domingo, 27 de noviembre de 2011

Nuestro proyecto

Introducción al tema

¿Alguna vez te has preguntado que son los metales pesados?
Si no lo has hecho, deberías, ya que estas sustancias han probado ser nocivas y altamente toxicas para los ecosistemas. Los metales pesados son un grupo de elementos químicos que presentan una densidad alta y toxicidad para los seres vivos, el término "metal tóxico" se emplea para definir su toxicidad.

¿Te has interesado?
Si estas interesado, hemos realizado un trabajo en el cuál explicamos las interacciones de ciertos metales pesados con los ecosistemas, realizamos investigaciones acerca del tema que te pueden servir para expandir tu conocimiento del tema, hicimos encuestas y las aplicamos al público general para evaluar el nivel de conciencia que este tiene, realizamos gráficas en base a los resultados que arrojaron las encuestas y las interpretamos desde nuestro punto de vista.
Nuestro proyecto es el de a continuación:


Planteamiento del problema:
¿De que manera influye sustancias como los metales pesados y otros en un ecosistema y que consecuencias pueden conllevar?
El planteamiento del problema es la pregunta en la que basamos nuestro objeto de estudio, refleja los aspectos desconocidos que marcaremos en nuestra investigación.

Justificación:
El conocer los efectos de los metales pesados en los ecosistemas es de importancia para las personas ya que estas sustancias se pueden producir inconscientemente, así como estar en contacto con ellas y se necesitan concienciar de como afectan a su alrededor, desde su casa hasta su país.
En la justificación explicamos el porque nuestra investigación es importante y necesaria.

Objetivo:
Describir el efecto que causa la presencia de mercurio, plomo y cadmio en los ecosistemas de la república mexicana.
El objetivo es nuestra meta a seguir en relación a los aspectos que estudiaremos.

Hipótesis:
Los metales pesados como el mercurio, plomo y cadmio son factores que influyen en los ecosistemas intoxicando ya sea al agua o a la tierra causando así daño en la flora y la fauna, repercutiendo negativamente en los ecosistemas.
La hipótesis es la suposición del resultado que tendrá nuestra investigación.

Desarrollo del tema
Marco teórico, aquí se definirán temas y se explicaran los puntos importantes de nuestra investigación.

¿QUÉ SON LOS METALES PESADOS?

Estrictamente, y desde el punto de vista químico, los metales pesados están constituidos por elementos de transición y post-transición incluyendo algunos metaloides como el arsénico y selenio. Estos elementos tienen una gravedad específica significativamente superior a la del sodio, calcio, y otros metales ligeros.

Según la tabla periódica, 59 metales pueden ser considerados “metales pesados”, que son aquellos con peso atómico mayor que el del hierro (55,85 g/mol). Con esta precisión se excluirían metales con pesos atómicos menores que el del Fe
¿Que es un ecosistema?

Los ecólogos emplean el termino ecosistema para indicar una unidad natural de partes vivientes o inertes, con interacciones mutuas para producir un sistema estable en el cual el intercambio de substancias entre las plantas vivas e inertes es de tipo circular. Para calificarlo como un ecosistema la unidad ha de ser un sistema estable, donde el recambio de materiales sigue un camino circular. Los ecosistemas tienen dos tipos de factores; los bióticos y los abióticos

Factores Bióticos
Se llaman factores bióticos del ambiente al conjunto de seres vivos que habitan en un lugar, ejemplos de estos son los que integran a la flora y a la fauna, es decir los animales y las plantas, un conejo, un arbol, etc


Abioticos
Es el conjunto de sistemas físicos y químicos del medio, ejemplos de estos serian las rocas, la temperatura, la humedad del suelo, etc. Los mas importantes vendrían siendo el aire, el agua y la luz.

Ecosistemas de México

Selva Alta Perennifolia o Bosque Tropical Perennifolio
Selva Mediana o Bosque Tropical Subcaducifolio
Selva Baja o Bosque Tropical Caducifolio
El Bosque Espinoso
El Matorral Xerófilo
El Pastizal
La Sabana
La Pradera de Alta Montaña
El Bosque de Encino
El Bosque de Coníferas
El Bosque Mesófilo de Montaña o Bosque de Niebla
Los Humedales


Metales pesados en el agua, suelo y aire

Limites maximos permitidos de metales pesados en el agua 


Sustancias
Concent. Máxima (mg/l)
Calcio
80
Magnesio
50
Arsénico
0,05
Cadmio
0,01
Cianuros
0,05
Plomo
0,1
Mercurio
0,001
Selenio
0,01

Es el agua de escorrentía, que en las capas y las granjas se carga de pesticidas del exceso de nutrientes y en las ciudades arrastra productos como aceite de agua, metales pesados y nafta. La contaminación puntual es la que procede de fuentes localizadas es controlable mediante plantas depuradoras. Pero ninguna medida de control sería efectiva si no va acompañada de disposiciones destinadas a reducir los residuos y reciclar todo lo que se puede, por que las aguas de infiltración que atraviesan los vertederos urbanos e industriales contaminan los acuíferos que suministran agua potable a millones de personas

En la tierra, el rango normal es el que no rebasa los límites y las concentraciones anómalas representan contaminacion

Elemento
Rango normal(ppm)
Concentraciones anómalas (ppm)
Arsenio
<5-40
Hasta 2500
cadmio
<1-2
Hasta 30
cobre
60
Hasta 2000
molibdeno
<1-5
10-100
níquel
2-10
Hasta 8000
plomo
10-15
10000 o más
selenio
<1-2
hasta 500
cinc
25-200
10000 o más

Los metales pesados llegan al suelo por la contaminación que provocan los fertilizantes y por los lixiviados.

En el aire
Los metales pesados al contaminar al aire ayudan a la creación del efecto invernadero, esto se logra a través de los residuos de los metales que generan las fabricas, las exposiciones constantes o altas a los metales generan efectos tóxicos en las personas, como enfermedades mentales o anomalías en su desarrollo.

Los niveles permitidos de mercurio en el aire son: 0.05μg/m³
Según la OSHA (occupational safety and Health administration) el nivel permitido del plomo en el aire es de 30 a 50 μg/m³
La OSHA ha establecido un límite legal de 5 μg/m³ de cadmio


¿CUÁLES SON SUS PRINCIPALES FUENTES DE EMISIÓN Y GENERACIÓN?

Los metales pesados se
encuentran en forma natural en la corteza terrestre. Estos se pueden convertir en contaminantes si su distribución en el ambiente se altera mediante actividades humanas. En general esto puede ocurrir durante la extracción minera, el refinamiento de productos mineros o por la liberación al ambiente de efluentes industriales y emisiones vehiculares. Además, la inadecuada disposición de residuos metálicos también ha ocasionado la contaminación del suelo, agua superficial y subterránea y de ambientes acuáticos.

Tanto las fuentes naturales como antropogénicas pueden contribuir importantemente a la emisión de elementos metálicos a la atmósfera.
Entre las principales fuentes de emisión de los metales de mayor preocupación en México se tiene:


Mercurio

• Actividades mineras de extracción de oro, plata y cobre.
• Fundición primaria y secundaria de metales.
• Producción de carbón y coque.
• Combustión de combustoleo y carbón en la generación de electricidad.
• Industria de cloro-sosa.
• Incineración de residuos peligrosos y biológico infecciosos.

Plomo

Fundición primaria y secundaria de metales.
Loza vidriada
Producción de pinturas
Elaboración de latas soldadas con plomo
Uso de gasolina con plomo

Cadmio

• Baterías Recargables de Níquel/Cadmio (Ni/Cd):
• Fertilizantes
• Pigmentos y Estabilizadores en Plástico y PVC
• Pigmentos en Pinturas
• Galvanización
• Catalizadores y Conservadores en la Industria del Plástico
• Elaboración de Pinturas
• Aleaciones

¿CUÁLES SON SUS EFECTOS A LA SALUD Y AL AMBIENTE?

La contaminación por metales puede derivar en diversos efectos a la salud y al ambiente, dependiendo del elemento en particular. Los efectos a la salud y al ambiente para los elementos metálicos de mayor preocupación en México se enlistan a continuación:

Mercurio

Las principales fuentes de contaminación por mercurio son las naturales debida a los desprendimientos o el desgaste de la corteza terrestre y la causada por el hombre en los procesos industriales, que es la más importante y la que causa el 75% de las contaminaciones. El mercurio se utiliza en la industria para la manufactura de equipos eléctricos y científicos como baterías, lámparas, termómetros, barómetros, etc. Su uso en pesticidas, conservadores de semillas, pinturas y cosméticos se han restringido en algunos países, pero todavía existen muchas compañías que lo utilizan.


Puede trasladarse grandes distancias una vez que es emitido a la atmósfera, que al asentarse en medios acuáticos se transforma en metilmercurio. Esta potente neurotoxina se asienta en peces y otros animales, y luego en los humanos al pasar a formar parte de su dieta.
También es posible su contaminación por contacto con la piel e inhalaciones de gases producto de su uso en procesos industriales. 

Las exposiciones leves están caracterizadas por pérdida de la memoria, temblores, inestabilidad emocional (angustia e irritabilidad), insomnio e inapetencia. A exposiciones moderadas, se observan desórdenes mentales más importantes y perturbaciones motoras, así como afecciones renales. Las exposiciones breves a altos niveles de vapor de mercurio pueden producir daños pulmonares y la muerte. El empleo de cosméticos y medicamentos que contienen mercurio, es una fuente adicional de exposición.
El mercurio nunca desaparece del ambiente, asegurando que la contaminación de hoy será un problema en el futuro.

Plomo
La fuente primaria de contaminación del aire por plomo ha sido el uso de combustibles con plomo en los automóviles. Debido a que el plomo no se consume en el proceso de combustión, se emite como material particulado. Uno de los más grandes éxitos ambientales de los dos últimos decenios, ha sido la reducción de plomo en el aire gracias a la sustitución de gasolinas con plomo por gasolinas sin plomo.

En las zonas urbanas con intenso tráfico vehicular, la principal fuente de exposición al plomo resulta de la inhalación de partículas extremadamente pequeñas que persisten en el aire durante algunas semanas antes de sedimentarse y que son emitidas por los autotransportes que consumen gasolinas que contienen tetraetilo de plomo. Se ha visto que el plomo es el principal contaminante metálico en la atmósfera. En los países en los cuales se han empleado pinturas de interiores conteniendo óxidos de plomo, es común la intoxicación de niños al ingerir la pintura descascarada.


Para la biota, incluido el ser humano, el plomo es un elemento no esencial y potencialmente nocivo. Cuando este metal alcanza niveles tóxicos provoca la disminución de la fotosíntesis vegetal y el desarrollo de anemia en mamíferos. En las plantas además del efecto ya mencionado, se le atribuye la reducción en el crecimiento, en la biomasa y la transpiración; además de lesiones cromosómicas, inhibición de la división celular e interferencia con enzimas ligadas al metabolismo del nitrógeno.

Cadmio

Las aguas residuales con Cadmio procedentes de las industrias mayoritariamente termian en suelos. Las causas de estas corrientes de residuos son por ejemplo la producción de Zinc, minerales de fosfato y las bioindustrias del estiércol. El Cadmio de las corrientes residuales pueden también entrar en el aire a través de la quema de residuos urbanos y de la quema de combustibles fósiles. Debido a las regulaciones sólo una pequeña cantidad de Cadmio entra ahora en el agua a través del vertido de aguas residuales de casas o industrias.

Se ha encontrado que los fumadores tienen una concentración
elevada de cadmio, debido a campos de tabaco contaminados
con fertilizantes que contienen cadmio
El Cadmio es fuertemente adsorbido por la materia orgánica del suelo. Cuando el Cadmio está presente en el suelo este puede ser extremadamente peligroso, y la toma a través de la comida puede incrementar. Los suelo que son ácidos aumentan la toma de Cadmio por las plantas. Esto es un daño potencial para los animales que dependen de las plantas para sobrevivir. El Cadmio puede acumularse en sus cuerpos, especialmente cuando estos comen muchas plantas diferentes. Las vacas pueden tener grandes cantidades de Cadmio en sus riñones debido a esto.

Las lombrices y otros animales esenciales para el suelo son extremadamente sensibles al envenenamiento por Cadmio. Pueden morir a muy bajas concentraciones y esto tiene consecuencias en la estructura del suelo. Cuando las concentraciones de Cadmio en el suelo son altas esto puede influir en los procesos del suelo de microorganismos y amenazar a todo el ecosistema del suelo.

¿Como contribuimos desde nuestro hogar a la contaminación?

Cantidades de metales pesados entran a los ecosistemas gracias a la manera en que se desechan ciertos artículos como las pilas ya que estos contienen este tipo de sustancias como el cadmio y al depositarlos en la  basura común solo se genera contaminación.

El deposito inadecuado de la basura puede provocar la liberación de sustancias llamadas lixiviados.
Los lixiviados pueden definirse como líquidos que al percolarse por las capas del suelo u otro material solido permeable, van disolviéndolo en su totalidad o a algunos de sus componentes, estos se desplazaran a lo largo del terreno, contaminando y dañando así el suelo y vegetación tanto del terreno como de zonas aledañas, también ocurre un movimiento vertical que penetra el subsuelo y alcance los mantos freaticos y acuíferos, lo que causa gigantescos problemas de contaminación del agua subterránea.
Los lixiviados arrojan como resultado un PH de 9 y la presencia de una gran cantidad de sales lo que se refleja en una alta conductividad, en ausencia de oxigeno y en alto contenido de metales pesados, como el cadmio, cromo, cobre, fierro, plomo y zinc cuyas concentraciones rebasan los limites de toxicidad.
Una mala elección del sitio y un mal manejo de los desechos afecta en una zona muy amplia y no únicamente a las zonas aledañas, debido a que el aire y el agua son bienes que consumen habitantes de toda una ciudad.

¿Que podemos hacer para evitar la contaminación desde nuestros hogares?

Depositando los desechos que se producen en un lugar adecuado, las pilas en un centro de reciclado, separando la basura; orgánica e inorgánica, disminuyendo nuestros desechos y vigilando siempre en donde terminan.

NOM-052-SEMARNAT-1993

Esta norma dice acerca de los tratamientos industriales de los metales pesados y sus sanciones;

La  mezcla  de  un  residuo peligroso conforme a esta norma con un residuo no peligroso será considerada residuo peligroso.
Manejo
 Los residuos que hayan sido clasificados como peligrosos y los que tengan las características de peligrosidad conforme a esta norma oficial mexicana deberán ser manejados de acuerdo a lo previsto en el Reglamento de la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente en Materia de Residuos Peligrosos, las normas oficiales mexicanas correspondientes y demás procedimientos aplicables.
Vigilancia
 La Secretaría de Desarrollo Social por conducto de la Procuraduría Federal de Protección al Ambiente, es la autoridad competente para vigilar el cumplimiento de la presente norma oficial mexicana.
Sanciones
 El incumplimiento a esta norma oficial mexicana será sancionado conforme a lo establecido en la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente, su Reglamento en Materia de Residuos peligrosos y demás disposiciones jurídicas aplicables

Para este marco teórico usamos las siguientes bibliografías:

Libro: "Maravillas de la Biología" Autor: Lujan Martines Corté
Año de publicación: 1998, Lugar México, editorial: MIA

Libro: "Biología" Autor: Caude A. Villee
Año de publicación: 1996, Lugar: México, Editorial: Grawhin

Libro: "Séptima edicion: Química" Autor: G. William Dauh, William S. See
Año de publicación: 2002 Lugar: México Editorial: Pearson Educación

Links:
  • http://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/8734/1/ECO_17(3)_14.pdf
  • http://www.aguascalientes.gob.mx/imae/Leyes/pdfs/NOM-001.pdf
  • http://www.ehu.es/sem/macla_pdf/macla10/Macla10_48.pdf
  • http://www.lenntech.es
  • http://www.bordercenter.org/pdfs/MexicanOfficialStandardNOM-052-SEMARNAT-1993.pdf

La encuesta que realizamos al público fue la siguiente:

Encuesta

1.- ¿Conoce al menos 3 metales pesados?
a) Si
b)No

2.-¿Es posible generar sustancias contaminantes de la basura del hogar?
a)Si
b)No

3.-¿Como desecha su basura?
a) la junto toda en bolsas sin importar sus características
b)la separo por sus propiedades, orgánica, inorgánica y según su tipo de reciclaje

4.-¿Cuales son ejemplos de ecosistemas que hay en Mexico?
a)Sabana, tundra, pradera
b)Pradera, selva tropical, bosque helado
c)Bosque de coníferas, bosque tropical, sabana

5.-¿Qué son los factores bióticos de un ecosistema?
a) los químico-físicos que integran el ambiente
b)no se
c)conjunto de seres vivos que habitan en un lugar

6.-¿Qué son los factores abióticos de un ecosistema?
a) los químico-físicos que integran el ambiente
b)no se
c)conjunto de seres vivos que habitan en un lugar

7.-¿Cuáles son ejemplos de factores bióticos(b) y abióticos(a)
a)b= agua, hongos, bacterias/a= luz, oxígeno, microorganismo
b)b= flora, fauna, humedad/a=sol ,viento, agua
c)b= hongos, bacterias, microorganismo/a= aire, agua, luz

8.-¿Conoces el termino contaminación ambiental?
a)Si
b)No

9.-¿Cuál es la principal causa de la contaminación del agua por los metales pesados?
a)desechos industriales
b)lixiviados
c)Lluvias acidas

10.-¿Qué es un lixiviado?
a)Elemento químico
b)producto de la percolación de la basura

c)no sé

11.-¿Hasta donde pueden contaminar los lixiviados?
a)el aire
b)el agua
c)solo la tierra
d) no se

12.-¿Qué contienen los lixiviados?
a)residuos orgánicos
b) basura líquida
c) alto pH y sales, creando altos niveles de metales pesados
d) no se

La encuesta se dirijo mas hacia el conocimiento de los lixiviados y el manejo de sus desechos, ya que es una forma en que las personas se involucran mas directamente con la contaminación relacionada con los metales pesados. La encuesta se realizo a personas en el rango de 20 años a 65 años.

Resultados
Se mostraran los resultados que arrojaron las encuestas al ser aplicadas a un público general, los sujetos encuestados fueron 30, después se presentaran tablas de las preguntas que se consideran más relevantes y se analizaran.

1.- ¿Conoce al menos 3 metales pesados?
a) Si-22
b)No-8

2.-¿Es posible generar sustancias contaminantes de la basura del hogar?
a)Si-30
b)No-0

3.-¿Como desecha su basura?
a) la junto toda en bolsas sin importar sus características-24
b)la separo por sus propiedades, orgánica, inorgánica y según su tipo de reciclaje-6

4.-¿Cuales son ejemplos de ecosistemas que hay en Mexico?
a)Sabana, tundra, pradera-0
b)Pradera, selva tropical, bosque helado-12
c)Bosque de coníferas, bosque tropical, sabana-18

5.-¿Qué son los factores bióticos de un ecosistema?
a) los químico-físicos que integran el ambiente-7
b)no se-0
c)conjunto de seres vivos que habitan en un lugar-23

6.-¿Qué son los factores abióticos de un ecosistema?
a) los químico-físicos que integran el ambiente-23
b)no se-0
c)conjunto de seres vivos que habitan en un lugar-7

7.-¿Cuáles son ejemplos de factores bióticos(b) y abióticos(a)
a)b= agua, hongos, bacterias/a= luz, oxígeno, microorganismo-7
b)b= flora, fauna, humedad/a=sol ,viento, agua-11
c)b= hongos, bacterias, microorganismo/a= aire, agua, luz-12

8.-¿Conoces el termino contaminación ambiental?
a)Si-30
b)No-0

9.-¿Cuál es la principal causa de la contaminación del agua por los metales pesados?
a)desechos industriales-20
b)lixiviados-0
c)Lluvias acidas-10

10.-¿Qué es un lixiviado?
a)Elemento químico-5
b)producto de la percolación de la basura-4

c)no sé-21

11.-¿Hasta donde pueden contaminar los lixiviados?
a)el aire-0
b)el agua-7
c)solo la tierra-2
d)no se-21

12.-¿Qué contienen los lixiviados?
a)residuos orgánicos-0
b) basura líquida-0
c) alto pH y sales, creando altos niveles de metales pesados-4
d) no se-26
Todas las personas están conscientes que la basura de su hogar puede producir algún tipo de contaminación.


Sabiendo que la basura de su hogar puede ser contaminante la mayoría de las personas demuestra estas desechandola de la misma manera tradicional, sin ningún cuidado
La gran mayoría no sabe que es un lixiviado, esto resulta en una gran contradicción ya que todos saben que su basura genera contaminación, y los lixiviados siendo grandes contaminantes, nos indica que la gente no tiene idea de que es lo que esta contaminando y no se han tomado la molestia en investigar.
Las mismas personas que no sabían que era un lixiviado no saben hasta donde contaminan, los que saben, o creen que saben, en su mayoría conocen hasta donde puede llegar la contaminación de los lixiviados.
Aquí se ve que las personas que decían saber lo que eran lixiviados, en su mayoría, tampoco tenían una definición muy clara, ya que solo 4 de las 30 personas supieron lo que contienen.
Evidencia Fotográfica

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En este apartado comprobamos que efectivamente hicimos las encuestas a gente real.
Conclusión

Alternativa del problema:

Los metales pesados han probado ser de alto riesgo para el bienestar de los ecosistemas y de los mismos seres vivos, para combatir con este fenómeno de contaminación, es necesario que la gente este consciente de lo que sucede con este tipo de sustancias y que aprenda que puede ayudar a contrarrestar estos efectos desde su casa, también se necesitaría una vigilancia mas ardua sobre el cumplimiento de las normas impuestas por el gobierno para evitar algún tipo de desastre ambiental en el futuro.

Conclusión grupal

 Al realizar nuestra investigación descubrimos que efectivamente, los metales pesados así como el mercurio, plomo y cadmio son nocivos para los ecosistemas y sus factores, tanto bióticos como abióticos, también que hay otros metales pesados que son dañinos para los ecosistemas, investigamos la forma principal en que los metales contaminan al suelo, agua y aire y como nos afectan a nosotros mismos, los humanos, de formas bastante graves que pueden llegar hasta la muerte.
Al hacer nuestra encuesta nos percatamos del bajo nivel de conocimiento que tienen las personas acerca de este tema, si conocen efectivamente que existen problemas ecológicos, pero desconocen lo que los causa y genera a fondo, gracias a esto no han hecho nada para ayudar a detener el fenómeno por que muy seguramente no saben como.

Conclusiones personales

Víctor:
Esta investigación explica las propiedades de metales pesados y los efectos que tienen sobre los ecosistemas, generalmente negativos, y sobre los seres vivos. Se investigo las normas que regulan los niveles de estos que pueden estar presentes en un ambiente sin ser tóxicos, al rebasar estos límites se genera la contaminación del ambiente y se considera que esta en una concentración tóxica, se estudio los efectos que tienen los metales, cuando son tóxicos, sobre los factores bióticos y abióticos de los ecosistemas.
Al hacer la encuesta se obtuvieron resultados decepcionantes acerca del grado de ignorancia de las personas, ya que muchas nos tenían idea de conceptos importantes acerca de la contaminación, también se supo que los hábitos de la gente al desechar su basura no son apropiados si se quiere combatir a la contaminación.

Pau
A mi este proyecto me sirvio mucho y yo creo que a mis compañeros tambien ya que aprendimos der que se habla cuando se refieren a metales pesados , tambien cuales son los peligrros der los metales pesados y como influyen en nuestro ecosistema y como debemos evitar que lleguen a contaminar o a perjudicar nuestra vida ademas que esto se puede lograr siempre y cuando estemos informados.

Naty
Este proyecto me fue de mucha ayuda ya que gracias a el aprendí lo que son los metales pesados y donde se encuentran, también como se forman, también aprendí acerca de los ecosistemas y donde se enceuntran en mexico, otra cosa que me pareció muy interesante de este proyecto es que explica detalladamente lo que son los factores bioticos y abioticos. Nos ayuda a reducir la contaminacion desde la comodidad de nuestros hogares y nos explica una encuesta de una fotma muy interesante

Brandon
En este proyecto aprendi a identificar los factores abioticos y bioticos y como tienen un gran inpacto en el medio ambiente. También como influyen los metales no pesados y como poder identificarlos.