Biología (plan 1997) 2012-2

Optativas, Contaminación Ambiental

Presentación: En la actualidad enfrentamos un alto índice de degradación y pérdida de especies y ecosistemas debido al desequilibrio causado en los flujos de energía y/o materia en el ambiente. Este incremento de energía o materia en un ambiente determinado se denomina contaminación, la cual se reconoce cuando se manifiestan efectos adversos en las características abióticas y bióticas en aire, suelo y agua del ambiente afectado, y este es rebasado en sus mecanismos de atenuación natural. La contaminación se debe a dos causas, la primera es originada por el impacto de fenómenos naturales y la segunda por el impacto de actividades humanas. El impacto ambiental antropogénico se debe al crecimiento y expansión demográfica, el cual se acompaña de la intensa deforestación, el cambio de uso de suelo, la sobreexplotación de recursos hídricos y de suelos, ganadería y agricultura extensiva, transformación y manufactura de recursos naturales en bienes de consumo, emisión de compuestos inexistentes en la naturaleza, entre otros. Estos factores fortalecen la pérdida de cobertura vegetal primaria y de especies, favorecen incendios, aceleran procesos de salinización y agotamiento de mantos freáticos y otros problemas. La alteración en el equilibrio de los ecosistemas hace difícil los trabajos de conservación, mitigación, restauración y recuperación de los mismos. Selvas y bosques son graves escenarios de degradación, que deriva en la aceleración de los procesos destructivos en forma sinérgica en detrimento de nuestros ecosistemas naturales, lo cual, a su vez, contribuye al efecto de calentamiento global (Dokas y Boerner, 2007; Huang et al., 2007). Ante esto es absolutamente prioritario el monitoreo de la contaminación y estudios de evaluación de impacto ambiental, que permitan una mejor comprensión de cómo ocurren estas alteraciones y como pueden ser mitigadas o hasta corregidas, con el fin de mejorar la optimización de los recursos, mejorar los procesos de producción y transformación de productos y bienes, planeación de programas de reforestación; manejo, control, recuperación, tratamiento y protección, de los desechos para su posterior reuso cuando esto sea posible. En el presente curso se contará con la participación de investigadores invitados en diferentes temas para abordar con ejemplos concretos y transmisión de sus experiencias, soluciones a problemas ambientales de interés nacional desde el punto de vista ingenieril y de la ciencia básica.

Objetivos:

1.Conocer los conceptos teóricos y su aplicación sobre la contaminación, sus fuentes, modos de dispersión y consecuencias; así como los métodos de monitoreo, legislación en materia nacional e internacional y control de los contaminantes.

2.Abordar y analizar los efectos en el equilibrio ecológico global en la evolución terrestre en relación con la intervención antropogénica.

3.Brindar y fortalecer criterios técnicos y metodológicos para la evaluación y aportación de soluciones a problemas de contaminación ambiental.

4.Conocer la problemática ambiental a nivel nacional a partir del contacto con movimientos sociales actuales. Se abordaránproblemas ambientales reales en materia de manejo ambiental. Se buscará proyectarsolucionesa través de la participación de los estudiantes en campo.

5.Efectuar actividades de difusión y transmisión de conceptos teóricos ambientales a los habitantes de la comunidad.

Temario:

I. Generalidades Definir el concepto de contaminación y describir su importancia en el aspecto físico, biológico y social.

1.1Aspectos físicos y químicos: evolución del planeta tierra.

1.2Aspectos históricos que han impactado al ambiente.

1.3Contaminación definición de conceptos.

1.4Explosión demográfica, asentamientos humanos y contaminación.

1.5Tipos de contaminación.

1.6Riesgos ambientales para la salud.

1.7Normatividad en materia de contaminación ambiental.

II. La Contaminación y el Medio Ambiente: Factores Abióticos y Bióticos

Conocer las características, origen y efectos de los diversos agentes contaminantes.

2.1Clasificación de contaminantes.2.2Contaminantes físicos (radiación), químicos (plaguicidas) y biológicos (organismos genéticamente modificados).2.3Rutas y destino de los contaminantes en el ecosistema.2.4Mecanismos de toxicidad.2.5Mecanismos de resistencia o tolerancia.

iII. Contaminación del Aire

IV. Contaminación del Agua

V. Contaminación del Suelo

VI. Monitoreo Ambiental

Se brinda un acercamiento para abordar problemas ambientales y buscar soluciones

6.1 Introducción al monitoreo ambiental: Modelos de QSAR, ECOSAR para el monitoreo de nuevas sustancias tóxicas.6.2Lineamientos generales para la elaboración de protocolos de monitoreo ambiental.6.3Sistemas de detección de daño.6.4Organismos centinela.6.5Biomonitores.6.6Biomarcadores.6.7Estudios de monitoreo.a)Monitoreo de plaguicidas por metabolismo en plantasb)Monitoreo en ambientes acuáticos: Invertebrados, plantas, vertebradosc)Monitoreo genético.6.8Limitaciones en el uso de indicadores biológicos de exposición.6.9Modelo de interconexión entre la integridad ecológica y la salud humana6.10Métodos de remediación de ambientes contaminados.

VII. Evaluación de Impacto y Riesgo Ambiental

Se revisarán los conceptos básicos para la evaluación de riesgo ambiental

c) in vitro.

7.9Comunicación de riesgo.7.10Legislación y acciones coordinadas intersectoriales.

VIII. Métodos de Remediación de Ambientes Contaminados: Agua, Suelo y Aire.

8.1Métodos tradicionales microbiológicos.a)Aislamiento de cultivos puros.b)Observación microscópica.c)Pruebas bioquímicas (Placas API, Placas Biolog).d)Micro- y mesocosmos.8.2Nuevos métodos microbiológicos en microbiología ambiental: técnicas sin necesidad del aislamiento microbiano.a)Técnicas inmunológicas.b)Técnicas de ácidos grasos.c)Técnicas de biología molecular.8.3Introducción a la biología molecular: Estudio taxonómico, o de la función para determinación de la diversidad, abundancia, función, estructura,…; Sondas de ácidos nucleicos (Cebadores o Primer´s); PCR, reacción en cadena de la polimerasa (Polimerase Chain Reaction); Métodos de análisis de comunidades microbianas con técnicas de ADN o ARN (Clonación y secuenciación, Técnicas de “huella genética” (ARDRA, RFLP, RISA, TGGE/DGGE, RAPD, SSCP,…), Técnicas de hibridación (Ex situ, Fish), Metagenoma); Microarreglos.

IX. Problemas Socioambientales Derivados de la Contaminación en México.Se discutirán y analizarán los problemas nacionales respecto a la disponibilidad y calidad de los recursos y sus efectos ecológicos, sociales, de salud y económicos.9.1Caracterización de los problemas de contaminación ambiental en la República Mexicana.9.2Problemática ambiental escenarios globales y nacionales: agua, uso de suelo y salud.9.3Conflictos socio-ambientales y Justicia ambiental.

Salida de Campo.El curso contempla tres salidas al campo, las dos primeras con duración de un día y la tercera de tres días. La coordinación y fechas (por confirmar) de salida serán abordadas a detalle en clase. Las salidas al campo tienen como objetivos reforzar el conocimiento aprendido en clase al mismo tiempo de incentivar, formar, forjar y entrenar el interés científico, práctico y social en los estudiantes del curso. Una de las salidas al campo involucra el trabajo dentro de una comunidad indígena. Esta comunidad pertenece a la etnia hñahñú que se desarrolló a partir de condiciones de marginación, alta migración y nulo desarrollo económico, para escalar a actividades de explotación turística bajo el auspicio gubernamental federal en el 2004, a través de la Comisión Nacional para el Desarrollo de los Pueblos Indígenas, mejor conocida como Comisión para el Desarrollo Indígena, la CDI (http://www.cdi.gob.mx/ecoturismo/hidalgo_gran_canon_ecoalberto.html). Sin embargo, durante la concepción del proyecto o durante su desarrollo, no se integró la adecuada protección y manejo de los recursos abióticos y bióticos de la comunidad, factor que compromete la calidad y equilibrio ambiental, al darse un incremento en el uso de recursos y disposición de residuos sólidos debidos al tránsito de turistas y las actividades que se desarrollan (http://www.parqueecoalberto.com/). Es por ello que durante el curso de contaminación ambiental, los estudiantes podrán participar en actividades que corrijan, rehabiliten y restauren las omisiones efectuadas en este proyecto. Esta labor no sólo se queda a nivel técnico, se pretende la comprensión de la complejidad social que involucra este proyecto y su impacto en los habitantes de esta comunidad.

Requisitos Académicos. Se recomienda que el alumno haya cursado los cuatro primeros semestres de biología. En el caso de alumnos interesados de otras carreras se verá cada caso en particular.

Evaluación del Curso.

Ensayos: Temas a desarrollar individualmente: Se asignarán fechas impostergables para la entrega de los documentos por escrito y en archivo Word, se proporcionarán las características del documento a entregar en cada caso. Se busca el trabajo de análisis real por parte del alumno, como parte de su formación. Los temas aquí enlistados son sugeridos, el alumno tiene libertad de sugerir temas de su interés, que podrá desarrollar una vez que el tema sea aprobado por los profesores.

1Deforestación mundial y nacional.

2Calentamiento Global.

3Aspectos económicos de la globalización: su relación con el medio ambiente y la contaminación, (política internacional, seguridad nacional, expansión económica de China).

4Situación de los energéticos en el mundo actual y a futuro.

5Desplazamiento de especies y enfermedades que afectan al hombre.

6Problemas de seguridad nacional en México y Resto del mundo relacionados a la contaminación y degradación ambiental.

7Contaminación, urbanismo y consumismo.

8Contaminación y riqueza marina.

9Desaceleración económica global y su efecto en el cambio climático. ¿Los países pobres deben ignorar el cuidado ambiental por la necesidad de cubrir sus necesidades básicas?, hechos actuales y perspectivas a corto y mediano plazo.

10Medio ambiente y derecho constitucional en México.

11Grandes ciudades y pequeños poblados rurales, ¿Retos y cuidados de su entorno ecológico?.

Trabajo Semestral a Sustituir el Trabajo de la Salida de Campo: Temas a elegir (En caso de no asistir al campo se entregará un trabajo a elegir de esta lista o, algún otro sugerido y aprobado por los profesores):

1Contaminación del Aire en la Ciudad de México. Abordar la problemática histórica de la calidad del aire en la ciudad, tipo de contaminantes, políticas de control implementadas, perspectivas a futuro sobre la contaminación del aire en la ciudad de México.

2Contaminación de Suelo por Hidrocarburos en el área de la Ex-Refinería 18 de Marzo en Azcapotzalco, Ciudad de México.Abordar la problemática histórica de la calidad del aire en la ciudad, tipo de contaminantes, políticas de control implementadas, perspectivas a futuro sobre la contaminación del aire en la ciudad de México.

3Contaminación de Agua por Fuente Fija en un Centro Comercial.¿Qué tipo de agua es la que se recibe en la emisión final?, ¿Cuáles son sus principales características fisicoquímicas y biológicas?, ¿Puede ser reutilizada? Si lo es, ¿En dónde o como puede reutilizarse, que características requiere para esa utilidad?, entonces, ¿Qué tipo de tratamiento sugieres?

4Comunidades indígenas y su importancia en la preservación de su entorno ambiental e histórico. Reconocer experiencias nacionales y en otros países en donde poblaciones nativas con tradición ancestral han efectuado tareas de preservación ecológica y cultural, ya sea bajo una concepción formal (políticas de estado para la preservación ambiental) y con conciencia ambiental, o sin necesidad de estos conceptos. Sus retos y desafíos frente al orden político, económico y social prevaleciente que pueda alterar y afectar su pervivencia y el modo de uso de sus recursos naturales.

5Identificación de las Diversas Fuentes de Contaminación e Impacto Ambiental en una Zona Costera de Manglar, por Cambio de Uso de Suelo a un Desarrollo de Gran Turismo (Hotel con 1000 Habitaciones, Club de Golf, Marina, Albercas, Restaurantes, etc.). Realizar un ejercicio para conocer los problemas ambientales relacionados al desarrollo de actividades comerciales turísticas dirigidas a los mercados de alta cotización económica. Fuentes emisoras de contaminación, impactos a suelo, fauna y flora, mantos freáticos, cuerpos de agua superficiales y poblaciones humanas nativas en su contexto económico, social y cultural. Estrategias de ordenamiento, mitigación, control y optimización y rehusó de recursos.

6Situación Actual y Perspectivas a Futuro del Suministro de Agua Potable en la Ciudad de México y su Área Metropolitana. ¿Cuáles son los problemas principales que enfrenta la ciudad de México y su área metropolitanaen cuanto a la cantidad y calidad del agua que reciben sus habitantes?, ¿Esta situación es sostenible a corto, mediano y largo plazo?, ¿Las autoridades en sus diferentes niveles cuentan con propuestas para enfrentar estos retos?, ¿Qué magnitud tendría un desbastó de líquido en la ciudad de México, cuáles serían sus repercusiones inmediatas y a mediano plazo?.También se aceptarán temas sugeridos por los alumnos, siempre y cuando estén relacionados al tema de contaminación ambiental.