GEOLOGÍA AMBIENTAL Y RIESGO GEOLÓGICO...- GEOLOGÍA AMBIENTAL Y RIESGO GEOLÓGICO - Unidad Temática 8 del Curso Geología Aplicada a la Ingeniería Civil y al Medio Ambiente 4 Los

Universidad Tecnológica Nacional

Facultad Regional Rosario Departamento de Ingeniería Civil.

Geología Aplicada a la Ingeniería Civil y al Medio Ambiente

Unidad Temática 8

GEOLOGÍA AMBIENTAL Y RIESGO GEOLÓGICO

2º Año - Ingeniería Civil

Docentes: Ing. Claudio Giordani

Ing. Gustavo Lanzone

- GEOLOGÍA AMBIENTAL Y RIESGO GEOLÓGICO - Unidad Temática 8 del Curso Geología Aplicada a la Ingeniería Civil y al Medio Ambiente

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INTRODUCION. La Geología Ambiental es la rama de la geología que analiza el sistema terrestre como fuente de recursos geológicos y como soporte de actividades que provocan riesgos/impactos. Profundiza en la parte de las Ciencias Geológicas que estudia la estructura, evolución y dinámica de nuestro planeta, así como sus recursos naturales (hídricos, edáficos, geomorfológicos…) en todos los aspectos relacionados con su interacción con el medio ambiente y su influencia en la sociedad. Científica y profesionalmente, aborda los “riesgos naturales”, “evaluaciones de impacto ambiental”, “evaluaciones estratégicas”, “gestión territorial” (entre los que destacan los Planes de Ordenación de los Recursos Naturales), “gestión de aguas y de los suelos”, etc. Mediante estos análisis se puede dar repuesta a: • La explotación de los recursos minerales. • La predicción y prevención de riesgos para minimizar sus efectos. • La gestión y conservación del patrimonio natural. BIOSFERA

La biósfera (el espacio con vida) es la envoltura del globo terráqueo que abarca todas las áreas donde hay vida. Su espesor medio oscila alrededor de los 20 km, incluye desde las profundidades oceánicas, mares epicontinentales, áreas costeras y terrestres hasta gran parte de la atmósfera, donde granos de polen y bacterias son llevados pasivamente por el viento hasta casi 10 km de altura. Según la naturaleza de cada organismo, la posibilidad de que viva, depende de la presencia de determinadas condiciones en el suministro de agua, fuentes de energía, nutrientes, elementos traza, rangos de temperatura adecuados y la presencia de interfaces; por ejemplo entre agua y aire para los peces pulmonados, agua y tierra firme para los anfibios, una zona intermareal (agua, tierra, aire y luz) para ciertas algas y condiciones reductoras y anóxicas para ciertas bacteria anaeróbicas.

La biósfera se divide en diferentes zonas con características propias denominadas "ecosistemas". Un ecosistema es básicamente un conjunto estable de elementos vivos y no vivos, que se influyen mutuamente. Un mar epicontinental es una masa de agua salada con una gran extensión pero con escasa profundidad que se extiende sobre una plataforma continental( Ejemplo: Mar Argentino).

Un ambiente anóxico es aquel que carece de oxígeno.


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MEDIO AMBIENTE.

Se entiende por medio ambiente al entorno que afecta y condiciona especialmente las circunstancias de vida de las personas o la sociedad en su vida. Comprende el conjunto de valores naturales, sociales y culturales existentes en un lugar y un momento determinado, que influyen en la vida del ser humano y en las generaciones venideras. Es decir, no se trata sólo del espacio en el que se desarrolla la vida sino que también abarca seres vivos, objetos, agua, suelo, aire y las relaciones entre ellos, así como elementos tan intangibles como la cultura. RECURSOS, RESIDUOS, CONTAMINACIÓN E IMPACTO AMBIENTAL. - Recurso es todo aquello que la humanidad obtiene de la naturaleza para satisfacer sus necesidades básicas y otras necesidades fruto de sus apetencias y deseos. Los recursos naturales son el capital de la Tierra y nos proporcionan alimentos, energía y materias primas. Pueden ser de origen biológico, geológico, energético o, incluso, cultural, como en el caso del paisaje. - La cantidad total disponible de un determinado recurso constituye sus reservas. Normalmente este concepto implica posibilidad de aprovechamiento y rentabilidad económica en su explotación. Atendiendo a su posibilidad de regeneración, los recursos se clasifican en:

• No renovables, recursos que existen en cantidades fijas sobre la corteza terrestre y que pueden llegar a ser utilizados en su totalidad (como los combustibles fósiles, los minerales y el suelo fértil).

• Renovables, recursos que por más que se utilicen no se agotan (como la energía solar, el viento, las mareas o la olas).

• Potencialmente renovables, recursos que aunque se consuman son repuestos por la naturaleza. Si estos últimos se utilizan masivamente, sobrepasando su velocidad de regeneración, pueden agotarse (el agua y el aire limpios, los peces, los bosques, etc.).

LA PRODUCCIÓN DE RESIDUOS, VERTIDOS Y EMISIONES EN LAS ACTIVIDADES HUMANAS PROVOCA LA ALTERACIÓN DE LA NATURALEZA. - Los residuos son la materia y la energía que quedan inservibles después de haber realizado una actividad. Los residuos propiamente dichos son sólidos; cuando se trata de gases o energía hablamos de emisiones y de vertidos si son líquidos. - La generación de residuos y su tratamiento son temas de gran importancia medioambiental y tiene enormes implicaciones sociales. En la actualidad se generan residuos a una velocidad superior a la que la naturaleza requiere para asimilarlos. Para evitar la crisis medioambiental a la que estamos avocados de seguir así las cosas es necesario reducir la producción de residuos, proceder a la reutilización de todos aquellos aprovechables y llevar a cabo el reciclado de los materiales en los que sea posible.


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Clasificación:

Tipo 1: Residuos asimilables a urbanos. Son los residuos fermentables (materia orgánica) o combustibles (papel, cartón, plástico, madera, gomas, cueros, trapos, etc.).

Tipo 2: Residuos inertes. Son residuos que no presentan ningún riesgo para el medio ambiente (cascarilla, chatarra, barros inertes, cenizas, polvos, arena, recortes de chapa, escorias y toda otra sustancia que no necesite ningún tratamiento previo a su disposición).

Tipo 3: Residuos tóxicos y peligrosos / especiales. Son residuos que tienen en su composición determinadas sustancias o materiales constituyentes en una concentración tal que, en función de la cantidad y forma de presentación del residuo, le pueden dar a éste características de peligrosos. Proceso de Gestión de Residuos. Un proceso de Gestión de Residuos debe estar orientado a minimizar primeramente los mismos; en segundo lugar a efectuarles el tratamiento si es posible, o reciclado; y por último, si no se pueden tratar o reciclar, disponer los mismos en lugares adecuados y seguros. 1- La prevención y minimización en origen: Ocupa el primer lugar ya que es la forma preferente de disminuir la cantidad y/o la peligrosidad de los residuos que se generan actualmente, reduciendo al mismo tiempo los costos tanto ambientales como económicos de la recolección, transporte, tratamiento y disposición final que conlleva todo residuo. 2- La valorización: Si un residuo no puede ser evitado, entonces debe ser valorizado, esta valorización puede presentar alguna de las siguientes tres formas, las cuales también representan una priorización:

Reutilización – Recuperación – Reciclaje 3- La eliminación adecuada: Si un residuo no puede ser evitado ni valorizado en ninguna de las tres formas vista en el punto anterior, entonces debe ser dispuesto mediante el depósito en rellenos sanitarios que cumplan con las condiciones técnicas mínimas. -Contaminación

Se denomina contaminación a la aparición de una nueva sustancia en un sistema natural (atmósfera, aguas, suelos) o al aumento de la concentración de una sustancia del sistema superando las variaciones típicas y naturales. Contaminación natural: como las erupciones volcánicas, tempestades de polvo, desastres, incendios, son originados por la dinámica terrestre, biológica o geológica. Contaminación antrópica: cuando los contaminantes son introducidos en la atmósfera debido a las actividades humanas, básicamente provienen de automóviles, procesos industriales, aerosoles, residuos sólidos urbanos, etc.

La contaminación puede ser química (mediante elementos o compuestos químicos en estado sólido, líquido o gaseoso), física (calor, ruido, radioactividad), o biológica (bacterias, virus y otros microorganismos).La contaminación de las aguas superficiales y subterráneas, ya sea debido a residuos urbanos o industriales, puede realizarse a través de una serie de agentes: bacterias, virus y otros microorganismos, materia orgánica, metales pesados (mercurio, cadmio, arsénico, cobre, zinc, cromo y vanadio), detergentes, insecticidas, fungicidas, alguicidas, etc.


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Los principales contaminantes que llegan a los mares son: aguas residuales de origen urbano, metales pesados, herbicidas, pesticidas, desechos y productos industriales, sustancias radioactivas, petróleo y sus derivados. Los suelos pueden contaminarse con los desechos urbanos (basuras), industriales y radioactivos. Entre los contaminantes más frecuentes emitidos a la atmósfera se hallan los propelentes de aerosoles (propano, butano), óxidos de azufre (principalmente anhídrido sulfuroso), monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno (óxido nítrico y dióxido de nitrógeno), hidrocarburos (ej. etileno), compuestos halogenados (cloro, fluoruro de hidrógeno, cloruro de hidrógeno y ciertos haluros), metales tóxicos como el plomo y el mercurio. Efectos de la contaminación: • Deteriora cada vez más a nuestro planeta • Atenta contra la vida de plantas, animales y personas • Genera daños físicos en los individuos • Convierte en un elemento no consumible al agua • En los suelos contaminados no es posible la siembra Medidas preventivas: _ No quemar ni talar plantas _ Controlar el uso de fertilizantes y pesticidas _ No arrojar basura en lugares inapropiados _ Regular el servicio de aseo urbano Crear conciencia ciudadana _ Crear vías de desagües para las industrias que no lleguen a los mares ni ríos utilizados para el servicio o consumo del hombre ni animales _ Controlar los derramamientos accidentales de petróleo _ Controlar los relaves mineros.


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LOS IMPACTOS AMBIENTALES SE HAN IDO AGRAVANDO AL IR CRECIENDO LA CAPACIDAD DEL HOMBRE PARA MODIFICAR LA NATURALEZA. - En su historia, el hombre ha aprendido a modificar el entorno en su propio beneficio gracias al desarrollo de la ciencia y de la técnica.

- La creciente capacidad del hombre de modificar la naturaleza para explotar sus recursos ha llegado a provocar graves impactos sobre el medio, a veces irreversibles.

-Impacto ambiental es cualquier alteración del medio provocada por la acción humana que transforma su estado natural y, generalmente, deteriora su calidad inicial. Esta acción puede ser un proyecto de ingeniería, un programa, un plan, una ley o una disposición administrativa con implicaciones ambientales. La magnitud de un impacto es una medida (en una escala de 1 a 10) de la alteración provocada por un indicador determinado.

Las causas más frecuentes de los impactos son:

· Cambios en los usos del suelo: agricultura, ganadería, industria, deforestación, urbanización, etc.

· Contaminación: emisión de sustancias a la atmósfera, vertidos a aguas, residuos al suelo, ruidos,

· Cambios en la biodiversidad: introducción de especies foráneas, caza y pesca abusivas,etc.

· Sobreexplotación: sobrepastoreo, extracciones masivas de recursos, caza y pesca abusivas, etc.

· Abandono de actividades humanas.

En función del sistema afectado, los impactos más frecuentes son:

· Sobre el agua: contaminación de las aguas continentales (superficiales y subterráneas) y oceánicas; sobreexplotación de acuíferos; salinización de acuíferos.

· Sobre la atmósfera: contaminación del aire, ruido, alteraciones del clima, lluvia ácida, agujero en la capa de ozono.

· Sobre la fauna y la flora: deforestación, exceso de caza y pesca, pérdida de hábitat naturales, pérdida de biodiversidad, extinción de especies.

· Sobre el paisaje: deterioro de su calidad visual.

· Sobre el suelo: erosión, pérdida de fertilidad.


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LOS IMPACTOS SE PUEDEN CLASIFICAR ATENDIENDO A NUMEROSOS CRITERIOS. - Según su efecto: positivo o negativo.

- Según su extensión: local, regional o global (pérdida de biodiversidad, disminución de la capa de ozono, aumento del efecto invernadero y cambio climático, escasez de agua como recurso).

- Según su duración: permanente o transitorio.

- Según su forma de acción: directo o indirecto.

- Según su periodicidad: continuo, discontinuo, periódico o de aparición irregular.

- Según su intensidad (grado de destrucción): notable (muy alto), alto, medio o mínimo (bajo).

- Por la interrelación de las acciones: simples, acumulativos o sinérgicos (el efecto combinado es superior a la suma de los efectos individuales).

- Por su capacidad de recuperación: irrecuperable (imposible volver a la situación inicial), irreversible (no se puede recuperar por procesos naturales), reversible (se puede recuperar por procesos naturales), mitigable (se puede reducir su efecto mediante medidas correctoras), recuperable (la alteración puede eliminarse por la acción humana) o fugaz (los efectos desaparecen en cuanto cesa la actividad).

- Por la necesidad de medidas correctoras: crítico, severo o moderado. LA EVALUACIÓN DE IMPACTO AMBIENTAL (EIA) PERMITEN DETECTAR LOS EFECTOS QUE PROVOCARÁ UN PROYECTO DETERMINADO. - La evaluación del impacto ambiental (EIA) es un proceso jurídico-administrativo que pretende estimar los efectos que un determinado proyecto, obra o actividad puede ejercer sobre el medio ambiente. Tiene que llevarse a cabo de manera multidisciplinar puesto que debe comprender la estimación de los efectos sobre la población humana, la fauna, la flora, la vegetación, la gea, el suelo, el agua, el aire, el clima, el paisaje y la estructura y función de los ecosistemas presentes en el área previsiblemente afectada, así como sobre los elementos que componen el Patrimonio Histórico.

- Se debe aplicar a proyectos previstos, no a los ya realizados, ya que tiene por objetivo la identificación, predicción e interpretación de los impactos ambientales que un proyecto o actividad produciría en caso de ser ejecutado.

- La autoridad competente (Ministerio de Medio Ambiente, Consejería de una comunidad autónoma, …) hará una declaración de impacto ambiental que concederá o no el permiso para el desarrollo del proyecto solicitado y establecerá las modificaciones necesarias para que pueda llevarse a cabo sin alteraciones significativas del medio ambiente.

- La EIA es una medida de desarrollo sostenible eficaz en la ordenación del territorio, ya que permite detectar los posibles impactos y valora la capacidad de asimilación por parte del entorno y las tasas de renovación de sus recursos.


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DESARROLLO SUSTENTABLE. SUSTENTABILIDAD: DESARROLLAR LAS SOCIEDADES SIN MODIFICAR EL EQUILIBRIO DEL SISTEMA TIERRA - Decir que un sistema y, por extensión, una sociedad es sustentable significa que puede continuar funcionando indefinidamente sin llegar al agotamiento de los recursos naturales que requiere para mantenerse. - La sustentabilidad requiere que no disminuya el capital natural para que las generaciones futuras cuenten, al menos, con las mismas posibilidades de las que ahora disfrutamos. - La sustentabilidad esboza los principios de una teoría económica con bases en la ecología y fundamentada en la solidaridad internacional.

LOS ECOSISTEMAS SON UNIDADES SUSTENTABLES Los ecosistemas son modelos de sustentabilidad que se basan en cuatro principios básicos:

• Los ecosistemas reciclan toda la materia, eliminan los desechos y regeneran los nutrientes • Los ecosistemas aprovechan la luz solar como fuente de energía. • El tamaño de las poblaciones de consumidores debe ser tal que no haya consumo de

recursos en exceso. • Los ecosistemas mantienen la diversidad.

Si conseguimos aplicar estos cuatro principios a las actividades humanas, cosa que ahora no sucede, podemos llegar a garantizar la sustentabilidad de los recursos naturales y de las sociedades humanas.

Los principios para alcanzar el desarrollo sustentable son los siguientes:

1. Principio de recolección sustentable: la tasa de consumo de los recursos renovables debe ser igual o inferior a su tasa de renovación.

2. Principio de vaciado sostenible: la tasa de vaciado de un recurso no renovable debe ser igual o inferior a la tasa de creación de nuevos recursos renovables que puedan sustituirlos.

3. Principio de emisión sustentable: la tasa de emisión de contaminantes ha de ser inferior a la capacidad de asimilación de los mismos por parte del entorno.


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4. Principio de selección sostenible de tecnologías: se debe favorecer el desarrollo de las tecnologías más limpias y eficientes y la sustitución de los recursos no renovables por otros que sí lo sean.

5. Principio de irreversibilidad cero: se deben reducir a cero los impactos que provoquen daños irreversibles en el entorno.

6. Principio de desarrollo equitativo: además de favorecer la solidaridad intergeneracional (garantizar el desarrollo de las generaciones venideras), se debe favorecer la solidaridad intrageneracional (garantizar la calidad de vida de todos los habitantes del planeta).

Los cinco primeros principios pretenden lograr la sostenibilidad económica y ecológica; el último favorece la sostenibilidad social. Los tres primeros principios se conocen frecuentemente como “Reglas de Daly” porque fueron enunciadas en un famoso artículo por Herman Daly, director del Banco Mundial, en 1989. INTRODUCCION A LA PROBLEMÁTICA AMBIENTAL. La problemática ambiental hoy día tiene una dimensión global, es decir involucra a todo el planeta, para su caracterización se habla permanentemente de su contaminación general, que afecta todos los ecosistemas del mismo, trayendo como consecuencia su deterioro y con el pasar de los tiempos su destrucción, que está directamente relacionada con los seres humanos, sus formas de vida y la manera en que desarrollan sus actividades económicas, sociales, políticas y culturales, y los procedimientos que emplean para explotar sus recursos naturales para el bienestar de la vida humana en el planeta. ATMÓSFERA .COMPOSICIÓN Y ESTRUCTURA.

La atmósfera se compone principalmente de nitrógeno y oxígeno; contiene cantidades más pequeñas de argón, considerados gases permanentes porque su porcentaje permanece esencialmente constante, y el vapor de agua y dióxido de carbono llamados gases variables. Existen otros compuestos en cantidades todavía más pequeñas.

Gases en la atmósfera.

Nitrógeno (N): compone aproximadamente el 78% del volumen de todos los gases; forma compuestos con otros gases como el oxígeno y puede desempeñar un papel muy importante en la dinámica del clima de la Tierra.

Oxígeno(O): supone el 21% de la atmósfera en volumen y es crítico para nuestra existencia así como para casi tosas las formas de vida; otros compuestos como el Ozono (O3), desempeñan un papel muy importante en el sistema del clima atmosférico.


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Argón: forma casi todo el 1% que queda de los gases permanentes, junto con cantidades menores de neón, helio, criptón e hidrógeno.

Dióxido de carbono (CO2): forma el 0,036% de la atmósfera. Se libera a la atmósfera de manera natural por la actividad volcánica, la respiración de las plantas y animales y la descomposición de materia orgánica. Se elimina de la atmósfera durante la fotosíntesis de las plantas verdes. Otra vía importante llega a la atmósfera mediante quema de restos fósiles realizadas por los seres humanos. Desde la revolución industrial la cantidad de CO2 proveniente de fuentes humanas, denominadas antropogénicas, ha aumentado. Actualmente la velocidad de emisión de CO2 a la atmósfera es mayor que su velocidad de eliminación, lo que conduce a un aumento global de concentración.

Vapor de agua: se origina por evaporación del agua en la superficie de la Tierra y se condensa para formar nubes. Finalmente vuelve a la superficie por precipitación como parte del ciclo hidrológico.

Ozono (O3): la mayor parte se encuentra en la estratosfera. Esta “capa de ozono” en la estratosfera actúa parcialmente como escudo para la radiación ultravioleta (UV) del Sol. También puede encontrarse concentraciones más pequeñas cerca de la superficie terrestre a partir de reacciones químicas asociadas a la formación de smog, una forma de contaminación del aire, que irrita los pulmones y los ojos y daña la vegetación. Las principales fuentes por la que se forma el ozono a nivel del suelo son las emisiones de los vehículos y la combustión de carbón o petróleo en grandes centrales eléctricas.

Metano (CH4): es un componente importante del gas natural. Se encuentra de forma natural por descomposición bacteriana en sitios húmedos con falta de oxígeno como pantanos y ciénagas. Las fuentes antropogénicas de metano incluyen minas de carbón, pozos de petróleo, tuberías de gas natural con fugas, plantaciones de arroz, vertederos y ganado. La concentración en la atmósfera es de 1,7 ppm; ha aumentado en las últimas décadas. El metano es un importante gas variable porque contribuye al calentamiento de la atmósfera de la Tierra.

Óxidos de nitrógeno (NOx): a veces denominados óxidos nitrosos están presentes en la troposfera y en la estratosfera. Entre sus fuentes naturales están los procesos microbiológicos del suelo y el océano, los incendios forestales y los rayos. Las fuentes antropogénicas incluyen la combustión en automóviles y centrales eléctricas así como los motores a reacción de los aviones.

Aerosoles: son partículas microscópicas de líquido y sólido en la atmósfera. Son importantes en la formación de las nubes; actúan como núcleos alrededor de los cuales las gotitas de agua se condensan para formar nubes.

La atmósfera puede dividirse en cinco capas o esferas definidas por los cambios en la temperatura del aire al pasar de la superficie de la Tierra a la parte superior de la atmósfera.


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En la capa más baja, la troposfera, ocurren los fenómenos meteorológicos y una gran cantidad de calor irradiado desde la superficie de la Tierra es atrapada. Gran parte de la circulación atmosférica vertical tiene lugar en la troposfera. Por encima de ésta se encuentra la estratosfera, una capa muy seca donde la mayor parte del vapor de agua ha formado nubes de cristales de hielo.

Aunque pocos fenómenos meteorológicos en esta capa, los vientos son fuertes y la circulación horizontal del aire dispersa los aerosoles por todo el globo. La mesosfera y la termosfera son las capas más altas de la atmósfera. Por su distancia de la superficie terrestre, estas últimas no son importantes en el estudio del clima y los riesgos naturales.

CAMBIO CLIMATICO. El estudio del cambio global es una buena medida del estudio de los cambios en la atmósfera y de las conexiones entre la atmósfera y la litósfera, hidrósfera y biosfera. En los últimos 3,2 millones de años el sistema clima de la Tierra a oscilado enormemente y ha alternado entre períodos de importante glaciación continental, denominado periodos glaciales e intervalos de clima más cálidos denominados periodos interglaciales. En la actualidad vivimos en condiciones interglaciales con temperaturas cálidas no experimentadas desde el último periodo interglacial, hace 125000 años. Sin embargo, muchas fuentes de información independientes indican que estamos presenciando un aumento global de la temperatura media de la Tierra, que posiblemente exceda a las elevadas temperaturas naturales anteriores. Los científicos se refieren a este fenómeno como calentamiento global, y de continuar, poder ver cambios en la distribución de las zonas climáticas de la tierra.

Kilómetros Millas


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EFECTO INVERNADERO. En el diagrama idealizado se muestra el balance energético de la Tierra y como se produce el efecto invernadero. Aproximadamente el 47% de la radiación solar de onda corta que llega es absorbida por la Tierra. Esta energía cambia de longitud de onda y es emitida nuevamente a la atmósfera como radiación infrarroja de onda larga (calor). Parte de esta radiación de onda larga es absorbida por vapor de agua, agua, dióxido de carbono, ozono y otros gases en la atmósfera. Estos gases vuelven a irradiar algo de energía infrarroja y calientan la atmósfera produciendo el efecto invernadero. Cantidades mayores de estos gases absorben y emiten más radiación infrarroja, lo que causa el calentamiento global. Como resultado la atmósfera es mucho más caliente que si toda la radiación IR de la Tierra se escapase al espacio sin ser absorbida. Este efecto es análogo a la captación de calor en un invernadero para cultivar plantas y se denomina por esa razón efecto invernadero.

El efecto invernadero es un fenómeno natural que ha estado activo en la Tierra y otros planetas de nuestro sistema solar durante varios miles de millones de años. Sin este efecto invernadero la Tierra sería 33ºC más fría que en la actualidad, toda el agua de la superficie estaría congelada y pocas formas de vida o ninguna existirían. Ritmo de aumento y contribución relativa de varios gases de efecto invernadero antropogénico.


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CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA Una de las consecuencias de la industrialización es la contaminación atmosférica. Entre algunas de las consecuencias de la contaminación atmosférica se cuentan el esmog, la posible rotura de la capa de ozono, el calentamiento global y la lluvia ácida. La acidez es una indicación de la concentración del ión hidrógeno y se mide en la escala pH. Un pH de 7 es neutral, mientras que valores menores de 7 indican condiciones de acidez y valores mayores indican condiciones alcalinas o básicas. La precipitación pluvial tiene un pH de alrededor de 5.6, lo cual la hace ligeramente ácida. La lluvia ácida se define como una precipitación pluvial con un valor de pH menos de 5.0. Varios procesos naturales, comprendidos el vulcanismo y la actividad de bacterias de la tierra introducen gases en la atmósfera causantes de la lluvia ácida. Las actividades humanas sin embargo, producen tensión atmosférica adicional. Por ejemplo, la quema de combustibles fósiles (petróleo, gas natural y carbón mineral) ha añadido dióxido de carbono a la atmósfera. El óxido de nitrógeno (NO) de los motores de combustión interna y el dióxido de nitrógeno (NO2) reaccionan para formar el ácido nítrico (HNO3). Aunque le mayor culpable es el dióxido de azufre (SO2) emitido principalmente por la quema de carbón mineral que contiene azufre. Una vez en la atmósfera, el dióxido de azufre reacciona con el oxígeno para formar ácido sulfúrico (H2SO4), componente principal de la lluvia ácida. Las áreas más afectadas por la lluvia ácida se hallan invariablemente a barlovento de las plantas de energía que queman carbón o de otras industrias emisoras de ácidos sulfurosos. El efecto de la lluvia ácida en estas áreas puede ser modificado por la geología existente. Si en un área hay subsuelos alcalinos o de piedra caliza por ejemplo, la lluvia ácida tiende a ser neutralizada por la roca caliza o la tierra. Por otra parte, las áreas con subsuelo de granito, son ácidas para empezar y causan poco o nulo efecto en las lluvias. Las consecuencias: Los lagos pequeños se vuelven más ácidos al perder capacidad de neutralizar. A medida que aumentan la acidez en los lagos desaparecen varios tipos de organismos y, en algunos casos perecen todas las formas de vida. Es causa también del aumento de intemperismo de la roca caliza y el mármol, y en menor grado, de la roca arenisca. Tales efectos son visibles en los edificios, monumentos, etc. CONTAMINACIÓN DE RECURSOS HÍDRICOS

La hidrogeología ambiental trata sobre las características y el comportamiento del agua subterránea y su relación con el ambiente. Dado que al ambiente lo componen los recursos naturales y el hombre, en el análisis ambiental del agua subterránea, deben considerarse las vinculaciones e incidencias mutuas entre ésta, el suelo, el aire, el agua superficial, el agua meteórica y la biota (animales, vegetales y el hombre). Los recursos deben protegerse en forma integral, o dicho de otra manera, que es prácticamente imposible preservar sólo a algunos de ellos en detrimento de los otros. En efecto, la preservación del suelo o del agua superficial, no podrá lograrse si el aire está contaminado, pues la caída directa o el arrastre por la lluvia, harán que los contaminantes lleguen al suelo y a los ríos o lagos y desde allí, infiltrándose, ingresen al subsuelo y alcancen al agua subterránea. El agua en el planeta: En el cuadro 1, se indica la distribución del agua en nuestro planeta, a partir de una compilación de datos publicados por Nace (1969) y Lvovitch (1967).


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Algunos ríos, sin embargo, tienen caudales sorprendentes, caso del Río de la Plata que con un módulo de 20.000 m3/s, sería hábil por sí solo para abastecer a la población mundial actual (6.000 millones), a razón de 290 l/día por habitante. De cualquier manera, el agua superficial está más expuesta a la contaminación y generalmente es mucho más cara, por el tratamiento que necesita para su potabilización, que la subterránea. Por ello, en la mayoría de los países desarrollados, que se caracterizan por optimizar los usos de los recursos naturales, el empleo de agua subterránea para consumo humano, supera apreciablemente al del agua superficial. También resulta interesante indicar el consumo total de agua en el mundo y su evolución histórica, así como la distribución en relación al uso:

El agua en la Argentina: Alrededor del 75% del territorio argentino es árido o semiárido; o sea presenta déficit en el balance hídrico. A esto, se agrega el hecho de que sólo dos regiones tienen abundante agua superficial potabilizable (Mesopotamia y Cordillera Patagónica). Por ello el agua subterránea juega un rol importantísimo en la provisión para consumo humano y para riego. A nivel del país, aproximadamente un 50% del abastecimiento para consumo humano es de origen subterráneo.


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Contaminación: Es la alteración de las propiedades físicas, químicas y/o biológicas del agua por la acción de procesos naturales o artificiales que producen resultados indeseables. Las características físicas más comunes son: temperatura, pH, turbidez, olor, color y las químicas: tipo y concentración aniónica, tipo y concentración catiónica, otros compuestos solubles, etc. Características biológicas: modificación de la composición biológica natural, ya sea introduciendo nuevos organismos o eliminando los existentes. Además la contaminación puede ser natural y artificial y esta última, directa o inducida. Natural. Es común, la salinización por contacto con sedimentos marinos y salinos, o yacimientos metalíferos (Pb, Hg, Zn, Cu, Ag), no metalíferos o radiactivos y la incorporación de oligoelementos como F y As, a partir de sedimentos de origen volcánicos. Artificial directa. Es la más frecuente y se la puede clasificar de acuerdo al sitio donde se produce o a la actividad que la genera (urbana y rural) o (doméstica, industrial, agropecuaria).

- Urbana: vertidos domésticos; residuos de los escapes de los motores; pérdidas en las redes cloacales; lixiviados de basuras o rellenos sanitarios; humos y desechos líquidos, sólidos y semisólidos de la industria.

Contaminación urbana.

- Rural: el origen de los contaminantes y las fuentes de polución, se detallan en el punto contaminación agropecuaria.

- Doméstica: vertido de jabones, detergentes, lavandina, materia orgánica (alimentos, fecal, basura en general). Cuando no se dispone de desagües cloacales, el resultado es la generación de ambientes propicios para la reproducción bacteriana y la formación de NH3, NO2- y NO3-.

- Industrial. Contaminación de la atmósfera por la eliminación de humos y otros compuestos gaseosos y del suelo y el agua por vertidos líquidos, sólidos y semisólidos. Además por la infiltración de los contaminantes atmosféricos, que caen solos o arrastrados por la lluvia. La industria produce la gama más numerosa y variada de contaminantes. En los países desarrollados, a fines de la década de 1980, se estimaba en aproximadamente 1 millón la nómina de compuestos orgánicos. De estos, unos 40.000 se producen y se utilizan en forma corriente, pese a que un número significativo es tóxico en diferentes grados. A los citados hay que agregarle los metales pesados, fenoles, hidrocarburos, plaguicidas, etc.


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Contaminación industrial.

- Agropecuaria. Empleo de plaguicidas y fertilizantes para mejorar la productividad. Los primeros (organoclorados u organofosforados), son altamente tóxicos (DDT, Aldrín, Dieldrín, Paratión, Malatión, Folidol, etc.). Fertilizantes (materia nitrogenada, fósforo y potasio). La materia nitrogenada se oxida a NO3- que es muy soluble, estable y móvil, mientras que el P, el K y sus derivados son fijados con facilidad por las partículas arcillosas del suelo. Otra fuente de contaminación en el ámbito rural, es la producida por las heces del ganado en corrales, tambos y bebederos, y especialmente en los feed lots, que concentran altas cargas de materia orgánica.

- Artificial inducida: Es la que deriva de la sobreexplotación; la más común es la salinización en acuíferos costeros, o por ascenso de agua salada de fondo en acuíferos continentales.

Salinización por bombeo.

PROTECCIÓN DEL AGUA SUBTERRÁNEA FRENTE A LA CONTAMINACIÓN Y AL AGOTAMIENTO Las medidas para proteger al agua subterránea de la contaminación, están orientadas a prevenirla, a eliminar sus consecuencias y a preservar su calidad, para asegurar un uso efectivo de la misma. Dado que la contaminación del agua subterránea está íntimamente relacionada con el estado del agua superficial, la atmósfera, la lluvia y el suelo, su protección debe encararse al mismo tiempo y sobre la base de pautas que apunten a la preservación del ambiente en forma global.


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Medidas Dentro de las medidas de naturaleza técnica, se pueden citar: * creación de sistemas cerrados para la disposición de residuos líquidos industriales y urbanos. * empleo de tecnología limpia o que genere pocos residuos.

* tratamiento de las aguas servidas.

* verificación y reparación de pérdidas en los sistemas de saneamiento (desagües cloacales).

* aislamiento de las aguas contaminadas respecto de las aptas.

* desactivación y reemplazo de los pozos ciegos o fosas sépticas por redes cloacales.

* eliminación o purificación de emisiones gaseosas y humos.

* limitación en el empleo de fertilizantes y pesticidas en la actividad agropecuaria.

* creación de territorios especiales para la preservación del agua y de los otros recursos naturales (suelo, aire, biota). La experiencia indica que la restauración de la calidad de un acuífero deteriorado por el ingreso de uno o varios contaminantes, constituye una tarea sumamente complicada en el aspecto técnico y generalmente de elevado costo. Es prácticamente imposible restaurar un acuífero a su condición original y con frecuencia, ni siquiera se logra recomponerlo para las exigencias que requiere el uso. En definitiva, es válido para los recursos naturales en general y para el agua subterránea en particular, el apotegma de la medicina: es preferible prevenir que curar. Monitoreo El primer paso para un adecuado sistema de prevención hidrogeológico, es la instalación de una red para el monitoreo de niveles y calidad del agua subterránea. El término monitoreo implica seguimiento y por lo tanto, se refiere a mediciones y muestreos reiterados (periódicos). La periodicidad del monitoreo, depende de variados factores: régimen de flujo (natural o artificial - extracción); fuentes reconocidas o potenciales de contaminación (ubicación y características), carga, movilidad, persistencia y toxicidad de los contaminantes; tamaño del acuífero; comportamiento hidráulico (libre, semiconfinado o confinado); características y espesor de la zona subsaturada; características y posición de la zona de recarga y profundidad de los acuíferos semi y confinados; relación exceso - déficit y periodicidad de la recarga; etc. En relación al monitoreo para establecer el estado hidráulico de un acuífero, lo que se hace es medir periódicamente los niveles de agua en los pozos que integran la red y en el caso de existir, en los sitios donde se concentra la descarga natural p.ej. manantiales. En definitiva, el objetivo principal del monitoreo hidráulico, es efectuar un seguimiento de la evolución del agua almacenada. Para ello, los niveles deben medirse en reposo, o sea sin que haya incidencia del bombeo. Lamentablemente, en la mayoría de los centros urbanos que se abastecen con agua subterránea esto resulta prácticamente imposible, debido a que los pozos funcionan en forma continuada y en el mejor de los casos, sólo se puede sacar temporariamente de servicio a algunos de ellos. En estos lugares, la red de flujo subterráneo presenta una marcada distorsión, con fuertes cambios en los gradientes y en las velocidades y con la aparición de las formas hidráulicas que tipifican a la extracción (conos de depresión).


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RELLENO SANITARIO

El relleno sanitario es una técnica de disposición final de los residuos sólidos en el suelo que no causa molestia ni peligro para la salud o la seguridad pública; tampoco perjudica el ambiente durante su operación ni después de su clausura. Esta técnica utiliza principios de ingeniería para confinar la basura en un área lo más estrecha posible, cubriéndola con capas de tierra diariamente y compactándola para reducir su volumen.

Se basa en el concepto de aislar los residuos del ambiente hasta que los mismos se estabilicen mediante procesos naturales biológicos, físicos y químicos.

Además, prevé los problemas que puedan causar los líquidos y gases producidos por efecto de la descomposición de la materia orgánica.

Hace poco menos de un siglo, en Estados Unidos, surgió el relleno sanitario como resultado de las experiencias, de compactación y cobertura de los residuos con equipo pesado; desde entonces, se emplea este término para aludir al sitio en el cual los residuos son primero depositados y luego cubiertos al final de cada día de operación.

En la actualidad, el relleno sanitario moderno se refiere a una instalación diseñada y operada como una obra de saneamiento básico, que cuenta con elementos de control lo suficientemente seguros y cuyo éxito radica en la adecuada selección del sitio, en su diseño y, por supuesto, en su óptima operación y control.

En general el relleno sanitario debe cumplir los siguientes requisitos: Compactación de residuos, para minimizar la ocupación de terreno y controlar los asentamientos producidos por la masa de residuos degradados. Cubrir los residuos con material de cobertura con una determinada periodicidad (hace diez años atrás la frecuencia establecida era diaria), para evitar el contacto con el ambiente. Controlar y prevenir el impacto adverso sobre los recursos suelo, aire y agua y su impacto posterior en la salud pública.


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Eutrofización.

La eutrofización es el enriquecimiento de nutrientes en un ecosistema acuático. Básicamente comienza cuando el agua recibe un vertido de nutrientes, como desechos agrícolas o forestales, lo cual hace que favorezca el crecimiento excesivo de materia orgánica, provocando un crecimiento acelerado de algas y otras plantas verdes que cubren la superficie del agua y evita que la luz solar llegue a las capas inferiores. Como consecuencia de esto, el agua se enturbia, y al disminuir la cantidad de luz, la vegetación muere al no poder realizar la fotosíntesis, generando que otros microorganismos, como bacterias, se alimenten de la materia muerta, consumiendo el oxígeno que necesitaban peces y moluscos, y a la vez generar algas tóxicas y microorganismos patógenos que podrían causar enfermedades.

Las principales causas de la eutrofización son: la contaminación urbana mediantes residuos orgánicos e inorgánicos como el fosfato, la contaminación atmosférica por óxidos de azufre y nitrógeno que reaccionan con el agua atmosférica para formar ion sulfato e ion nitrato, la contaminación agropecuaria como fertilizantes o excrementos y la contaminación forestal por abandono en los ríos de residuos forestales.

La eutrofización es un tipo de contaminación química de las aguas. Se da cuando hay un aporte excesivo de nutrientes a un ecosistema acuático, el cual queda severamente afectado por ello. Puede producirse de forma natural (mareas rojas) pero es la antropogénica la que más debe de preocuparnos. El fósforo y el nitrógeno son los principales causantes de la eutrofización aunque también son relevantes cualquier otra sustancia que pueda ser limitante para el desarrollo de las diferentes especies como el potasio, el magnesio y diferentes productos orgánicos. La eutrofización tiene efectos sobre las especies acuáticas y de ribera pero también sobre la calidad de las aguas ya que al aumentar la podredumbre y agotarse el oxígeno, las aguas adquieren un olor nauseabundo requiriendo un mayor tratamiento para poder ser consumidas o haciendo directamente imposible o indeseable su consumo.


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EXPLOTACIÓN MINERA Y CONTAMINACIÓN El hombre desde siempre buscó los recursos de origen geológicos para aprovecharlos con distintos fines. Se puede distinguir entre los recursos geológicos energéticos (carbón, petróleo, gas, minerales radiactivos), que aún siguen siendo las principales fuentes de energía como se muestra en la figura, los recursos hídricos (agua), y los recursos mineros, que a su vez se dividen en metálicos y no metálicos (comúnmente conocidos como minerales industriales, aunque no son exactamente sinónimos) y rocas de aplicación.

Clasificación de los recursos naturales de origen geológicos.

Distribución de los recursos energéticos.

Distribución de los recursos energéticos en Argentina.


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Yacimiento:

La concentración de elementos químicos en las rocas suele ser demasiado baja como para permitir que su extracción sea rentable. El carácter “anómalo” de la concentración de un elemento hace que los yacimientos constituyan singularidades en la corteza terrestre.

Un yacimiento por lo tanto, es una concentración natural de un determinado mineral o grupo de minerales que puede ser explotada para su uso por el hombre.

El término mena se utiliza para definir la sustancia que se puede extraer con beneficio económico. Sus componentes se llaman minerales de mena y los que acompañan sin valor económico, ganga.

Ley del mineral: Se entiende por ley media la concentración que presenta el elemento químico de interés minero en el yacimiento. Se expresa en porcentaje del metal o la sal, o bien como g/t para metales nobles como el oro, la plata y el platino. Cuando se habla de ley de corte o cut-off, que es la concentración mínima que debe tener un elemento en un yacimiento para ser explotable. Este valor es variable y depende además de otros factores no geológicos, como proximidad o lejanía a vías de transporte, avances tecnológicos en la extracción, mercado, precio, entre otros. Proyecto minero: Un proyecto minero es una técnica que busca recopilar, crear y analizar en forma sistemática un conjunto de antecedentes geológico-mineros, económicos, sociales y ambientales que permitan juzgar cualitativa y cuantitativamente las ventajas y desventajas de asignar recursos a una determinada iniciativa. Etapas de un proyecto minero:


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Explotación:

La explotación consiste en la extracción de los minerales para su posterior tratamiento y adecuación para su uso.

Los factores que inciden en la selección del método de explotación son de índole geológico del yacimiento, explotación); regionales o locales (ubicación del yacimiento, factores climáticos, fauna y flora) y ambientales (relación con la comunidad incluido sociales).

Explotación a cielo abierto “open pit”: consiste en una extracción desde la superficie hacia adentro en forma de bancos gradas que generalmente adopta forma de pirámide invertida. (Ej: mina Bajo de la Alumbrera, Catamarca, Argentina)

Otro tipo de explotación a cielo abierto son las canteras, cuya profundidad no supera en general los 100m y se hace en un solo banco. (Ej: Cantera de piedra Laja. Olta, La Rioja). Muchos yacimientos en forma de mantos subhorizontales cercanos a la superficie son explotados a cielo abierto. Una gran parte de los yacimientos de origen sedimentario se explotan de esta manera como por ejemplo los mantos de caliza y los salares.

Explotación Subterránea: son aquellos aplicados a cuerpos mineralizados tabulares (Ej: vetas). En este caso se trabaja en túneles subhorizontales denominados galerías, que se hacen sobre la veta a distintos niveles de profundidad. (Ej: Mina subterránea El Teniente, Chile).

Explotación por disolución: esta técnica se utiliza para recuperar sale solubles que se encuentran en profundidad. Se basa en el método primario de disolución, inyectando agua caliente a presión a través de cañerías, lo cual hace que las sales que se encuentran a nivel mineralizado se disuelvan. Luego por cañerías alternativas esa solución mineralizada se lleva a la superficie y se vuelca en piletones. Debido a la pérdida de agua por evaporación, las sales precipitan según su grado de solubilidad.


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IMPACTOS DE LA MINERÍA EN EL MEDIO NATURAL. 1. Impactos de la minería de minerales metálicos en el medio natural

• Atmósfera • Suelos • Aguas superficiales y subterráneas

Atmósfera: Emisiones sólidas: El polvo emitido tiene su origen en las propias actividades extractivas, durante la voladura y arranque de material, o durante los procesos de carga y transporte, o en relación a procesos metalúrgicos. Además puede haber una importante remoción eólica de material fino en escombreras y balsas abandonadas. Gases: Los gases emitidos tienen su origen en la combustión de la maquinaria, la emisión natural durante el proceso de extracción (CO2, CO, grisú - mezcla explosiva de metano y aire), la emisión en voladuras, y la emisión en procesos directamente relacionados con la actividad minera: combustión de carbón (COx, NOx, SOx),etc. Aerosoles: La formación de aerosoles tóxicos se producen durante la explotación, y sobre todo, durante procesos de hidrometalurgia, que implican el riego por aspersión de pilas de mineral con compuestos a menudo de alta toxicidad (sulfúrico para la extracción de algunos elementos, como el cobre; cianuro de sodio para la extracción del oro). Ruido: Se genera por voladuras, maquinaria pesada de arranque y transporte, maquinaria de molienda, etc. Onda aérea: Se produce por las explosiones de las voladuras, y es una onda de presión, que se propaga por el aire atenuándose con la distancia, generando vibraciones. Suelos: Desertización: deforestación, erosión, pérdida de suelo fértil. Modificación del relieve: impacto visual, alteración de la dinámica de los procesos de ladera. Peligros geotécnicos: desestabilización de laderas por sobrecargas y/o excavaciones y alteraciones en el nivel freático. Subsidencia por huecos. Subsidencia por depresión en el nivel freático. Pérdida de propiedades físicas: variaciones en la textura (porosidad, permeabilidad) por procesos de esponjamiento, compactación, deposición de partículas, formación de costras. Pérdida de la estructura edáfica por compactación, mezcla de horizontes, deposición de partículas, etc.

Variaciones en el régimen hídrico del suelo por alteraciones en el nivel freático, y variaciones texturales y estructurales.

Pérdida física de suelo por extracción y arranque, acumulación de vertidos (escombreras y balsas) o construcción de infraestructuras. Por erosión inducida.


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Pérdida de propiedades químicas: contaminación por metales pesados (Cu, Pb, Cd, Hg, etc), metaloides (As) e hidrocarburos generada por efluentes líquidos y sólidos. Acidificación por acumulación y oxidación de sulfuros y drenaje ácido. Adición de sales al suelo (sulfatos).

Aguas: Alteraciones en la dinámica fluvial: variación del perfil y trazado de la corriente fluvial, variaciones en el nivel de base local, alteración en la dinámica (variaciones en las tasas de erosión/sedimentación) en el perfil (aguas abajo y aguas arriba) por excavaciones, diques y represas. Aumento de la peligrosidad de inundación. Incorporación de partículas sólidas en la corriente, aumento de la carga de fondo y en suspensión, incremento en las tasas de sedimentación aguas abajo. Pérdida de masas de agua: Ocupación de lagos, embalses, bahías. Alteraciones en el régimen hidrogeológico: Variaciones en el nivel freático, variaciones en el régimen de recarga y modificaciones en el flujo subterráneo por efectos barrera, drenajes inducidos, infiltración restringida/favorecida, compactación, modificación del relieve, deforestación. Contaminación por metales pesados y metaloides (As): En coloides en suspensión. En especies en disolución. Leyes que regulan la actividad. La Ley General del Ambiente prevé en relación al procedimiento de Evaluación de Impacto Ambiental (EIA) que la autoridad ambiental o el municipio correspondiente convoque a audiencia pública a las personas físicas o jurídicas, públicas o privadas, estatales o no, potencialmente afectadas por la realización del proyecto y a las organizaciones no gubernamentales interesadas en la preservación de los valores ambientales que la ley protege, y agrega que la declaración de Impacto Ambiental dictada sin audiencia pública será nula. El art.41 de la Constitución Nacional habla del “derecho a gozar de un ambiente sano”. En el año 2002 se sancionó la Ley General del Ambiente (25.675) con los presupuestos mínimos de protección ambiental. Las provincias dictaron leyes con normas de dichos requerimientos mínimos. La ley 24.585 modifica el art. 282 del Código de Minería de la Nación, adaptándolo al nuevo texto de la Constitución Nacional, especialmente el art.41, e incorpora al Código de Fondo el Título Complementario “De la protección ambiental para la actividad minera”. La minería en Argentina, como en otros países tiene normas ambientales, generadas a partir de leyes propias. Las compañías mineras deben presentar informes ambientales a lo largo de toda la vida del yacimiento. La ley 24.196, capítulo VII, “Conservación del medio ambiente”, en el artículo 23 dice: “A los efectos de subsanar las alteraciones que en el medio ambiente pueda ocasionar la actividad minera, las empresas deberá constituir una previsión especial para tal fin. La fijación del importe anual de dicha previsión quedará a criterio de la empresa, pero se considerará como un cargo deducible en la determinación del impuesto a las ganancias, hasta una suma equivalente al cinco por ciento (5%) de los costos operativos de extracción y beneficio”.


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Prevención, restauración y remediación: Hay que diferenciar tres aspectos: la prevención, la restauración del terreno y la remediación.

Fases del cuidado ambiental relacionadas con la actividad minera.

Monitoreo ambiental. El monitoreo ambiental se realiza durante las etapas de exploración, explotación y post-cierre de las explotaciones mineras. Su objetivo es advertir sobre los potenciales riesgos ambientales durante las operaciones, evaluar si las medidas de de prevención, seguimiento y mitigación que se implementan son adecuadas y efectivas, así como identificar medidas de mitigación adicional, de ser necesario. Para ello se seleccionan ciertos indicadores específicos, por medio de los cuales se pueden identificar los cambios que está generando el proyecto. Dentro de los indicadores específicos se tendrán en cuenta:

a) El agua, b) El aire, c) El suelo, d) La flora y la fauna, e) El paisaje, f) El ruido, g) Sitios arqueológicos, h) La gestión social comunitaria.

Plan de cierre de minas. Es un instrumento de gestión ambiental donde se establecen las acciones a realizarse para la prevención y minimización de impactos, así como el control que se llevará a cabo para asegurar el mantenimiento de la estabilidad física y química y la rehabilitación de las instalaciones de un proyecto minero al término de sus operaciones, cierre final y post-cierre. El cuidado del ambiente físico y biológico, la disposición de residuos, el monitoreo de información sobre calidad de aire y climática, en pocas palabras cumplir con las leyes vigentes, deben ser condicionantes. Los organismos de control deben ser los guardianes para que las normas se cumplan.


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RIESGOS GEOLÓGICOS ANTRÓPICOS Y NATURALES. Los accidentes causados por fenómenos geológicos tales como terremotos, erupciones volcánicas y deslizamientos, ocurren desde épocas remotas, provocando pérdidas de vidas humanas y perjuicios materiales. A pesar de los avances en el conocimiento técnico y científico de los procesos geológicos, muchas comunidades, principalmente en las zonas urbanas, son vulnerables a situaciones de desastre. Sin embargo, actualmente existen condiciones técnicas para aumentar la seguridad de las personas y de obras civiles que se encuentran en áreas y situaciones de riesgo geológico, considerando, la previsibilidad espacial y temporal de ocurrencia de los fenómenos y la posibilidad de prevenirse contra sus efectos. Riesgo:

Cualquier condición, proceso, fenómeno o evento que, debido a su localización, severidad o frecuencia, pueda generar heridas, enfermedades, o muertes a seres humanos así como pérdidas económicas, al afectar sus estructuras o a sus actividades, y daños al medio ambiente. Riesgos antrópicos:

Se producen como consecuencia de actividades humanas (errores, imprevisiones, etc.)

Tecnológicos- ocasionados por fallos técnicos: mareas negras, accidentes nucleares, roturas de presas, etc. Químicos- debido a la contaminación de la atmósfera, agua y suelo: Actividad industrial, plaguicidas, etc. Riesgos geológicos:

Pueden ser entendidos como una circunstancia o situación de peligro, perdida o daño, social y económico, debida a una condición geológica o a una posibilidad de ocurrencia de proceso geológico, inducido o no. (Augusto Filho et al., 1990). Los Riesgos Naturales de Origen Geológico: Causas y consecuencias

Los eventos geológicos son procesos que tienen lugar en nuestro planeta, y que generan transformaciones que pueden ocurrir de una manera lenta o súbita. Sin embargo, unos y otros pueden ser igualmente letales para la sociedad en dependencia de una serie de factores que se analizan más adelante. Los eventos lentos o acumulativos son aquellos que están presentes actuando durante un largo período de tiempo, por lo que sus efectos no son muy evidentes a simple inspección. La afectación al entorno y a la sociedad de los eventos lentos ocurre por acumulación, por añadidura, en decenas y miles de años. Por ejemplo, la presencia de pequeñas concentraciones de sustancias nocivas en rocas, suelos y aguas naturales no se puede detectar sino mediante estudios específicos; sin embargo, pueden llegar a concentrarse a niveles nocivos para la salud, debido al consumo de aguas y vegetales que se extraen de estos medios. Otros eventos lentos son los movimientos seculares del terreno, los que tienen lugar normalmente a velocidades que se miden en milímetros por año, pero con el tiempo pueden provocar cambios importantes en el relieve y afectar las edificaciones, las costas, o el curso de los ríos. La EDUCACIÓN AMBIENTAL no sólo debe enseñar al hombre a cuidar y preservar el Medio Ambiente. Con el mismo énfasis debe educarse al hombre a PROTEGERSE DE LA NATURALEZA


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Los terremotos y las erupciones volcánicas.

Los terremotos y las erupciones volcánicas están entre los eventos geológicos más conocidos, y afortunadamente se han establecido las zonas de mayor frecuencia de ocurrencia de estos fenómenos. El mismo hecho de saber que puede ocurrir uno de estos eventos, dentro de un cierto marco de tiempo y magnitud (mapas de riesgos), ya es suficiente para que se tomen medidas de prevención con carácter obligatorio. Sin embargo, siempre es poco lo que se haga para reducir la vulnerabilidad de las comunidades enclavadas en zonas de riesgo, tanto en términos de educación como mediante medidas de prevención que generalmente dependen del cumplimiento estricto de las regulaciones existentes. Actualmente se trabaja en la creación de sistemas de alarma temprana, pero falta mucho que andar en este camino.

Terremoto ciudad de Valdivia, Chile (1960) Volcán Hudson, Chile. Los tsunamis. Tsunami en Japón. Las transformaciones costeras.

En los últimos años el conocimiento adquirido sobre los cambios globales provocados por las emisiones de gases de efecto invernadero, ha provocado una intensa llamada de atención hacia los riesgos que significa para las zonas costeras y pequeñas islas, una posible elevación del nivel del mar. Ahora bien, las transformaciones costeras no dependen solamente de los cambios del nivel del mar, ni estos cambios se deben solamente a la emisión de gases de efecto invernadero.

Los tsunamis son maremotos ocasionados por eventos geológicos, ya sea a consecuencia de terremotos, erupciones volcánicas, o derrumbes submarinos, por mencionar algunos posibles mecanismos de generación. Sin embargo, un tsunami es muy difícil de pronosticar con suficiente antelación, ya que no necesariamente todo terremoto o erupción o derrumbe submarino dan lugar a una ola con la suficiente energía como para producir un maremoto. También juegan su papel la morfología de las costas, las dimensiones y topografía de los cuerpos de agua donde ocurre el evento generador, y las dimensiones de los mares por donde se propagan las olas. Por eso actualmente los sistemas de prevención se basan en la determinación de las posibles zonas de riesgo, la disminución de la vulnerabilidad en dichas áreas, y la creación de sistemas de alarma temprana.


27 Bahía de Los Vientos, Bs. As-Argentina De otra parte, el crecimiento o reducción de los hielos polares, ocasionado por variaciones en los parámetros orbitales del planeta, ha provocado en el pasado el aumento o la reducción del volumen de agua de los océanos, y consecuentemente, cambios del nivel del mar. En este momento, y desde hace varios miles de años, los océanos están aumentando su volumen por el derretimiento natural de los hielos. Sin embargo, las inundaciones costeras sólo son notables en aquellas costas donde ocurren movimientos de descenso del terreno. Dicho en otras palabras, el escenario de riesgo costero por inundación del mar es un producto del calentamiento del clima, la reducción de los hielos polares, el aumento del volumen de los océanos, y el movimiento del terreno en las zonas costeras. Erosión.

Se entiende por erosión el proceso de “desagregación y remoción de partículas del suelo o de fragmentos y partículas de rocas, por la acción combinada de la gravedad con el agua, viento, hielo y/u organismos (plantas y animales)” .En general, se distinguen dos formas de enfoque para los procesos erosivos: erosión “natural” o “geológica”, que se desarrolla en condiciones de equilibrio con la formación del suelo, y erosión “acelerada” o “antrópica”, cuya intensidad, siendo superior a la de la formación del suelo, no permite su recuperación natural. Factores naturales que influyen en la erosión:

· Lluvia:

El agua de lluvia provoca la erosión del suelo por el impacto de las gotas sobre su superficie, cayendo con velocidad y energía variables, y a través del escurrimiento del torrente. Su acción erosiva depende de la distribución pluviométrica, más o menos regular, en el tiempo y en el espacio, y de su intensidad. Lluvias torrenciales o chaparrones intensos, como una tromba de agua, constituyen la forma más agresiva de impacto del agua en el suelo. Durante esos eventos la aceleración de la erosión es máxima.

· Cobertura Vegetal (Efectos)

a) protección contra el impacto directo de las gotas de lluvia; b) dispersión y quiebre de la energía de las aguas de escurrimiento superficial; c) aumento de la infiltración por la producción de poros en el suelo por acción de las raíces; d) aumento de la capacidad de retención de agua por la estructuración del suelo por efecto de la producción e incorporación de materia orgánica.

· Topografía

La influencia de la topografía del terreno en la intensidad erosiva se verifica principalmente por la inclinación y largo de la pendiente (largo de la ladera). Estos factores interfieren directamente en la velocidad de los torrentes.

Durante miles de millones de años de la historia de la Tierra han actuado dos fuerzas principales que han provocado cambios de las líneas costeras: 1) los movimientos del terreno, 2) las oscilaciones climáticas. Los movimientos del terreno (movimientos tectónicos) pueden tanto hundir como elevar el terreno en las zonas costeras, provocando ya sea un incremento de las tierras emergidas (levantamientos) o una reducción o desaparición de las mismas (hundimiento).


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· Suelos

Las propiedades físicas del suelo, principalmente textura, estructura, permeabilidad y densidad, y las características químicas, biológicas y mineralógicas, ejercen diferentes influencias en la erosión, al otorgar mayor o menor resistencia a la acción de las aguas.

Erosión eólica Erosión fluvial (meandros)

Crecientes e Inundaciones.

Las crecientes e inundaciones representan uno de los principales desastres naturales que afectan constantemente diversas comunidades en diferentes partes del mundo, sean en áreas rurales como en grandes metrópolis.

Desborde arroyo en Carlos Paz – Córdoba -Arg. Inundación ciudad de Santa Fe – Arg.-2003

Aspectos conceptuales:

Las aguas de lluvia, al alcanzar un curso de agua, causan el aumento del caudal por determinado período de tiempo. Este incremento de descarga de agua, tiene el nombre de creciente. Muchas veces en el período de creciente, los caudales alcanzan tal magnitud que pueden superar la capacidad de descarga del curso de agua y desbordar para las áreas marginales habitualmente no ocupadas por las aguas. Este desborde caracteriza una inundación y el área marginal, que periódicamente recibe esos excesos de agua, se denomina lecho mayor o planicie de inundación de un río.

Algunos procesos de crecientes e inundaciones con diferentes características dinámicas:

Inundaciones extensas en áreas bajas

Los procesos de inundación cubriendo extensas áreas bajas, ocurren en compartimentos geológicos y geomorfológicos asociados a planicies fluviales, donde normalmente se concentran grandes aglomeraciones de personas y diferentes ramas de actividad humana. Son áreas que presentan como característica principal, baja capacidad natural de escurrimiento, generalmente asociadas al bajo drenaje de las cañadas principales.


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En las áreas litorales, el escurrimiento de las aguas superficiales están condicionadas también por la condición del mar.

El crecimiento acelerado de la ocupación y la carencia de obras de drenaje y otros servicios de infraestructura urbana, contribuyen para el incremento del problema. Las pérdidas resultantes de accidentes de esta naturaleza se refieren generalmente a daños materiales y trastornos diversos. Crecientes con alta energía de escurrimiento

Crecientes con alta energía cinética y alto poder erosivo y de impacto, son procesos resultantes principalmente en las áreas de dominio serrano y montañoso, en cuencas hidrográficas que permiten rápida concentración y altos valores de caudal. Procesos de crecientes de esa naturaleza pueden causar la muerte de personas, además de daños materiales.

Crecientes con alta carga de material sólido

Son resultantes de alta energía cinética donde el agua transporta elevada carga de material sólido (sedimentos de diferente granulometría y detritos vegetales), la suspensión y arrastre. Son procesos que ocurren principalmente en ambientes montañosos y, en razón de la presencia de mucho material sólido, el fenómeno adquiere poder destructivo mayor del que se describió anteriormente. Derrumbes y deslizamientos.

Los derrumbes tipifican la caída de uno o varios fragmentos de roca que por lo general se desprenden de lo alto de las paredes verticales de las montañas. En casos extremos pueden generar avalanchas, cuando se desprenden multitud de fragmentos rocosos que a su vez arrastran otros en su camino. Los derrumbes son más comunes cuando las montañas están compuestas por rocas duras, agrietadas, como calizas, granitos, rocas volcánicas, y mármoles. Los bloques de roca candidatos a derrumbarse a menudo se observan en lo alto de las laderas abruptas de las elevaciones, relativamente despegadas del resto de la montaña. En estas condiciones su caída es cuestión de tiempo.

Los deslizamientos tipifican aquellos desprendimientos de porciones de las laderas de las elevaciones, que ocurren como masas semicoherentes de suelo, rocas y parches de vegetación. La inclinación de la pendiente no es un factor decisivo en estos casos, sino la presencia de rocas que se alteran hasta perder su coherencia interna, como los conglomerados, areniscas, tobas, arcillas y otras semejantes. Estas masas se humedecen durante las lluvias y aumentan su peso, de modo que se rompe su continuidad con el macizo montañoso, y se deslizan ladera abajo. Los deslizamientos primero se manifiestan como surcos en lo alto de las laderas, también los troncos de los árboles tienden a estar ligeramente inclinados y pueden aparecer pequeños manantiales en la base de la pendiente. A partir de aquí el deslizamiento puede ocurrir en cualquier momento. Una variante menos extrema es el deslizamiento lento de suelos por las laderas, que con el tiempo puede conducir a que los taludes de las montañas queden desnudos de suelo y vegetación, y desencadenar intensos procesos de erosión.

Derrumbe Deslizamiento


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Hundimiento del terreno.

Tiene como condicionante principal la presencia de un sustrato rocoso carbonatico, constituido por rocas como calcáreas, mármoles, dolomitas, carbonatitas, etc, que son sometidas a la disolución por circulación de aguas agresivas de subsuperficie. Esta agresividad del agua es dada por los ácidos en ella contenidos, como el ácido carbónico, que en el bosque tropical es casi todo proveniente de procesos orgánicos. Esta disolución de la roca desde sus contactos y fracturas, resulta en la formación de cavidades subterráneas, condición favorable para desencadenar hundimientos en la superficie del terreno.

La presencia de coberturas de material no consolidado tiende a aumentar la intensidad del fenómeno, y por tanto, el significado geotécnico de este proceso. Esto es debido a que el karst cubierto es un terreno de topografía más suave, que atrae el uso del suelo por constituir áreas planas, en relación al entorno montañoso, desfavorable para ocupación urbana. Siendo, por tanto, la ampliación física del fundamento en áreas urbanas y el mascaramiento de los cuerpos carbonaticos, los factores que aumentan la vulnerabilidad del karst cubierto. PREVENCION Y MITIGACION. Algunas medidas a tomar para prevenir y mitigar los efectos nocivos derivados de los eventos geológicos se han expresado en párrafos anteriores. Por eso a continuación se relacionan solamente los criterios más generales que se derivan de ellas:

1. Realizar investigaciones destinadas a conocer mejor los distintos tipos de eventos geológicos activos o que están latentes en cada territorio.

2. Dar a conocer a los tomadores de decisiones la índole y consecuencias de estos eventos geológicos generadores de riesgo.

3. Elaborar mapas de riegos geológicos y vulnerabilidad a nivel general y territorial, y diseñar los sistemas de monitoreo de las zonas activas donde se pueden desencadenar eventos catastróficos.

4. Introducir la educación sobre riesgos geológicos y su mitigación en los programas de educación primaria, secundaria, profesional y no-formal, a nivel nacional.

5. Especialmente, educar a las comunidades en los riegos geológicos a que están sometidas, sus consecuencias, y las acciones a tomar de carácter preventivo.

Karst: Relieve geológico lleno de grietas, galerías y formas modeladas debidas a la acción erosiva, principalmente del agua, sobre un terreno de rocas de escasa consistencia, como calizas o yesos


31 RESUMEN DE LA UNIDAD: 1. La Geología Ambiental aplica los conocimientos geológicos a la investigación del ambiente y en los casos de contaminación, contribuye al diagnóstico y corrección de dichos problemas. La geología ambiental, por consiguiente, se ocupa del estudio de los riesgos geológicos naturales y antropogénicos.

2. La Se denomina contaminación a la aparición de una nueva sustancia en un sistema natural (atmósfera, aguas, suelos) o al aumento de la concentración de una sustancia del sistema superando las variaciones típicas y naturales. La contaminación puede ser química (mediante elementos o compuestos químicos en estado sólido, líquido o gaseoso), física (calor, ruido, radioactividad), o biológica (bacterias, virus y otros microorganismos).

3. Las explotaciones mineras abarcan áreas comparativamente pequeñas, pero su impacto sobre el ambiente puede ser muy grande. Como, necesariamente, nuestro desarrollo ha estado vincula- con la disponibilidad de minerales desde la edad de piedra, la forma razonable de establecer un equilibrio entre los beneficios y las consecuencias de las explotaciones mineras, es modelar antes y durante las actividades de extracción y beneficio los efectos contaminantes de ellas y diseñar su mitigación.

4. La contaminación con metales se produce fundamentalmente a través de los drenajes mineros ácidos (DMA) y la erosión de escombreras y depósitos de colas de explotaciones. Como los DMA pueden incorporarse a la red fluvial, la dispersión de sus contenidos aumenta y puede tener influencia muy lejos de su lugar de origen y extenderse mucho después que las actividades extractivas han cesado.

5. Se denomina lluvia ácida a todo tipo de precipitaciones (lluvia, nieve o niebla) cuyo pH es inferior a 5 (valor de pH correspondiente a la lluvia natural, la cual es ligeramente ácida). La combustión del carbón mineral, petróleo y derivados del petróleo (naftas, gasoil, etc.) liberan entre otros gases: dióxido de azufre (SO2) y dióxido de nitrógeno (NO2), que en contacto con el vapor de agua de la atmósfera reaccionan químicamente produciendo ácido sulfúrico (H2SO4) y ácido nítrico (HNO3).

6. El riesgo geológico es la mayor o menor probabilidad de que una parte de la superficie terrestre experimente daños que pueden llegar a ser catastróficos para el ambiente. El riesgo geológico puede ser natural: Provocado por los sismos, actividad volcánica (emisión de lava o de material piroclástico: cenizas, arena volcánica, bloques etc.), inundaciones, corrientes de barro, deslizamientos, erosión costera y fluvial, etc. Antrópico: Aumento de población, inadecuada tecnología, agricultura intensiva en regiones inadecuadas, ausencia de evaluación de diferente tipo de efectos a largo plazo, etc Bibliografía consultada para el resumen de la unidad: -MINERALES Y ROCAS EN EL ARTE, LA CIENCIA Y LA TECNOLOGÍA – José Sellés / Martínez Liliana N. Castro. -IMPACTOS DE LA MINERÍA EN EL MEDIO NATURAL – Javier Lillo – Grupo de estudios en Minería y Medio Ambiente. -RIESGOS NATURALES – Edward A. Keller / Robert Blogdett. RIESGOS GEOLÓGICOS - M. Iturralde-Vinent. PROCESOS Y RIESGOS GEOLÓGICOS -Agostinho Ogura y Eduardo Soares Macedo - (Investigadores-División de Geología-Instituto de Investigaciones Tecnológicas de São Paulo- IPT) -HIDROGEOLOGÍA AMBIENTAL-Dr. Miguel Auge DIRECCIÓNDIRECCIÓN DE GEOLOGÍA

-DIRECCIÓN DE GEOLOGÍA AMBIENTAL Y APLICADA – SEGEMAR

ANOTACIONES:

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GEOLOGÍA AMBIENTAL Y RIESGO GEOLÓGICO...- GEOLOGÍA AMBIENTAL Y RIESGO GEOLÓGICO - Unidad Temática 8 del Curso Geología Aplicada a la Ingeniería Civil y al Medio Ambiente 4 Los