Como sabemos, la química ambiental o medioambiental es la aplicación de la química al estudio de los problemas y la conservación del ambiente.
De este modo, el desarrollo de esta disciplina mostró las graves consecuencias que tuvo para la capa de ozono el uso generalizado de los clorofluorocarbonos. Además, luego de las experiencias obtenidas como resultado de los innumerables estudios realizados con la lluvia ácida, fue posible desarrollar aquellos tratamientos más eficaces para limitar las emisiones nocivas de las fábricas.
Por otra parte, la química medioambiental también se ocupa de los procesos, reacciones, evolución e interacciones que tienen lugar en las masas de aguas continentales y marinas por el vertido de contaminantes antropogénicos. Asimismo, estudia los tratamientos de dichos vertidos para reducir su carga dañina.
Ahora bien, para introducirnos en este interesante tema, abordaremos los siguientes objetivos:
Conocer los principales ciclos biogeoquímicos.
Comprender la importancia del agua, carbono, nitrógeno y fósforo para los seres vivos.
Conocer las fuentes principales en cada ciclo, así como las formas de asimilación para los seres vivos.
En general, en un ecosistema se pueden distinguir cinco etapas fundamentales dentro del flujo de materia y energía:
Incorporación de energía y compuestos inorgánicos.
Creación de materia orgánica a partir de la materia mineral y de la energía lumínica (plantas verdes).
Consumo de esta materia orgánica por aquellos seres vivos incapaces de producirla (herbívoros y carnívoros).
Desintegración de la materia orgánica hasta llevarla nuevamente al estado de compuestos inorgánicos, a través de microorganismos denominados descomponedores.
Transformación de estos componentes inorgánicos en otros compuestos minerales, que puedan ser aprovechados por los productores de materia orgánica.
El ciclo de los nutrientes inorgánicos pasa a través de varios organismos, además entran a la atmósfera, agua e inclusive a las rocas. De este modo, estos ciclos químicos pasan también por los biológicos y los geológicos, por lo cual se los denomina ciclos bio-geo-químicos.
En general, lo que sucede en cada uno de estos ciclos, se resume a continuación.
La energía que los seres vivos incorporan a sus organismos a través de la nutrición, debe ser liberada en parte, con el fin de ser utilizada por ellos.
El desprendimiento de la energía ocurre en el interior de las células del organismo en presencia del oxígeno. Este proceso común a todo el mundo viviente se denomina combustión u oxidación de los alimentos.
A través de las cadenas alimenticias no sólo circula la energía, sino que también la materia. Esta materia describe ciclos en su recorrido, es decir, unos circuitos que afectan tanto a los seres vivos como a los componentes no vivos de la biosfera. Por esta razón, se denominan ciclos de nutrientes.
Este ciclo es vital para cualquier proceso biológico, puesto que las células contienen entre 60-90% de agua.
Es el único ciclo que presenta sólo cambios de estado, es decir, sólo experimenta cambios físicos.
Es un ciclo dependiente de la evaporación y la precipitación. Al respecto, podemos decir que se produce un equilibrio entre el agua evaporada y el agua precipitada.
La importancia biológica de este ciclo radica en que es el principal componente de las moléculas orgánicas.
La fijación de carbono atmosférico se realiza sólo por autótrofos fotosintéticos.
El principal origen de carbono inorgánico proviene de la combustión de compuestos orgánicos.
En general, este ciclo presenta un desequilibrio, puesto que el CO2 liberado es mayor que el CO2 fijado. Por este motivo, tenemos la ocurrencia del efecto invernadero.
La importancia biológica de este ciclo radica en que el fósforo es el componente de las moléculas orgánicas estructurales, energéticas y metabólicas.
El principal problema del ciclo implica la alta fijación biológica.
La forma de asimilación por las algas y vegetales se realiza a través del ión fosfato (PO4-3).
En general, el hecho de conocer los ciclos de nutrientes y su forma de fijación y acción dentro de los seres vivos, nos permite manejar mejor los recursos naturales para favorecer el cuidado del medioambiente y, a su vez, lograr una sustentabilidad del espacio en que vivimos, tratando de evitar la utilización excesiva de los suelos, ríos, lagos y recursos naturales que podrían llevar a la desertificación del territorio y, por ende, a la contaminación del ambiente.
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