ECOLOGIA INDUSTRIAL
CONCEPTOS BÁSICOS
FACTORES DE UN ECOSISTEMA
Factores Bióticos Quimiosintéticos Fotosintéticos
Autótrofos Consumidores Heterótrofos
Ecosistemas
Factores Abióticos Físicos: Luz, Clima Temperatura
Químicos:
Desintegradores
Procariotes y Eucariotes
Oxígeno, CO2 , Suelo
SOSTENIBILIDAD DE ECOSISTEMAS
•Para su sostenibilidad, los ecosistemas reciclan y reusan todos los elementos de modo que se libran de los desechos y reponen los nutrientes. •Para su sostenibilidad, los ecosistemas aprovechan la luz solar como fuente de energía.
•Para que exista sostenibilidad, el tamaño de las poblaciones de consumidores debe ser tal que no haya pastoreo excesivo ni otros consumos en exceso.
Flujo de Energía en Estados Unidos 10^15 BTU
Exported energy
4.57
Coal 2.19
Coal 23.17 Natural gas 19.47 Crude oil 13.57 NPGL 2.54 Coal 21.44 Fossil fuels 58.75
Other 2.38
Residential and commercial use 33.72
Domestic production 72.32 Total supply 98.78
Natural gas 22.59
Total consumption 94.21
Industrial use 35.67
Petroleo 36.31
Nuclear 6.69
Nuclear 6.69 Imported energy 24.96 Renewables 7.14
Renewables 6.93 Crude oil and products 21.22
Transportation use 24.81
Other 3.74
Adjustment 1.50
USO DE ENERGÍA USA
20,6
26,1
METALES
ALIMENTOS VIDRIO PAPEL PETROLEO QUIMICA
19,3 6,9 13,8 7,9
5,4
OTRAS
Deposición
Atmósfera Gases y Partículas
Evaporación
Volatilización
Terrestre
Deposición Nutrientes
Sorción suelos
Asimilación
Plantas Bioacumulación Liberación Organismos en agua Sorción Liberación sedimentos
Animales
Microorganismos
Acuático Irrigación
Erosión y escorrentia
Liberación Residuos suelo agua
•Oxidos Inorgánicos: CO,CO2 ,NO2 ,SO2 •Oxidantes: O3 •Reductores: CO,SO2 ,H2S
SUSTANCIAS QUÍMICAS EN LA ATMOSFERA
•Orgánicos: CH4 , alcanos, alquenos •Especies fotoquímicas: NO2 , formaldehidos •Acidos:H2SO4 •Bases: NH3 •Sales: NH4HSO4 •Especies inestables: NO2 , HO .
APORTE DE EMISIONES DE CO2
32,2
32,5 Industria Comercio Residencial Transporte 19,6 15,7
AGENTES CONTAMINANTES DEL AGUA
• MATERIA ORGÁNICA BIODEGRADABLE Asimilados en Procesos de Tratamiento Biológico. Ejemplos : Alcoholes, Acidos Carboxílicos, Carbohidratos, Aminoácidos. OCASIONAN DISMINUCIÓN EN LA DISPONIBILIDAD DE OXÍGENO DISUELTO. La Biodegradabilidad de un Compuesto Orgánico es afectada por sus Propiedades Físicas y Químicas. AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES
AGENTES CONTAMINANTES DEL AGUA
• COMPUESTOS ORGÁNICOS SINTÉTICOS Poco o nada biodegradables: No asimilados en Procesos de Tratamiento Biológico: Detergentes Sintéticos, Celulosa, Compuestos Orgánicos Sintéticos Persistentes (Xenobióticos), herbicidas, pesticidas. LA GRAN MAYORIA SON TÓXICOS PARA LOS SISTEMAS VIVIENTES. Hidrocarburos Alifáticos, Hidrocarburos Halogenados, Alcoholes Alifáticos, Hidrocarburos Aromáticos. AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES
AGENTES CONTAMINANTES DEL AGUA
• METALES PESADOS: Arsénico, Cromo, Cobre, Plomo,Mercurio, Níquel, Plata, Zinc. Actividades Industriales, Residenciales y Comerciales ASIMILABLES: Concentración es persistente en el tiempo, origina problemas de contaminación graves, tanto de los vegetales como de los animales que los consuman. MERCURIO, PLOMO, CADMIO, CROMO. COMPLEJOS SORCIÓN SOLUBLES ASIMILACIÓN IONES LIBRES BIOLÓGICA PRECIPITADOS INSOLUBLES OTROS
AGENTES CONTAMINANTES DEL AGUA
• NUTRIENTES RELACIONADOS CON NITRÓGENO NITRÓGENO ORGÁNICO: UREA (ARD), RESIDUOS DE INDUSTRIAS CARNICAS, LECHE. NITRÓGENO INORGÁNICO: NH3, NO3-, NO2 FERTILIZANTES, INDUSTRIAS QUE USAN AMONIACO PARA DESCRUDE. • NUTRIENTES RELACIONADOS CON FÓSFORO ORTOFOSFATOS: (PO43-, HPO4-, H2PO4- Y H3PO4) FOSFATOS CONDENSADOS P-O-P, POLIFOSFATOS Y METAFOSFATOS. FÓSFORO ORGÁNICO: RESIDUOS INDUSTRIALES
HUMANOS 30-50% DEL FÓSFORO EN ARD; DETERGENTES 50-70% DEL FÓSFORO.
PRÁCTICAS INDUSTRIALES ANTES DE.
Materias Primas
Productos
Proceso
Residuos
Energía
PRÁCTICAS INDUSTRIALES DESPUESDE
Materias Primas Productos
Proceso
Energía
Tratamiento Residuo
Disposición
PRÁCTICAS INDUSTRIALES AHORA.
Materias Primas Productos
Proceso
Energía
Residuo
Reciclar, Reuso Recuperación
Tratamiento Productos 2arios
Disposición
PRÁCTICAS INDUSTRIALES HACIA ISO 14000.
Productos
Materias Primas
Proceso
Energía
Reciclar, Reuso Residuo Recuperación
Reproceso
Productos 2arios
Reciclar, Reuso Recuperación