estados Unidos, utilizando un sembradío con el espécimen Agrostis stolonifera (una variedad de pasto) modificada genéticamente, se demostró que este transgénico y su gen para soportar el herbicida glifosato, podía ser trasmitido mediante la polinización por viento, a otras especies locales nativas de Agrostis sp, a casi 14 km de la prueba. ​

Las consecuencias de la contaminación genética no están claras y, en general, el impacto en las poblaciones salvajes es poco probable que sea extenso, aunque existen incertidumbres sobre el potencial que tienen los Organismos Modificados Genéticamente–OMG en transferir sus genes a especies salvajes y las consecuencias de esas hipotéticas transferencias. ​

Adicionalmente, los biólogos vienen usando este término hace tiempo para describir esta misma transmisión de genes, pero desde especies domésticas, invasivas o no nativas, hacia poblaciones nativas, ya que pueden hibridarse con especies nativas, creando contaminación genética. ​

Comprometer plantas o animales salvajes en peligro de extinción puede tener un significado cierto en el caso relativo a los taxones amenazados con baja población. Un ejemplo es el perro salvaje africano, cuyo estado de conservación está amenazado no sólo por la pérdida de hábitat, sino también por la mezcla de genes debida al flujo genético de cánidos domésticos, ya que la población humana está asociada a los perros domésticos y éstos se entrecruzan con especies salvajes, contaminando así el genoma de los perros salvajes africanos.

Entre los riesgos que puede generar la contaminación genética, se puede resaltar la amenaza que supone el proceso originado por este tipo de contaminación para el desarrollo histórico y natural de una región específica.  Esta manipulación puede dar lugar por ejemplo a la homogeneización o reemplazo de los genotipos locales que estaría provocada por una introgresión. Ello podría ocasionar el que se introdujeran animales o plantas con una ventaja de aptitudes o numérica.

A las peligrosas consecuencias ambientales asociadas a los productos transgénicos habría que sumar el grave peligro surgido de la filtración en la dieta humana de esta contaminación.

Los experimentos a pequeñas escalas en reducidas parcelas pueden traducirse en focos de filtración y contaminación tan impredecibles como desconocidos. Ello ocurre porque poco se sabe del comportamiento y características de los genes transgénicos una vez se someten a la dinámica propia de los agro sistemas de una determinada zona.

Un destacable efecto es la combinación de genes de diversas razas de plantas o animales. Tal combinación puede ser muy grave para un animal salvaje o doméstico, habida cuenta que la mayoría de ellos nacen con problemas de esterilidad, entre otros muchos, haciendo peligrar la extinción de esas razas.

Dichas modificaciones genéticas se pueden transmitir a otras plantas, haciéndolas susceptibles de desaparecer con el consiguiente empobrecimiento de la biodiversidad.

En los seres humanos, los efectos estarían relacionados con el desarrollo de alergias, sobre las que no se ha estudiado demasiado, debido a la introducción de proteínas en los alimentos.

Otro perjudicial efecto para nuestra salud estaría relacionado con el reforzamiento que experimentarían las bacterias ante los antibióticos, circunstancia que podría dar lugar a diversas enfermedades conocidas y nuevas que no se podrían tratar, pues en las conocidas las bacterias se harían inmunes al antibiótico y las nuevas no contarían con antibióticos predeterminados.