UNIDADE 3 Recursos e residuos. O impacto humano dos ecosistemas

Parte 1 - Recursos e residuos

1 – A humanidade e os recursosOs recursos ao longo da historia

A revolución industrial foi o inicio dun acelerado crecemento da poboación humana

A PESTE NEGRAo gran crecemento demográfico que o mundo feudal había vivido durante a Plena Idade Media puxera en cultivo terras cada vez de menor calidade e de baixo rendemento, o que provocou unha paulatina caída da produtividade e unha crecente malnutrición. Neste contexto chegou un bacilo que noutra situación sería recibido con fortes defensas fisiológicas e non provocaría gran mortaldade, pero que esta vez atopou un sistema inmunitario debilitado

Consumo de enerxía ao longo da historia

Homo sapiens (150000 a.C.)

Uso do arco e o lume

(40000 a.C.)

Home agricultor e sedentario (10000 a.C.)

Home preindustrial (ata o século

XVIII)

Home industrial

(XVIII - primeira metade do XX)

Home actual

Alimento

Uso doméstico e servizos

Industria e agricultura

Transporte

Tipos de recursos

2 - A Auga como recurso

● Uso consuntivo → NON pode ser reutilizada

●

● Uso non consuntivo → pode ser reutilizada

Usos da auga

As actividades que consomen maior cantidade de auga son:

● Agricultura e gandería (70%)

● Industrial (28%)

● Uso doméstico e público (2%)

O problema da auga A loita pola auga

O solo como recurso

Recurso de 1º orde

Sostén actividades que proporcionan:- Alimento (agricultura e gandaría)

- Recursos para a construción (silvicultura)

- Asentamentos e actividades humanas

Composición do solo

Composición do solo

Compoñentes inorgánicos

Compoñentes orgánicos humus

Compoñentes do solo:

• ORGÁNICOS HUMUS

•INORGÁNICOS

•GASOSOS: AIRE

•LÍQUIDO: AUGA

•SÓLIDOS: + IMPERMEABLES

O solo como ecosistemaBiotopo do solo

• Clima

• Topografía ou relevo

• Temperatura

• Luz

• Composición gasosa

• Concentración sales

• Plantas raíces

• bacterias

• Fungos

• Animais: artrópodos, miñocas , toupas…

Airean o solo e proporcionan nutrientes as plantas

O solo como ecosistemaBiocenose do solo

Formación e desenvolvemento do solo

Necesítase como media para formar un solo 10.000 anos

Horizontes do solo

Para uso agrícola e gandeiro é moi importante a fertilidade do solo, que está relacionada coa súa estrutura ou formación de capas ou horizontes

Formación do solo

Solo novo

Illa da Palma

Solo en proceso de maduración

Illa da Palma

Solo maduro

Tratamento da auga

ProcesosProcesosFísicos

Químicos

Biolóxicos

Eliminación / redución características non dexesadas da auga

Potabilización Depuración

Apta para consumo humano

Estacións tratamento auga potable(ETAP)

Plantas desalinizadoras

Tratamento augas residuais

Sistemas naturais ou brandos

Estacións depuradoras

augas residuaisEDAR

Potabilización

● Procesos físicos: – filtrado, sedimentación e decantación: eliminan partículas da

auga

● Procesos químicos: – coagulación e precipitación: engadindo substancias químicas

que axudan a coagular (agregar) partículas de tamaño microscópico suspendidas na auga para que precipiten (depositen no fondo)

● Desinfección:– Cloración, ozonización ou radiación ultravioleta: elimina os

microorganismos da auga

PROCESO DE POTABILIZACIÓN

1 - CAPTACIÓN

2 - COAGULACIÓN

3 - DECANTACIÓN

4 - FILTRACIÓN5 - CLORACIÓN

6 - DISTRIBUCIÓN

A auga é captada de rios ou lagos e filtrada a través de reixas e conducida a plantas potabilizadoras.

Consiste en agregar un coagulante, que fai

que as arxilas da auga se agrupen en partículas de maior

tamaño

A auga permanece varias horas en estado de repouso

ata que as partículas únense en grandes

coágulos quese depositan no fondo formando lodos que poden retirarse de

forma mecánica

Mediante filtros elimínase a turbidez que poida quedar na

auga para lograr unha auga cristalina

O cloro elimina os posibles microorganismos da auga

A auga xa potable é levada a estacións de bombeo dende onde se distribúe polas redes

de tuberías

Depuración augas residuais Tratamiento primario: – Flotación,

coagulación e sedimentación: separa sólidos da auga

Pretratamento– Filtrado,

desareado e desengrasado Retira grandes sólidos da auga

Tratamiento secundario: – Decantación

secundaria e procesos biolóxicos para eliminar os restos de materia orgánica

Tratamiento terciario:

(optativos) – Reducir nutrientes

como os fosfatos...

Moitas veces o seu contido en contaminantes como metais pesados non os fan aptos para ningún uso debendo almacenarse

Os recursos enerxéticos

ENERXÍAS NON ENERXÍAS NON RENOVABLESRENOVABLES

Enerxía térmica combustibles fósilesEnerxía térmica combustibles fósiles

O carbón utilízase nas centrais térmicas para producir electricidade: o uso do carbón ainda que barato é altamente contaminante

Central térmica as

pontes

Mina As PontesMina Meirama

Carbón

E unha rocha sedimentaria producida pola descomposicion de vexetais sepultados hai millons de anos. No seculo XIX foi substituindo a madeira polo seu maior poder calorifico (30 000 kJ cada quilogramo fronte a 14 000 kJ/kg da madeira).Hai varios tipos, dependendo da sua riqueza en carbono: Antracita (> 90 %). Hulla (75% a 90 %). Lignito (60 % a 75 %). O mais abundante en Galicia. Turba (< 60 %). Usase nas centrais termicas para producir electricidade.O carbon e unha FONTE RELATIVAMENTE BARATA, PERO CONTAMINA BASTANTEFONTE RELATIVAMENTE BARATA, PERO CONTAMINA BASTANTE; a sua extraccion nas minas e dificultosa e perigosa e o transporte e caro. A combustion do carbon emite a atmosfera oxidos gasosos de carbon (que aumenta o efecto invernadoiro e o cambio climatico), de nitroxeno e xofre (que provocan chuvias acidas perigosas para os seres vivos).

Impacto ambiental explotacións carbón ceo aberto

Mina As PontesMina Meirama

Rexeneración das minasde As Pontes e Meirama

Gas Natural

Esta formado principalmente metano (CH4), que forma bolsas xeralmente onde hai petróleo no subsolo. Ten gran poder calorífico e, dentro dos hidrocarburos, e o de combustión máis limpa (pero tamen desprende CO2).Usase en locomoción, calefacción e na produción de electricidade, como na central das Pontes, na Coruña. A súa manipulacion e perigosa pola facilidade con que pode estoupar.

Petroleo

Tamen foi producido hai millons de anos a partir de restos bioloxicos enterrados por capas desedimentos. E un liquido viscoso, negro, composto por unha mestura moi variada de hidrocarburos.Ademais de combustible, usase como materia prima para plasticos e fibras sinteticas, medicinas,etc. Ten un poder calorifico de 40 000 kJ/kg aproximadamente, maior que o do carbon. Asgasolinas e gasoleos usanse en locomocion, o gas en calefaccion, auga quente, cocina e nascentrais termicas para producir electricidade.Ao ritmo actual de consumo e probable que se esgote bastante antes de finalizar o seculo actual.Ainda que tamen e relativamente barata, factores xeopoliticos fan que o seu prezo aumentecon rapidez, producindo desequilibrios economicos en moitos paises, como o noso.O seu transporte en grandes petroleiros pode xerar mareas negras como a do Prestige, e a sua combustion tamen produce dioxido de carbono e oxidos de nitroxeno e xofre, dependendo do tipo de petroleo.

Esgotamento petróleo

Ao ritmo actual de consumo e probable que se esgote bastante antes de finalizar o século actual.

Reacción nuclear

Enerxía fisión Nuclear

Obtense a partir do isotopo fisionable do uranio-235.

O uranio natural ten so un 0,7 % de 235U, e hai que o enriquecer en maquinas centrifugas.

A ruptura dos nucleos de uranio-235 libera unha enorme cantidade de calor, que se utiliza para producir electricidade.

A desintegracion dun gramo de uranio xera a mesma cantidade de enerxia que 1 700 kg de petroleo ou 2 700 kg de carbón..Os inconvenientes deste tipo de enerxia son:- Seguridade: Elevado perigo en caso de accidente (Chernobil, Fukushima...),- Almacenamento resíduos nucleares: produce residuos altamente radioactivos que duran miles de anos, polo que son de dificil almacenaxe.

Chernobil

O fracking ou fractura hidráulica

ENERXÍAS RENOVABLESENERXÍAS RENOVABLES

A auga nos encoros esta a gran altura, polo que ten enerxia potencial gravitacional. Cando se deixa caer, a velocidade da auga move turbinas que producen electricidade. Esta e a fonte de enerxia renovable mais empregada actualmente. E limpa e non xera residuos.En Galicia a enerxia da auga dos rios usouse en muiños, ferrarias e serrarias. Os seus inconvenientesson a pouca disponibilidade en epocas de seca e o asolagamento de vales fertiles ou de importancia ecoloxica. En Galicia construironse grandes centrais hidraulicas e produciuse un aumento de minicentrais, cun menor impacto ambiental.

Enerxía hidráulica

Enerxía hidráulica

Central hidráulica Minicentral

Ao ser aire en movemento, ten enerxia cinetica. Usouse adoito en muinos de vento e barcos de vela. Hoxe produce electricidade en aeroxeradores e usase cada vez mais; en Galicia hai parques eolicos, sobre todo en zonas costeiras, e prevese instalar bastantes mais. Nos vindeiros anos o 50 % da electricidade galega poderia ser eolica. Os aeroxeradores actuais logran rendementos dun 50 %, bastante preto do maximo teorico do 59%.A instalacion de parques eolicos xera, as veces, oposicion polo seu impacto visual e as mortes nas aves, que baten contra as pas. Outro inconveniente e o seu uso intermitente: so xera electricidade cando hai vento adecuado.

Enerxía eólica

Enerxía eólicaEnerxía eólica

Aves mortas polo choque cos aeroxeneradores

Actualmente aproveitamos a radiacion solar de dous xeitos:• Enerxía solar térmica, producindo auga quente para uso domestico e de calefaccion. Pode ser de baixa temperatura (paneis solares) ou de alta temperatura, en que a radiacion se concentra mediante espellos, quenta un fluido e produce electricidade.

Enerxía solar

Enerxía solar fotovoltaica, producindo directamente electricidade cando a radiacion solar incide nun material semicondutor apropiado. Dentro da Union Europea, Espana e dos paises que ten mais producion deste tipo de enerxia.En Galicia a frecuente presenza de nubes diminue o rendemento dos paneis solares. Pero pode ser moi util en lugares afastados para proporcionar auga quente, calefaccion e electricidade, como en albergues de montana, refuxios, hoteis, vivendas illadas..., e como complemento ao consumo de enerxia tradicional.Ainda segue a ser unha fonte de electricidade cara, comparada coas non renovables.

Enerxía solar

Aproveita a calor do interior terrestre

Enerxía XEOTÉRMICA

Planta xeotérmica en Islandia

A diferenza de alturas da auga do mar entre o abalo e o devalo pode aproveitarse para turbinala e producir electricidade, construindo un dique que represe a auga. Na Bretana francesa hai unha famosa central deste tipo, La Rance.Tamen hai proxectos para aproveitar a enerxia das ondas e das correntes marinas, producindo electricidade

Enerxía mareomotriz

Biomasa

E materia organica, vexetal ou animal, non fosilizada. Foi a primeira fonte de enerxia utilizadapola humanidade (a parte da sua propia forza fisica ou dos animais domesticos).Actualmente podese usar ben por combustion directa ou ben por transformacion en biocombustibles,como o bioetanol, o biodiesel e o biogas.

A combustión da biomasa é contaminante xa que emite CO2 a atmosfera, pero considérase menos contaminante xa que é o que previamente captaron da atmosfera os vexetais dos que proceden

Residuos forestais

Biocombustibles

Metano

Biomasa

pellets

Enerxía a partir do hidróxenoEnerxía a partir do hidróxeno

Problema: obter hidróxeno

A obtención a partir da auga (H2O) require

enerxía

Enerxía FEnerxía FUUSIÓN nuclearSIÓN nuclear

A ENERXÍA DO FUTURO

● Limpa ● O H é o elemento máis abundante no Universo

A fusion nuclear de nucleos lixeiros ainda non esta desenvolvida tecnicamente, malia os esforzosen investigacion. (Na actualidade o proxecto internacional ITER ten como obxectivo logralo experimentalmente no ano 2020 e producir a primeira central para o 2050)

A enerxia producida nas estrelas e no sol débese a fusion nuclear dosisótopos do hidroxeno, que se transforman en helio

OS RECURSOS ALIMENTARIOSOS RECURSOS ALIMENTARIOS

CONSUMO CRECENTE –RECURSOS LIMITADOSCONSUMO CRECENTE –RECURSOS LIMITADOS

¿ALIMENTACIÓN PARA TODOS?¿ALIMENTACIÓN PARA TODOS?GANDARIA E AGRICULTURA INTENSIVA -->REVOLUCIÓN VERDE aumentou o

rendemento agrícola

NOVA REVOLUCIÓN

TRANSXÉNICOS?

Problemas:Impacto ambiental….

PescaPesca

Sobrepesca: Sobrepesca: ESGOTAMENTO CARA O 2050ESGOTAMENTO CARA O 2050

Pesca arrastre

Acuicultura: Acuicultura:

A FALTA DE RECURSOS PESQUEROS LEVA Á SÚA OBTENCIÓN MEDIANTE ACUICULTURA

Alternativas ao aumento da demanda de alimentos

A Organización das Nacións Unidas para a alimentación e agricultura (FAO) recomenda o consumo de insectos para combater a fame:● Proporcionan proteína de alto valor● Son fáciles de criar ao ter un rápido crecemento e non requerir amplo espazo● Non teñen problemas de seguridade alimentaria● A súa recolección axuda a combatir pragas

MODELOS DESENVOLVEMENTO

"O desenvolvemento sustentable é un desenvolvemento que satisfai as necesidades do presente sen comprometer a capacidade de futuras xeracións de satisfacer as

súas propias necesidades"

PEGADA ECOLÓXICAPEGADA ECOLÓXICA

POBOACIÓN TERRA--> 7.000 MILLÓNS HABITANTES

CORRESPONDEN 1.7 hA TERREO PRODUTIVO PARA SATISFACER NECESIDADES DE CONSUMO DURANTE 1 ANO

Consumo medio por habitante 2.7 Ha

Consumimos máis recursos dos que o planeta pode xerar

Xeramos máis residuos dos que o

planeta pode admitir

Necesitaríamos 2 planetas como o noso para que todos os seres

humanos actuais poideran ter

o mesmo nivel de vida

Índice que mide as hectareas de terreo por habitante e ano necesarias para satisfacer as súas necesidades de consumo e asimilar os residuos xerados

DISTRIBUCIÓN GLOBAL DISTRIBUCIÓN GLOBAL PEGADA ECOLÓXICAPEGADA ECOLÓXICA

A pegada ecolóxica da maioría dos países desenvolvidos supera ampliamente a súa superficie

xa que extraen recursos e verten residuos en lugares moi afastados do seu territorio

Conclusións do cálculo da pegada Conclusións do cálculo da pegada ecolóxicaecolóxica

1 - O modo de vida dos países desenvolvidos non pode extenderse ao conxunto dos seus habitantes2 – Unha economía planetaria sustentable esixe unha reducción do consumo e do nivel de vida na medida que non poida compensarse cun aumento equivalente na eficiencia dos procesos produtivos

Biocapacidade ou capacidade de carga: máxima explotación á que pode ser sometida un terreo sen danar de maneira permanente a súa produtividade

Se: pegada ecolóxica > Biocapacidade

Prodúcese un déficit ecolóxico →o xeito de vida desa rexión non é sustentable

Pegada ecolóxica España

Os residuosMateriais xerados nas actividades de produción e consumo, que xa non

posúen valor económico

RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS (RSU) España → media 1 kg habitante/día

XESTIÓN DOS RESIDUOSAs 3 R 1º - Reduce

a cantidade de residuos que xeras.

Elixe produtos sen envoltorios, con envases retornables ou comprando so o necesario.

Usa as follas de papel por ambos lados.

2º - ReutilizaDalle un novo uso ao residuo

antes de refugalo.

Reutiliza as follas de papel Usadas so por unha cara.

Recarga as botellas pequenas de auga.

3º - Recicla

Usa os residuos como materia prima

e xera un novo produto.

Recicla o papel, vidro, envases.

RECICLAXE

● Reduce o consumo e desperdicio

● Aforra recursos naturais● Reduce o consumo

enerxético● Reduce a contaminación● Aforra diñeiro● Crea postos de traballo

O prezo da materia prima: a guerra do coltán

COLTAN

Mineral TANTALITA

elemento químico

Tántalo

Mineral COLUMBITA

elemento químico

Niobio

Fabricacións imáns alto poder magnético: discos duros, auriculares...

Presente nas baterías recargables....

As loitas polo control nas zonas ricas en coltán na República Democrática do Congo provoca a morte directa duns 4 millóns de persoas, desprazamentos

de poboacións, , ameazas a fauna como gorilas e elefantes....

Os plásticos● CARACTERÍSTICAS:• Plasticidade propiedade dos materiais que

permite que se lles dea facilmente a forma que máis conveña

• Polímeros moléculas complexas formadas pola unión dun gran número de pequenas moléculas chamadas monómeros

● Outras características dependendo do tipo de plástico (PET, PVC…) son:– Custo reducido (PET, polietileno de baixa densidade,

polistireno)– Resistentes e lixeiros (polipropileno, polietileno de baixa

densidade)– Aillantes (polistireno)– …..

PROBLEMAS:

Contaminación medioambiental

O papel

PROBLEMAS FABRICACIÓN PAPEL

• Deforestación. España precisa 3 millóns m3 madeira/ano

•Gasto auga: ata 200 m3 por tonelada de papel

•Contaminación auga: polo uso de xofre, cloro para blanquear a polpa de celulosa

•Custo enerxético: supón o 4% da enerxía eléctrica xerada en España

SOLUCIÓNS

• Explotación controlada bosques

•Uso materias primas diferentes: liño, algodón

•Reciclaxe

•Ciclos pechados de auga

Problemas fabricación papel

● Deforestación● Alto consumo agua● Contaminación ríos● Alto gasto energético

Outras estratexias● Valorizar → obter un beneficio dos residuos

Normalmente enerxéticoAprovéitase nas centrais térmicas para producir

enerxía

Elimina a atmosfera CO2 e moitos contaminantes, algúns moi perigosos como as dioxinas

● Tratamentos de eliminación → última opción

Depósito en vertedoiros…..

Incineración….

Compostaxe

Compostaxe

Proceso controlado de descomposición da materia orgánica por microorganismos

Outras estratexias● Incineración →

● Reduce os residuos a cinzas ● Emite gases contaminantes con substancias moi

tóxicas como as dioxinas

● Vertedoiros controlados →

● Capacidade limitada● Perigos sanitarios por lixiviados (Líquidos procedentes da

descomposición con substancias tóxicas)● Problemas sanitarios (Desenvolvemento de insectos, ratas…)

Que pasaría se non limpiaramos as nosas praias?

Canto lixo botamos ao mar?

Sopa de plástico do Pacífico